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兩圓的公切線教案
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兩圓的公切線教案1
教學(xué)目標(biāo):
(1)理解兩圓相切長等有關(guān)概念,掌握兩圓外公切線長的求法;
。2)培養(yǎng)學(xué)生的歸納、總結(jié)能力;
(3)通過兩圓外公切線長的求法向?qū)W生滲透“轉(zhuǎn)化”思想.
教學(xué)重點:
理解兩圓相切長等有關(guān)概念,兩圓外公切線的求法.
教學(xué)難點:
兩圓外公切線和兩圓外公切線長學(xué)生理解的不透,容易混淆.
教學(xué)活動設(shè)計
。ㄒ唬⿲嶋H問題(引入)
很多機器上的傳動帶與主動輪、從動輪之間的位置關(guān)系,給我們以一條直線和兩個同時相切的形象.(這里是一種簡單的數(shù)學(xué)建模,了解數(shù)學(xué)產(chǎn)生與實踐)
(二)兩圓的公切線概念
1、概念:
教師引導(dǎo)學(xué)生自學(xué).給出兩圓的外公切線、內(nèi)公切線以及公切線長的定義:
和兩圓都相切的直線,叫做兩圓的公切線.
(1)外公切線:兩個圓在公切線的同旁時,這樣的公切線叫做外公切線.
(2)內(nèi)公切線:兩個圓在公切線的兩旁時,這樣的公切線叫做內(nèi)公切線.
(3)公切線的長:公切線上兩個切點的距離叫做公切線的長.
2、理解概念:
(1)公切線的長與切線的長有何區(qū)別與聯(lián)系?
(2)公切線的長與公切線又有何區(qū)別與聯(lián)系?
(1)公切線的長與切線的`長的概念有類似的地方,即都是線段的長.但公切線的長是對兩個圓來說的,且這條線段是以兩切點為端點;切線長是對一個圓來說的,且這條線段的一個端點是切點,另一個端點是圓外一點.
(2)公切線是直線,而公切線的長是兩切點問線段的長,前者不能度量,后者可以度量.
。ㄈ﹥蓤A的位置與公切線條數(shù)的關(guān)系
組織學(xué)生觀察、概念、概括,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.添寫教材p143練習(xí)第2題表.
。ㄋ模⿷(yīng)用、反思、總結(jié)
例1、已知:⊙o1、⊙o2的半徑分別為2cm和7cm,圓心距o1o2=13cm,ab是⊙o1、⊙o2的外公切線,切點分別是a、b.求:公切線的長ab.
分析:首先想到切線性質(zhì),故連結(jié)o1a、o2b,得直角梯形ao1o2b.一般要把它分解成一個直角三角形和一個矩形,再用其性質(zhì).(組織學(xué)生分析,教師點撥,規(guī)范步驟)
解:連結(jié)o1a、o2b,作o1a⊥ab,o2b⊥ab.
過 o1作o1c⊥o2b,垂足為c,則四邊形o1abc為矩形,
于是有
o1c⊥c o2,o1c=ab,o1a=cb.
在rt△o2co1和.
o1o2=13,o2c=o2b- o1a=5
ab=o1c= (cm).
反思:(1)“轉(zhuǎn)化”思想,構(gòu)造三角形;(2)初步掌握添加輔助線的方法.
例2、如圖,已知⊙o1、⊙o2外切于p,直線ab為兩圓的公切線,a、b為切點,若pa=8cm,pb=6cm,求切線ab的長.
分析:因為線段ab是△apb的一條邊,在△apb中,已知pa和pb的長,只需先證明△pab是直角三角形,然后再根據(jù)勾股定理,使問題得解.證△pab是直角三角形,只需證△apb中有一個角是90°(或證得有兩角的和是90°),這就需要溝通角的關(guān)系,故過p作兩圓的公切線cd如圖,因為ab是兩圓的公切線,所以∠cpb=∠abp,∠cpa=∠bap.因為∠bap+∠cpa+∠cpb+∠abp=180°,所以2∠cpa+2∠cpb=180°,所以∠cpa+∠cpb=90°,即∠apb=90°,故△apb是直角三角形,此題得解.
