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【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中数学 2.4 弦切角的性质教案 新人教A版选修4-1
四弦切角的性质
课标解读 1.掌握弦切角定理,并能利用它解决有关问题.
2.体会分类思想,运动变化思想和化归思想.
1.弦切角
顶点在圆上,一边和圆相交、另一边和圆相切的角叫做弦切角.
2.弦切角定理
(1)文字语言叙述:
弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角.
(2)图形语言叙述:
如图2-4-1,AB与O切于A点,则BAC=D.
图2-4-1
1.怎样正确理解弦切角的定义?
【提示】 弦切角的特点:(1)顶点在圆上;(2)一边与圆相交;(3)一边与圆相切.
弦切角定义中的三个条件缺一不可.如图(1)(2)(3)(4)中的角都不是弦切角.图(1)中,缺少“顶点在圆上”的条件;图(2)中,缺少“一边和圆相交”的条件;图(3)中,缺少“一边和圆相切”的条件;图(4)中,缺少“顶点在圆上”和“一边和圆相切”两个条件.
2.弦切角、圆周角、圆心角与它们所对应的弧有什么关系?
【提示】 弦切角的度数等于它所夹弧度数的一半,圆周角的度数等于它所对的弧的度数的一半,圆心角的度数等于它所对弧的度数.
3.运用弦切角定理解题时,一般怎样添加辅助线?
【提示】 添加辅助线构成弦切角所夹的弧对应合适的圆周角,为解题提供条件.
利用弦切角定理解决与角有关 的问题
图2-4-2
如图2-4-2,AB是半圆O的直径,C是圆周上一点(异于A、B),过C作圆O的切线l,过A作直线l的垂线AD,垂足为D,AD交半圆于点E,求证:CB=CE.
【思路探究】 解答本题的关键是运用弦切角定理与圆周角定理的有关知识,进行角度的等量替换.
【自主解答】
连接AC,BE,在DC延长线上取一点F,因为AB是半圆O的直径,C为圆周上一点,
所以ACB=90°,即BCF+ACD=90°
又因为ADl,所以DAC+ACD=90°
所以BCF=DAC
又因为直线l是圆O的切线,所以CEB=BCF,
又DAC=CBE,所以CBE=CEB,CB=CE.
1.把证明线段相等转化为证明角的相等是弦切角定理应用的常见题目.
2.利用弦切角定理进行计算、证明,要特别注意弦切角所夹弧所对的圆周角,有时与圆的直径所对的圆周角结合运用,同时要注意根据题目的需要可添加辅助线构成所需要的弦切角.
如图2-4-3,AB是O的直径,CD是O的切线,C为切点,AC平分BAD.求证:ADCD.
图2-4-3
【证明】 如图,连接BC.
CD为O的切线,
ACD=ABC.
又AC为BAD的平分线,
故BAC=CAD,
ACD∽△ABC.
∴∠ADC=ACB.
又AB为O的直径,ACB=90°.
ADC=90°,即ADCD.
利用弦切角定理证明比例式或 乘积式
如图2-4-4,PA、PB是O的切线,点C在上,CDAB,CEPA,CFPB,垂足分别为D、E、F,求证:CD2=CE·CF.
图2-4-4
【思路探究】
连接CA、CB,CAP=
CBA、CBP=CAB→
Rt△CAE∽Rt△CBD
Rt△CBF∽Rt△CAD→=→结论
【自主解答】 连接CA、CB.
PA、PB是O的切线.
CAP=CBA,CBP=CAB.
又CDAB,CEPA,CFPB,
Rt△CAE∽Rt△CBD,
RtCBF∽Rt△CAD,
=,=,
=,即CD2=CE·CF.
1.解答本题的难点在于乘积式中的线段不在两个相似三角形中,需用中间量过渡.
2.弦切角定理经常作为工具,进行三角形相似的证明,然后利用三角形相似进一步确定相应边之间的关系,在圆中证明比例式或等积式,常常需要借助于三角形相似处理.
3.弦切角定理有时还与圆周角定理等知识综合运用,它们不但在证明方法上相似,在解题功能上也有相似之处,通常都作为辅助工具出现.
图2-4-9
如图2-4-5,已知圆上的弧=,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点,证明:
(1)ACE=BCD;
(2)BC2=BE·CD.
【证明】 (1)=,
BCD=ABC.
又EC与圆相切于点C,
ACE=ABC.∴∠ACE=BCD.
(2)∵∠ECB=CDB,EBC=BCD,
BDC∽△ECB,=,
即BC2=BE·CD.
(教材第34页习题2.4第2题)如图2-4-6,O和O′都经过A、B两点,AC是O′的切线,交O于点C,AD是O的切线,交O′于点D,求证:AB2=BC·BD.
图2-4-6
(2013·课标全国卷)
图2-4-7
如图2-4-7,直线AB为圆的切线,切点为B,点C在圆上,ABC的角平分线BE交圆于点E,DB垂直BE交圆于点D.
(1)证明:DB=DC;
(2)设圆的半径为1,BC=,延长CE交AB于点F,求BCF外接圆的半径.
【命题意图】 考查圆的几何性质、勾股定理及直角三角形的性质.结合图形和圆的几何性质求解,考查了数形结合能力和逻辑推理能力
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