初中數(shù)學(xué) 專注初中數(shù)學(xué)解析
目錄:
探討了圓內(nèi)部的弦與弦之間的數(shù)量和位置關(guān)系,再來探討圓外的切線和圓內(nèi)的弦、圓外的切線與切線之間的關(guān)系。
切線的判定定理:經(jīng)過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線。
簡單地說,就是:有切點(diǎn),連半徑,證垂直;無切點(diǎn),作垂直,證半徑。
2道書本習(xí)題:
例1如下圖1,△ABC為等腰三角形,O是底邊BC的中點(diǎn),腰AB與⊙O相切于點(diǎn)D,求證:AC是⊙O的切線。
分析:根據(jù)切線的判定定理,要證明AC是⊙O的切線,只要證明由點(diǎn)O向AC所做的垂線段OJ是⊙O的半徑就可以了,而OD是⊙O的半徑,因此需要證明OE=OD。
證明:如上圖2,過O點(diǎn)作OE⊥AC,垂足為E,連接OD、OA,
∵ ⊙O與AB相切于D,
∴ OD⊥AB,
又 △ABC是等腰三角形,O是底邊BC的中點(diǎn),
∴ AO是∠BAC的角平分線,
∴ OE=OD,即OE是⊙O的半徑 ,
這樣,AC經(jīng)過⊙O的半徑OE的外端E,并且垂直于半徑OE,
所以AC與⊙O相切。
【溫馨提示】這是從書本上抄錄過來的,建議同學(xué)回歸課本,注意對基礎(chǔ)定理的準(zhǔn)確理解以及準(zhǔn)確應(yīng)用。
例2:如下圖,直線AB經(jīng)過⊙O上的點(diǎn)C,并且OA=OB,CA=CB,
求證:直線AB是⊙O的切線。
【解析】題目明確說明了C是直線AB與圓的交點(diǎn),連接OC則可知OC是半徑,只需證明OC⊥AB即可,
∵OA=OB,C為AB中點(diǎn),
∴OC⊥AB,且OC=半徑,
則直線AB是⊙O的切線。
切線的性質(zhì)定理:圓的切線垂直于過切點(diǎn)的半徑
書本上特意強(qiáng)調(diào)用反證法來證明。
反證法其實(shí)對學(xué)生的要求比較高,一定要通過書本的基本定理去找矛盾點(diǎn)。
已知:直線l與圓O相切于A,
求證:OA⊥l
切線長定理:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線,他們的切線長相等,這一點(diǎn)和圓心的連線平分兩條切線的夾角。
寫成條件和結(jié)論的形式便是:
如圖所示,已知PA、PB為⊙O的切線,則①PA=PB;②∠1=∠2;
書本上沒說:PO垂直平分AB,因此這個不能直接使用。
弦切角定理: 弦切角等于它所夾的弧對的圓周角
已知:PB是⊙O的切線,BC為弦,連接PC與圓交于點(diǎn)A。
求證:∠1=∠2
如上右圖所示,利用同弧所對的圓周角相等,構(gòu)造過斜邊為直徑的RT三角形。
延長BO交⊙O于點(diǎn)A',連接A'C,
則∠2=∠A'。
在RT△BCA'中,∠A'+∠3=90°;
OB⊥AB,得∠1+∠3=90°;
則∠1=∠A'=∠2.
同樣的,如果知道∠1=∠2,也可證明PB是⊙O的切線。
弦切角模型:
如圖所示,PB是⊙O的切線,切點(diǎn)是B,PA是割線,求證:∠1=∠2;
如圖所示,連接BO并延長交圓于點(diǎn)A’,根據(jù)同弧所對的圓周角相等,得∠2=∠A;
由PB是圓的切線可得OB⊥PB,則∠1+∠CBA’=90°;
由直徑所對的圓周角90°得∠A’+∠CBA’=90°;
則∠1=∠A’=∠2;
【弦切角的舉一反三】:
如圖所示,P是圓外一點(diǎn),B是圓上一點(diǎn),BC是圓內(nèi)的弦,連接并延長PC與圓交于另一點(diǎn)A,若∠1=∠2,求證:PB是圓的切線。
【濤哥解析】如下圖所示,連接BO并延長交圓于點(diǎn)A’,
根據(jù)同弧所對的圓周角相等,得∠2=∠A’;
由直徑所對的圓周角90°得∠A’+∠CBA’=90°;
則∠1=∠A’=∠2;∠1+∠CBA’=90°,
則PB是圓的切線。
【示例1】如圖,△ABC中,AB=AC,線段AC的垂直平分線l交BC于D點(diǎn),過A、B、D三點(diǎn)的⊙O交直線l于E點(diǎn),求證:AC是⊙O的切線。
【濤哥解析】如圖所示,只需從條件中導(dǎo)出∠1=∠3即可。
由對稱可得:∠1=∠2,由AB=AC可得:∠2=∠3,
由同弧AD所對的圓周角相等可得:∠3=∠4,
則∠1=∠2=∠3=∠4(只需∠1=∠3既可以),
后面的按照弦切角的反證去寫就可以了。
【示例2】如圖,直線CD⊥弦AB,∠1=∠2,求證:PA為⊙O的切線。
【濤哥解析】利用弦切角的知識證明切線,只需要證明∠1=∠3即可。
OE⊥AB可得:弧AC=弧BC,則∠2=∠3,又∠1=∠2,則∠2=∠3.
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