解:過點p作兩圓的公切線cd
∵ ab是⊙o1和⊙o2的切線,a、b為切點
∴∠cpa=∠bap ∠cpb=∠abp
又∵∠bap+∠cpa+∠cpb+∠abp=180°
∴ 2∠cpa+2∠cpb=180°
∴∠cpa+∠cpb=90° 即∠apb=90°
在 rt△apb中,ab2=ap2+bp2
說明:兩圓相切時,常過切點作兩圓的公切線,溝通兩圓中的角的關(guān)系.
。ㄎ澹╈柟叹毩(xí)
1、當(dāng)兩圓外離時,外公切線、圓心距、兩半徑之差一定組成( )
(a)直角三角形 (b)等腰三角形 (c)等邊三角形 (d)以上答案都不對.
此題考察外公切線與外公切線長之間的差別,答案(d)
2、外公切線是指
(a)和兩圓都祖切的直線 (b)兩切點間的距離
(c)兩圓在公切線兩旁時的公切線 (d)兩圓在公切線同旁時的公切線
直接運用外公切線的定義判斷.答案:(d)
3、教材p141練習(xí)(略)
。┬〗Y(jié)(組織學(xué)生進行)
知識:兩圓的公切線、外公切線、內(nèi)公切線及公切線的長概念;
能力:歸納、概括能力和求外公切線長的能力;
思想:“轉(zhuǎn)化”思想.
。ㄆ撸┳鳂I(yè):p151習(xí)題10,11.
兩圓的公切線教案2
教學(xué)目標(biāo):
1、使學(xué)生學(xué)會兩圓內(nèi)公切線長的求法.
2.使學(xué)生會求出公切線與連心線的夾角或公切線的夾角.
2、使學(xué)生在學(xué)會求兩圓內(nèi)公切線長的過程中,探索規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)、歸納能力.
3、培養(yǎng)學(xué)生會根據(jù)圖形分析問題,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合能力.
教學(xué)重點:使學(xué)生進一步掌握兩圓公切線等有關(guān)概念,會求兩圓內(nèi)公切線長及切線夾角.
教學(xué)難點:兩圓內(nèi)公切線和內(nèi)公切線長容易搞混.
教學(xué)過程:
一、新課引入:
上一節(jié)我們學(xué)會了求兩圓的外公切線長,這一節(jié)我們將學(xué)習(xí)兩圓內(nèi)公切線長的求法及兩圓公切線夾角的求法.實際上,我們首先要清楚,什么樣的兩圓的位置關(guān)系存在兩圓內(nèi)公切線?有幾條?什么樣的兩圓位置關(guān)系有內(nèi)公切線長?請同學(xué)們打開練習(xí)本,動手畫一畫,結(jié)合圖形,考慮上面的問題.學(xué)生動手畫圖,教師巡視,當(dāng)所有學(xué)生都畫完圖后,教師打開計算機或幻燈作演示,演示過程由學(xué)生回答上述三個問題,并認定只有兩圓外離時,存在內(nèi)公切線長.
二、新課講解:
有了上一節(jié)求兩圓外公切線長的基礎(chǔ),學(xué)生不難想到求兩圓的內(nèi)公切線長也要在一個直角三角形中完成,只要稍加提示,學(xué)生便會作出直角三角形,同時教師要提醒學(xué)生注意兩種公切線長的求法中,三角形的邊有所不同.例2如圖7—106,p.142已知⊙o1、⊙o2的半徑分別為4cm和2cm,圓心距為10cm,ab是⊙o1、⊙o2的內(nèi)公切線,切點分別為a、b.
求:公切線的長ab.分析:仿照上節(jié)的輔助線方法作輔助線,我們會發(fā)現(xiàn),不論從o1或o2向另一條半徑作垂線,垂足都落在半徑的延長線上,因此o2c是兩圓半徑之和.例題解法參照教材p.142例2.
