在“圆”的王国里闯关

时间:2022-03-14 04:31:27

在学习数学的过程中,由基础概念到应用、由易到难、由低到高的过程中学生会碰到各种问题.为了让他们能够继续学下去.我给他们设置关卡,激起他们的兴趣,让他们在不知不觉中学到了知识,掌握了难点.

【例1】如图1,在ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,经过点C且与AB相切的动圆与CA、CB分别相交于P、Q两点,则线段PQ的长度的最小值为多少?

图1第一关:本题所用知识点(学生抢答).

①两点之间,线段最短.

②连接直线外一点与直线上各点的所有线段中垂线段最短.

③如果三角形的三边a、b、c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.

④半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.

⑤圆的切线垂直过切点的半径.

第二关:用好一个知识点即为闯过一关.

分析:(1)在ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,有82+62=102,则AC2+BC2=AB2,

ABC是直角三角形.(由知识点③得)

(2)∠C=90°,QP是圆O的直径.(由知识点④得)

(3)由上可知,∠C所对的弦QP是圆O的直径,即求PQ最小值转化为求圆O直径的最小值.

(4)AB是圆O的切线,所以连接OD,则ODAB(由知识点⑤得).

(5)连接OC、OD,即问题转化为求CO+OD和最小值.

(6)综上所述,C到AB的距离即为CO+OD的最小值H,即6×8=10H,得H=4.8.

【例2】如图2,在ABC中,AB=6,AC=8,∠BAC=60°.以BC边上的一点作圆O分别与AB、AC边相切于点D、E,求圆O的半径r.

图2第一关:本题所用知识点(学生抢答).

①在直角三角形中,如果一个锐角等于30°.那么它所对的直角边等于斜边的一半.

②圆的切线垂直过切点的半径.

第二关:用好一个知识点即闯过一关.

分析:(1)过B作BFAC,垂足为F,则在RtABF中,∠A=60°,∠ABF=30°,所以AF=12AB=12×6=3,所以BF=33.(由知识点①得)

(2)连接OD、OE,设OD=OE=r,则ODAB,OEAC.(由知识点②得)

(3)SABC=SABO+SACO,

即12AC・BF=12AB・OD+12AC・OE,

即12×8×33=12×6×r+12×8×r,

r=1237.

此题巧用∠A=60°构造直角三角形,使问题直转而下,得到突破.

图3【例3】如图3,在三角形ABC中,AC=BC=6,∠C=90°,O是AB的中点,圆O与AC、BC分别相切于点D、点E,点F是圆O与AB的一个交点.连接DF并延长交CB的延长线于点G,求CG的长.

第一关:本题所用知识点(学生抢答).

①两条直线平行,同位角相等.

②在同一平面内,如果两条直线都垂直于同一条直线,那么这两条直线互相平行.

③三角形的中位线平行于三角形的第三边且等于第三边的一半.

④如果直角三角形的两直角边长分别为a、b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.

⑤圆的切线垂直过切点的半径.

⑥等边对等角.

第二关:用好一个知识点即为闯过一关.

分析:(1)AC为切线,O为圆心,D为切点.连接OD,则ODAC.(由知识点⑤得)

(2)ODAC,BCAC,OD∥BC.(由知识点②得)

(3)又点D、点O分别是AC、AB的中点,所以OD=12BC=3.(由知识点③得)

(4)AD=12AC=12×6=3,OD=3,在RtADO中,OA=32,AB=62.(由知识点④得)

(5)因为OD=OF,所以∠ODF=∠OFD(由知识点⑥得).

因为OD∥CG,∠ODG=∠CGD(由知识点②得),∠DFO=∠BFG,所以∠ODF=∠DFO=∠BFG=∠BGF,即∠BFG=∠BGF.所以BP=BG.

(6)BF=BG=AB-2OD2=62-62=32-3,

所以CG=CB+BG=6+32-3=3+32.

有的学生很棒,在闯关的过程中与我设定的闯关路径不同,走出了一条自己的路,这是值得赞许的.

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