本
文
摘
要
在圆这一章中,圆与直线的位置关系很重要。直线与圆有三种位置关系,分别为相离、相切与相交,尤其是相切,不仅要掌握基本定义外,还需要掌握切线的性质定理与判定定理。证明切线的方法有四种,我们需要熟练掌握两种证明切线的技巧,其中有三种思路也需要理解。
方法一:切点已知,作半径,证垂直
已知切点(该点在未确定前不能称之为切点),即当直线与圆有公共点时,选择作半径,即连接圆心与该公共点,证明垂直,常见证明垂直的思路有三种。
第一种思路:利用勾股定理的逆定理证明垂直
例题1:如图,AB为⊙O的直径,点P为AB延长线上一点,点C为圆⊙O上一点,PC=8,PB=4,AB=12,求证:PC是⊙O的切线.
分析:证明直线PC为圆O的切线,已知点C在圆上,即切点已知,可连接OC,证明OC⊥PC。根据已知数据可以得到PC=8,OC=6,PO=10,利用勾股定理的逆定理证明∠OCP=90°。
连接BC,OC,AC,证△PCB∽△PAC,推出∠PCB=∠A=∠ACO,∠CBA=∠OCB,根据圆周角定理求出∠ACB=∠ACO+∠OCB=90°,推出∠OCP=90°,根据切线的判定推出即可.
本题可借助勾股定理逆定理或者相似三角形证明垂直,再根据切线的定义进行判定。
第二种思路:利用全等证明垂直
例题2:如图,PA与⊙O相切于点A,过点A作AB⊥OP,垂足为C,交⊙O于点B.连接PB,AO,并延长AO交⊙O于点D,与PB的延长线交于点E.求证:PB是⊙O的切线.
分析:要证明PB是切线,已知“交⊙O于点B”,即切点已知,可作半径,证垂直,即连接OB,可通过证明△POB≌△POA得到。
第三种思路:利用两个锐角互余证明垂直
例题3:如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径作⊙O交AC于点D,E是BC的中点,连接DE,连接OD并延长,交BC延长线于点F.求证:DE是⊙O的切线
分析:求证DE是切线,已知“以AB为直径作⊙O交AC于点D”,即切点已知,可作半径,证垂直,证明∠ODE=90°。
这三种思路在证明垂直时能经常用到,当选择用“作半径,证垂直”时可以考虑用这三种思路。
方法二:切点未知,作垂直,证半径
当切点未知时,选择作半径,即过圆心作直线的垂线,证明垂线段的长度等于圆的半径。
例题4:如图,在△ABC中,AB=AC,O为BC的中点,AC与半圆O相切于点D.求证:AB是半圆O所在圆的切线
分析:要证明直线AB为圆的切线,切点未知,应该过点O作直线AB的垂线,证明其等于半径。