結(jié)論:由于圓是軸對稱圖形,1.兩圓的兩條外公切線長相等,兩條內(nèi)公切線長相等.2.如果兩圓有兩條外(或內(nèi))公切線,并且它們相交,那么交點一定在連心線上.
練習(xí)一,如圖7—107,已知⊙o1、⊙o2的半徑分別為1。5cm和2。5cm,o1o2=6cm.求內(nèi)公切線的長.此題分析類同于例題.
解:連結(jié)o2a、o1b,過點o2作o2c⊥o1b交o1b的延長線于c.在rt△o2co1中:∵o1o2=6,o1c=o1b+bc=4,結(jié)論:在由公切線長、圓心距、兩圓半徑的和或差構(gòu)成的rt△中,已知任意兩量,都可以求出第三量來,同時,我們也可以求出所需角來.
例3 p.143要做一個如圖7—108.那樣的v形架,將兩個鋼管托起,已知鋼管的外徑分別為20mm和80mm,求v形角α的度數(shù).
分析:首先指導(dǎo)學(xué)生將實際問題轉(zhuǎn)化為兩圓外公切線問題,v形角α實際上就是求兩圓公切線的夾角.由矩形、外公切線的基本圖形知,矩形abo2c的邊o2c∥ab,則rt△o1co2中的.銳角∠co2o1=∠
解:設(shè)兩圓管的圓心分別為o1、o2,它們與v形架切于點a、b,ab與o1o2交于點p,連結(jié)o1a,o2b,過點o2作o2c⊥o1a,垂足為c.∴∠co2o1=25°23′.∴∠α=50°46′
練習(xí)二,p.145中1.如圖7—109,⊙a、⊙b外切于點c,它們的半徑分別為5cm,2cm,直線l與⊙a、⊙b都相切.求直線ab與l所成的角.
分析:這是兩圓外公切線與兩圓連心線夾角問題,屬于兩圓外公切線的基本圖形,只要在rt△adb中求出∠abd的度數(shù)即可.
解:設(shè)l與⊙a、⊙b分別切于點m、n,連結(jié)am、bn,過點b作bd⊥am,垂足為d.∴∠abd=25°23′.∴∠1=25°23′.
答:直線ab與l所成的角為25°23′.
三、課堂小結(jié):
為培養(yǎng)學(xué)生閱讀教材的習(xí)慣,讓學(xué)生看教材p.142—p.145,從中總結(jié)出本課主要內(nèi)容:
1.求兩圓的內(nèi)公切線,仍然歸結(jié)為解直角三角形問題,注意基本圖形中的直角三角形,圓心距仍然為斜邊,內(nèi)公切線長、兩半徑之和作直角邊,三個量中已知任何兩個量,都可以求出第三個量來.
2.如果兩圓有兩條外(或內(nèi))公切線,并且它們相交,那么交點一定在兩圓的連心線上.
3.求兩圓兩外(或內(nèi))公切線的夾角.要根據(jù)基本圖形,歸結(jié)為求rt△中的銳角.從而根據(jù)平行線的同位角相等,進而求出兩公切線的夾角.
四、布置作業(yè)教材p.153中12、13、14.
