《2022年高考數(shù)學一輪總復習 16.2 直線與圓的位置關系和圓錐曲線的性質教案 理 新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2022年高考數(shù)學一輪總復習 16.2 直線與圓的位置關系和圓錐曲線的性質教案 理 新人教A版(3頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、2022年高考數(shù)學一輪總復習 16.2 直線與圓的位置關系和圓錐曲線的性質教案 理 新人教A版
典例精析
題型一 切線的判定和性質的運用
【例1】如圖,AB是⊙O的直徑,AC是弦,∠BAC的平分線AD交⊙O于點D,DE⊥AC,交AC的延長線于點E,OE交AD于點F.
(1)求證:DE是⊙O的切線;
(2)若=,求的值.
【解析】(1)證明:連接OD,可得∠ODA=∠OAD=∠DAC,
所以OD∥AE,又AE⊥DE,所以DE⊥OD,
又OD為半徑,所以DE是⊙O的切線.
(2)過D作DH⊥AB于H,則有∠DOH=∠CAB,
=cos∠DOH=cos∠CAB==,
設OD
2、=5x,則AB=10x,OH=2x,所以AH=7x.
由△AED≌△AHD可得AE=AH=7x,
又由△AEF∽△DOF可得AF∶DF=AE∶OD=,
所以=.
【變式訓練1】已知在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,以BC為直徑的⊙O交AB于點D,連接DO并延長交AC的延長線于點E,⊙O的切線DF交AC于點F.
(1)求證:AF=CF;
(2)若ED=4,sin∠E=,求CE的長.
【解析】(1)方法一:設線段FD延長線上一點G,則∠GDB=∠ADF,且∠GDB+∠BDO=,所以∠ADF+∠BDO=,又因為在⊙O中OD=OB,∠BDO=∠OBD,所以∠ADF+∠OBD=.
3、在Rt△ABC中,∠A+∠CBA=,所以∠A=∠ADF,所以AF=FD.
又在Rt△ABC中,直角邊BC為⊙O的直徑,所以AC為⊙O的切線,
又FD為⊙O的切線,所以FD=CF.
所以AF=CF.
方法二:在直角三角形ABC中,直角邊BC為⊙O的直徑,所以AC為⊙O的切線,
又FD為⊙O的切線,所以FD=CF,且∠FDC=∠FCD.
又由BC為⊙O的直徑可知,∠ADF+∠FDC=,∠A+∠FCD=,
所以∠ADF=∠A,所以FD=AF.
所以AF=CF.
(2)因為在直角三角形FED中,ED=4,sin∠E=,所以cos∠E=,所以FE=5.
又FD=3=FC,所以CE=2
4、.
題型二 圓中有關定理的綜合應用
【例2】如圖所示,已知⊙O1與⊙O2相交于A、B兩點,過點A作⊙O1的切線交⊙O2于點C,過點B作兩圓的割線,分別交⊙O1、⊙O2于點D、E,DE與AC相交于點P.
(1)求證:AD∥EC;
(2)若AD是⊙O2的切線,且PA=6,PC=2,BD=9,求AD的長.
【解析】(1)連接AB,因為AC是⊙O1的切線,所以∠BAC=∠D,
又因為∠BAC=∠E,所以∠D=∠E,所以AD∥EC.
(2)方法一:因為PA是⊙O1的切線,PD是⊙O1的割線,
所以PA2=PB·PD,所以62=PB·(PB+9),所以P
5、B=3.
在⊙O2中,由相交弦定理得PA·PC=BP·PE,所以PE=4.
因為AD是⊙O2的切線,DE是⊙O2的割線,
所以AD2=DB·DE=9×16,所以AD=12.
方法二:設BP=x, PE=y(tǒng).
因為PA=6,PC=2,所以由相交弦定理得PA·PC=BP·PE,即xy=12.①
因為AD∥EC,所以=,所以=.②
由①②可得或 (舍去),所以DE=9+x+y=16.
因為AD是⊙O2的切線,DE是⊙O2的割線,所以AD2=DB·DE=9×16,所以AD=12.
【變式訓練2】如圖,⊙O的直徑AB的延長線與弦CD的延長線相交于點P,E為⊙O上一點,,DE交AB于點F
6、,且AB=2BP=4.
(1)求PF的長度;
(2)若圓F與圓O內切,直線PT與圓F切于點T,求線段PT的長度.
【解析】(1)連接OC,OD,OE,由同弧對應的圓周角與圓心角之間的關系,結合題中已知條件可得∠CDE=∠AOC.
又∠CDE=∠P+∠PFD,∠AOC=∠P+∠OCP,
從而∠PFD=∠OCP,故△PFD∽△PCO,所以=.
由割線定理知PC·PD=PA·PB=12,故PF===3.
(2)若圓F與圓O內切,設圓F的半徑為r,
因為OF=2-r=1,即r=1,
所以OB是圓F的直徑,且過點P的圓F的切線為PT,
則PT2=PB·PO=2×4=8,即PT=2.
7、
題型三 四點共圓問題
【例3】如圖,圓O與圓P相交于A、B兩點,圓心P在圓O上,圓O的弦BC切圓P于點B,CP及其延長線交圓P于D,E兩點,過點E作EF⊥CE,交CB的延長線于點F.
(1)求證:B、P、E、F四點共圓;
(2)若CD=2,CB=2,求出由B、P、E、F四點所確定的圓的直徑.
【解析】(1)證明:連接PB.因為BC切圓P于點B,所以PB⊥BC.
又因為EF⊥CE,所以∠PBF+∠PEF=180°,所以∠EPB+∠EFB=180°,
所以B,P,E,F(xiàn)四點共圓.
(2)因為B,P,E,F(xiàn)四點共圓,且EF⊥CE,PB⊥BC,所以此圓的直徑就是PF.
因為BC切圓P
8、于點B,且CD=2,CB=2,
所以由切割線定理CB2=CD·CE,得CE=4,DE=2,BP=1.
又因為Rt△CBP∽Rt△CEF,所以EF∶PB=CE∶CB,得EF=.
在Rt△FEP中,PF==,
即由B,P,E,F(xiàn)四點確定的圓的直徑為.
【變式訓練3】如圖,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°.以AB為直徑的圓O交AC于點E,點D是BC邊的中點.連接OD交圓O于點M.求證:
(1)O,B,D,E四點共圓;
(2)2DE2=DM·AC+DM·AB.
【證明】(1)連接BE,則BE⊥EC.
又D是BC的中點,所以DE=BD.
又OE=OB,OD=OD,所以△ODE≌△ODB,
所以∠OBD=∠OED=90°,所以D,E,O,B四點共圓.
(2)延長DO交圓O于點H.
因為DE2=DM·DH=DM·(DO+OH)=DM·DO+DM·OH=DM·(AC)+DM·(AB),
所以2DE2=DM·AC+DM·AB.
總結提高
1.直線與圓的位置關系是一種重要的幾何關系.
本章在初中平面幾何的基礎上加以深化,使平面幾何知識趨于完善,同時為解析幾何、立體幾何提供了多個理論依據.
2.圓中的角如圓周角、圓心角、弦切角及其性質為證明相關的比例線段提供了理論基礎,為解決綜合問題提供了方便,使學生對幾何概念和幾何方法有較透徹的理解.