切线长定理,是初等平面几何的一个基础定理之一,广泛运用于数学证明中。敏试教师资格根据历年面试真题整理了切线长定理的教案。
【教学目标】
1.理解切线长的概念,掌握切线长定理;
2.通过对例题的分析,培养学生分析总结问题的习惯,提高学生综合运用知识解题的能力,培养数形结合的思想。
3.通过对定理的猜想和证明,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,树立科学的学习态度。
【教学重难点】
重点:切线长定理及其应用。
难点:与切线长定理有关的证明和计算问题。
【教学过程】
一、观察、猜想、证明,形成定理
1.切线长的概念
如图,P是⊙O外一点,PA,PB是⊙O的两条切线,我们把线段PA,PB叫做点P到⊙O的切线长。
引导学生理解:切线和切线长是两个不同的概念,切线是直线,不能度量;切线长是线段的长,这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点,可以度量.
2.观察:利用电脑变动点P的位置,观察图形的特征和各量之间的关系。
3.猜想:引导学生直观判断,猜想图中PA是否等于PB。PA=PB。
4.证明猜想,形成定理。
证明猜想是否正确。组织学生分析证明方法。关键是作出辅助线OA,OB,要证明PA=PB。
想一想:根据图形,你还可以得到什么结论?∠OPA=∠OPB(如图)等。
由此得出切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。
5.归纳:把前面所学的切线的5条性质与切线长定理一起归纳切线的性质
6.切线长定理的基本图形研究
如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点。直线OP交⊙O于点D,E,交AP于C。
(1)写出图中所有的垂直关系;
(2)写出图中所有的全等三角形;
(3)写出图中所有的相似三角形;
(4)写出图中所有的等腰三角形。
说明:对基本图形的深刻研究和认识是在学习几何中关键,它是灵活应用知识的基础。
二、应用、归纳、反思
例1,已知:如图,P为⊙O外一点,PA,PB为⊙O的切线,A和B是切点,BC是直径。
求证:AC∥OP。
分析:从条件想,由P是⊙O外一点,PA、PB为⊙O的切线,A,B是切点可得PA=PB,∠APO=∠BPO,又由条件BC是直径,可得OB=OC,由此联想到与直径有关的定理“垂径定理”和“直径所对的圆周角是直角”等。于是想到可能作辅助线AB.从结论想,要证AC∥OP,如果连结AB交OP于O,转化为证CA⊥AB,OP⊥AB,或从OD为△ABC的中位线来考虑。也可考虑通过平行线的判定定理来证,可获得多种证法。
证法一:如图。连结AB。PA,PB分别切⊙O于A,B
∴PA=PB∠APO=∠BPO
∴OP⊥AB
又∵BC为⊙O直径
∴AC⊥AB
∴AC∥OP(学生板书)
证法二:
连结AB,交OP于D,PA,PB分别切⊙O于A、B
∴PA=PB∠APO=∠BPO
∴AD=BD
又∵BO=DO
∴OD是△ABC的中位线
∴AC∥OP
证法三:连结AB,设OP与AB弧交于点E
PA,PB分别切⊙O于A、B
∴PA=PB
∴OP⊥AB
∴=
∴∠C=∠POB
∴AC∥OP
三、小结
1.提出问题学生归纳
(1)这节课学习的具体内容;
(2)学习用的数学思想方法;
(3)应注意哪些概念之间的区别?
2.归纳基本图形的结论
3.学习了用代数方法解决几何问题的思想方法。
四、作业
探究活动:你能找出(图1)与(图2)的错误所在吗?
在图2中,P1A为⊙O1和⊙O3的切线、P1B为⊙O1和⊙O2的切线、P2C为⊙O2和⊙O3的切线。
图1
图2
因为切线长定理一般运用于数学证明题当中,这就要求考生在备课时要穿插讲解证明例题,给学生演示如何运用于实际中。
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