兩圓的公切線教案3
教學(xué)目標(biāo):
。1)掌握兩圓內(nèi)公切線長的求法以及公切線與連心線的夾角或公切線的交角;
。2)培養(yǎng)的遷移能力,進一步培養(yǎng)學(xué)生的歸納、總結(jié)能力;
。3)通過兩圓內(nèi)公切線長的求法進一步向?qū)W生滲透“轉(zhuǎn)化”思想。
教學(xué)重點:
兩圓內(nèi)公切線的長及公切線與連心線的夾角或公切線的交角求法。
教學(xué)難點:
兩圓內(nèi)公切線和兩圓內(nèi)公切線長學(xué)生理解的不透,容易混淆。
教學(xué)活動設(shè)計
。ㄒ唬⿵(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識
。1)兩圓的公切線概念:公切線、內(nèi)外公切線、內(nèi)外公切線的長。
。2)兩圓的位置與公切線條數(shù)的關(guān)系。(構(gòu)成數(shù)形對應(yīng),且一一對應(yīng))
。ǘ⿷(yīng)用、反思
例1、(教材例2)已知:⊙o1和⊙o2的半徑分別為4厘米和2厘米,圓心距為10厘米,ab是⊙o1和⊙o2的一條內(nèi)公切線,切點分別是a,b。
求:公切線的長ab。
組織學(xué)生分析,遷移外公切線長的求法,既培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,同時也培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的遷移能力。
解:連結(jié)o1a、o2b,作o1a⊥ab,o2b⊥ab。
過o1作o1c⊥o2b,交o2b的延長線于c,
則o1c=ab,o1a=bc。
在rt△o2co1和。
o1o2=10,o2c=o2b+ o1a=6
∴o1c=(cm)。
∴ab=8(cm)
反思:與外離兩圓的內(nèi)公切線有關(guān)的計算問題,常構(gòu)造如此題的`直角梯行及直角三角形,在rt△o2co1中,含有內(nèi)公切線長、圓心距、兩半徑和重要數(shù)量。注意用解直角三角形的知識和幾何知識綜合去解構(gòu)造后的直角三角形。
例2(教材例3)要做一個圖那樣的礦型架,將兩個鋼管托起,已知鋼管的外徑分別為200毫米和80毫米,求v形角α的度數(shù)。
解:(略)
反思:實際問題經(jīng)過抽象、化簡轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識來解決,這是解決實際問題的重要方法。它屬于簡單的數(shù)學(xué)建模。組織學(xué)生進行,教師引導(dǎo)。
歸納:
。1)用解直角三角形的有關(guān)知識可得:當(dāng)公切線長l、兩圓的兩半徑和r+r、圓心距d、兩圓公切線的夾角α四個量中已知兩個量時,就可以求出其他兩個量。
。2)上述問題可以通過相似三角形和解三角形的知識解決。
。ㄈ╈柟逃(xùn)練
教材p142練習(xí)第1題,教材p145練習(xí)第1題。學(xué)生獨立完成,教師巡視,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。
。ㄋ模┬〗Y(jié)
。1)求兩圓的內(nèi)公切線,“轉(zhuǎn)化”為解直角三角形問題。公切線長、圓心距、兩半徑和三個量中已知任何兩個量,都可以求第三個量;
。2)如果兩圓有兩條外(或內(nèi))公切線,并且它們相交,那么交點一定在兩圓的連心線上;
(3)求兩圓兩外(或內(nèi))公切線的夾角。
。ㄎ澹┳鳂I(yè)
教材p153中12、13、14。
兩圓的公切線教案4
教學(xué)目標(biāo):
。1)理解兩圓公切線在解決有關(guān)兩圓相切的問題中的作用,輔助線規(guī)律,并會應(yīng)用;
。2)通過兩圓公切線在證明題中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。
教學(xué)重點:
會在證明兩圓相切問題時,輔助線的引法規(guī)律,并能應(yīng)用于幾何題證明中。
教學(xué)難點:
綜合知識的靈活應(yīng)用和綜合能力培養(yǎng)。
教學(xué)活動設(shè)計
。ㄒ唬⿵(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識
。1)兩圓的公切線概念。
。2)切線的性質(zhì),弦切角等有關(guān)概念。
(二)公切線在解題中的應(yīng)用
例1、如圖,⊙o1和⊙o2外切于點a,bc是⊙o1和⊙o2的公切線,b,c為切點。若連結(jié)ab、ac會構(gòu)成一個怎樣的三角形呢?
