解决圆的切线有关问题的方法
解决圆的切线有关问题的方法
利用圆的切线性质和其判定定理解决一些有关圆的切线问题时,通常要添加辅助线,其中“连结”就是一种重要的辅助线作法。即利用圆的切线进行运算或证明时,通常要把切点与圆心连结起来,充分利用“垂直”来解决问题;在证明圆的切线时,把该直线和圆的交点与圆心连结结起来,证明此半径垂直于该直线即可。
下面通过几例,让我们一起来体会一下“连结”的妙用。
一、利用圆的切线进行运算
例1:如图1,在同心圆⊙O 中,大圆的弦AB 切小圆于点C ,且AB=6cm,求圆环的面积。
分析:因为大圆的弦AB 切于小圆C 点,所以连结OC ,可得OC ⊥AB ,进而根据垂径定理求得AC=1AB=3。圆环的面积是大圆面积与小圆面积的差,连结OA ,此时OA 为大2
圆半径,OC 为小圆半径,在Rt ⊿AOC 中,利用勾股定理可求出(OA2-OC 2) 的值,就可求出圆环的面积。
解:连结OC 、OA
∵AB 切小圆于点C ∴OC ⊥AB ∴AC=
在Rt ⊿AOC 中, ∵OA 2-OC 2=AC2=9 1AB=3 2
∴S 圆环 =S 大圆-S 小圆=OA 2π-OC 2π=(OA 2-OC 2) π=AC 2π=9π(cm2)
答:圆环的面积是9πcm 2。
二、利用圆的切线进行证明
例2:如图2,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,AD 与过点C 的切线互相垂直,垂足为D 。
求证:AC 平分∠DAB
分析:要证明AC 平分∠DAB ,就是要证∠1=∠2。C 为切点,连结OC
可得OC ⊥AC ,进而证得AD ∥OC ,得到∠1=∠3,其它问题就会迎刃而解。
证明:连结OC
∵CD 为O 的切线 ∴OC ⊥CD
又∵AD ⊥CD ∴AD ∥OC ∴∠1=∠3
∵OA=OC ∴∠2=∠3 ∴∠1=∠2 即AC 平分∠DAB
三、证明圆的切线
例3,如图3,在⊿AEF 中,∠BAC 的平分线AD 与⊿AEF 的外接圆⊙O 交于D 点,过D 点作BC ∥EF ,分别交AE 和AF 的延长线于点B 和点C 。
求证:BC 为⊙O 的切线。
分析:要证明BC 为⊙O 的切线,根据切线的判定定理需要两个条件:
①BC 要过半径的外端;②BC 要与这条半径垂直。现在BC 恰好过⊙O 上的
一点D ,连结OD ,条件①就自然具备了,只要证明OD ⊥BC 问题就会解决。 因为AD 平分∠BAC ,所以可得DE =DF ,根据垂径定理可知OD ⊥EF ,
再利用EF ∥BC ,可证得OD ⊥BC 。
证明:连结OD
∵AD 平分∠BAC ∴DE =DF
∵OD 为O 的半径 ∴OD ⊥EF
又∵EF ∥BC ∴OD ⊥BC
∵BC 过半径OD 的外端D ∴BC 为⊙O 的切线
试一试:
1如图4,AB 为⊙O 的直径,⊙O 过BC 上一点D ,过D 作DE ⊥AC 于E 点。 求证:BD=CD
2如图5,在⊙O 中,半径OA ⊥OB ,弦BC 交OA 于点D ,E 为OA 延长线上的一点,且EC=ED。
求证:EC 是⊙O 的切线。
参考答案:
1. 提示:连结OD ,可得OD ⊥DE 。因为DE ⊥AC ,所以OD ∥AC ,由OA=OB可证得,OD 为⊿ABC 的中位线,所以BD=CD。
2. 提示:连结OC ,在Rt ⊿BOD 中,∠OBD +∠ODB=900
由EC=ED,得∠EDC=∠ECD=∠BDO 由OB=OC得 ∠OBD=∠OCD
所以∠OCD +∠ECD=900 即OC ⊥EC ,所以EC 是⊙O 的切线。