数学九年级下册24.1.1 图形的旋转精品ppt课件

24.4  直线与圆的位置关系

第1课时  直线与圆的三种位置关系、切线的性质定理

1．了解并掌握直线与圆的不同位置关系时的有关概念；

2．能够运用直线与圆的位置关系解决实际问题(重点、难点)．

一、情境导入

你看过日出吗，如图是海上日出的一组图片，如果把海平面看做一条直线，太阳看做一个圆，在日出过程中，二者会出现几种位置关系呢？

二、合作探究

探究点：直线与圆的位关系

【类型一】 根据点到直线的距离判断直线与圆的位置关系

已知⊙O的半径为5，点P在直线l上，且OP＝5，直线l与⊙O的位置关系是(　　)

A．相切  B．相交

C．相离  D．相切或相交

解析：分两种情况讨论：(1)OP⊥直线l，则圆心到直线l的距离为5，此时直线l与⊙O相切；(2)若OP与直线l不垂直，则圆心到直线的距离小于5，此时直线l与⊙O相交．所以本题选D.[

方法总结：判断直线与圆的位置关系，主要看该圆心到直线的距离，所以要判断直线与圆的位置关系，我们先确定圆心到直线的距离．

【类型二】 由直线和圆的位置关系确定圆心到直线的距离

已知圆的半径等于5，直线l与圆没有交点，则圆心到直线l的距离d的取值范围是________．

解析：因为直线l与圆没有交点，所以直线l与圆相离，所以圆心到直线的距离大于圆的半径，即d＞5.

变式训练：见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第2题

【类型三】 直线与圆的位置关系与一元二次方程的综合

已知⊙O的半径为R，点O到直线m的距离为d，R、d是方程x2－2x＋a＝0的两根，当直线m与⊙O相切时，求a的值．

解析：由直线m与⊙O相切可得出d＝R，即方程x2－2x＋a＝0有两个相等的根，由Δ＝0即可求出a的值．

解：∵直线m与⊙O相切，∴d＝R.即方程x2－2x＋a＝0有两个相等的根，∴Δ＝4－4a＝0，∴a＝1.

方法总结：由直线与圆的位置关系可知：当直线与圆相切时，d＝R.再结合一元二次方程根的判别式的知识，列出关于未知数的方程，即可得解．

【类型四】 坐标系内直线与圆的位置关系的应用

如图，在平面直角坐标系中，⊙A与y轴相切于原点O，平行于x轴的直线交⊙A于M、N两点．若点M的坐标是(－4，－2)，则点N的坐标为(　　)

A．(－1，－2)  B．(1，2)

C．(－1.5，－2)  D．(1.5，－2)

解析：过点A作AQ⊥MN于点Q，连接AN，设半径为r，由垂径定理有MQ＝NQ，所以AQ＝2，AN＝r，NQ＝4－r，利用勾股定理得r2＝4＋(4－r)2，解得r＝2.5，可以求出NQ＝1.5，所以N点坐标为(－1，－2)．故选A.

方法总结：在圆中如果有弦要求线段的长度，通常要将经过圆心的半径画出，利用垂径定理和勾股定理解决问题．

【类型五】 直线与圆的位置关系中的移动问题

如图，∠ABC＝80°，O为射线BC上一点，以点O为圆心，OB长为半径作⊙O，要使射线BA与⊙O相切，应将射线BA绕点B按顺时针方向旋转(　　)

A．40°或80°  B．50°或100°

C．50°或110°  D．60°或120°

解析：如图，①当BA′与⊙O相切，且BA′位于BC上方时，设切点为P，连接OP，则∠OPB＝90°；Rt△OPB中，OB＝2OP，∴∠A′BO＝30°，∴∠ABA′＝50°；②当BA′与⊙O相切，且BA′位于BC下方时同①，可求得∠A′BO＝30°，此时∠ABA′＝80°＋30°＝110°.故旋转角α的度数为50°或110°，故选C.

方法总结：此题主要考查的是切线的性质，以及解直角三角形的应用，需注意切线的位置有两种情况，不要漏解．当BA′与⊙O相切时，可连接圆心与切点，通过构建的直角三角形，求出∠A′BO的度数，然后再根据BA′的不同位置分类讨论．

三、板书设计

直线与圆的位置关系

(1)相交：直线与圆有两个交点，直线l与⊙O相交d<r；

(2)相切：直线与圆只有一个交点，直线l与⊙O相切d＝r；

(3)相离：直线与圆没有公共点，直线l与⊙O相离d>r.[

    教学过程中，强调学生从实际生活中感受、体会直线与圆的几种位置关系，并会用数学语言来描述归纳，经历将实际问题转化为数学问题的过程，提升学生独立思考问题的能力.