觀察、度量實驗(組織學(xué)生進行)
猜想:(學(xué)生猜想)∠bac=90°
證明:過點a作⊙o1和⊙o2的內(nèi)切線交bc于點o。
∵oa、ob是⊙o1的切線,
∴oa=ob。
同理oa=oc。
∴ oa=ob=oc。
∴∠bac=90°。
反思:(1)公切線是解決問題的橋梁,綜合應(yīng)用知識是解決問題的關(guān)鍵;
。2)作兩圓的公切線是常見的一種作輔助線的方法。
例2、己知:如圖,⊙o1和⊙o2內(nèi)切于p,大圓的弦ab交小圓于c,d。
求證:∠apc=∠bpd。
分析:從條件來想,兩圓內(nèi)切,可能作出的輔助線是作連心線o1o2,或作外公切線。
證明:過p點作兩圓的公切線mn。
∵∠mpc=∠pdc,∠mpn=∠b,
∴∠mpc-∠mpn=∠pdc-∠b,
即∠apc=∠bpd。
反思:
。1)作了兩圓公切線mn后,弦切角就把兩個圓中的圓周角聯(lián)系起來了。要重視mn的“橋梁”作用。
。2)此例證角相等的方法是利用已知角的關(guān)系計算。
拓展:(組織學(xué)生研究,培養(yǎng)學(xué)生深入研究問題的意識)
己知:如圖,⊙o1和⊙o2內(nèi)切于p,大圓⊙o1的弦ab與小圓⊙o2相切于c點。
是否有:∠apc=∠bpc即pc平分∠apb。
答案:有∠apc=∠bpc即pc平分∠apb。如圖作輔助線,證明方法步驟參看典型例題中例4。
。ㄈ┚毩(xí)
練習(xí)1、教材145練習(xí)第2題。
練習(xí)2、如圖,已知兩圓內(nèi)切于p,大圓的弦ab切小圓于c,大圓的弦pd過c點。
求證:pa·pb=pd·pc。
證明:過點p作兩圓的公切線ef
∵ ab是小圓的切線,c為切點
∴∠fpc=∠bcp,∠fpb=∠a
又∵∠1=∠bcp-∠a ∠2=∠fpc-∠fpb
∴∠1=∠2 ∵∠a=∠d,∴△pac∽△pdb
∴pa·pb=pd·pc
說明:此題在例2題的拓展的基礎(chǔ)上解得非常容易。
(三)總結(jié)
學(xué)習(xí)了兩圓的公切線,應(yīng)該掌握以下幾個方面
1、由圓的軸對稱性,兩圓外(或內(nèi))公切線的交點(如果存在)在連心線上。
2、公切線長的計算,都轉(zhuǎn)化為解直角三角形,故解題思路主要是構(gòu)造直角三角形。
3、常用的輔助線:
。1)兩圓在各種情況下?紤]添連心線;
。2)兩圓外切時,常添內(nèi)公切線;兩圓內(nèi)切時,常添外公切線。
4、自己要有深入研究問題的意識,不斷反思,不斷歸納總結(jié)。
。ㄋ模┳鳂I(yè)教材p151習(xí)題中15,b組2。
探究活動
問題:如圖1,已知兩圓相交于a、b,直線cd與兩圓分別相交于c、e、f、d。
(1)用量角器量出∠eaf與∠cbd的`大小,根據(jù)量得結(jié)果,請你猜想∠eaf與∠cbd的大小之間存在怎樣的關(guān)系,并證明你所得到的結(jié)論。
(2)當(dāng)直線cd的位置如圖2時,上題的結(jié)論是否還能成立?并說明理由。
(3)如果將已知中的“兩圓相交”改為“兩圓外切于點a”,其余條件不變(如圖3),那么第(1)題所得的結(jié)論將變?yōu)槭裁?并作出證明。
提示:(1)(2)(3)都有∠eaf+∠cbd=180°。證明略(如圖作輔助線)。
說明:問題從操作測量得到的實驗數(shù)據(jù)入手,進行數(shù)據(jù)分析,歸傻貿(mào)霾孿耄進而證明猜想成立。這也數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的一種方法。第(2)、(3)題是對第(1)題結(jié)論的推廣和特殊化。第(3)題中若cd移動到與兩圓相切于點c、d,那么結(jié)論又將變?yōu)椤蟘ad=90°。
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