与圆的切线有关的计算与证明25712

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三招求圆的切线方程

三招求圆的切线方程

三招求圆的切线方程江西省永丰中学 吴全根求圆的切线方程主要分为已知切线的斜率k 或已知切线上一点两种情况,而已知切线上一点又可分为点在圆上和点在圆外两种情况,面对这几种情况各采用什么方法求圆的切线方程呢?下面教你三招.一、公式法 可求过圆上一点的切线方程. 公式如下:① 过圆x 2+y 2= r 2上点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x+y 0y= r 2.② 过圆(x-a)2+(y-b)2= r 2上点P (x 0,y 0)的切线方程为(x 0-a)(x-a)+(y 0-b)(y-b)= r 2. ③ 过圆x 2+y 2+Dx+Ey+F=0上点P (x 0,y 0)的切线方程 x 0x+y 0y+D 20x x ++E 20y y ++F=0 . 点评:(1)公式②中当a=b=0时即为公式①.(2)上述公式是利用“圆的切线垂直过切点的半径”这一性质推导的,当切线的斜率不存在时公式也适用.(3)当你忘记了这些公式,可利用公式推导方法求之.例1 求过点A (4,1)且与圆(x-2)2+(y+1)2=8 相切的切线方程.解一:(公式法) (4-2)2 +(1+1)2=8 ∴ 点A (4,1)在圆上,∴ 圆的切线方程为(4-2)(x-2)+(1+1) (y+1)=8,即x+y-5=0.解二:(公式推导法) 圆心C (2,-1)∴k AC =1 ∴ 过点A 的切线的斜率k= -1. ∴ 所求切线方程为y-1= -1(x- 4),即x+y-5=0.二、待定系数法 可求过圆外一点P(x 0,y 0)的圆的切线方程或求已知切线的斜率k 的切线方程. 此时可设圆的切线方程为y-y 0=k(x-x 0)或y=kx+b,然后利用“圆心到直线的距离等于半径” 这一性质求k .例2 求过点M (2,4)向圆(x-1)2+(y+3)2=1所引的切线方程.解:设所求切线方程为y-4=k(x-2)即kx-y-2k+4=0 (倾斜角不为900), d=114232=++-+k k k ,∴k=724,∴切线方程为24x-7y-20=0. 当倾斜角为900时,切线方程为x=2. ∴ 过M 点的切线方程为24x-7y-20=0或 x=2. 点评:因为过圆外一点P (x 0,y 0)引圆的切线有两条,故用此法求切线的斜率k 一般有两个值, 若k 只有一个值,说明还有一条切线,其斜率不存在,方程为x=x 0 ,应补回来.三、判别式法 其依据是圆的切线的定义.例3 已知圆C :x 2+y 2+2x-4y+3=0 ,若圆C 的切线在坐标轴上的截距绝对值相等,求此切线方程.解:(1)当截距不为0时,设切线方程为y=-x+b 或y=x+c 分别代人圆C 的方程得2x 2-2(b-3)x+(b 2- 4b+3)=0,或2x 2+2 (c-1)x+(c 2- 4c+3)=0直线与圆相切,上述两方程均有等根,∴∆=0,由此可得:b=3 或 b= -1,c=5 或 c=1 ∴切线方程为x+y-3=0 或x+y+1=0 或x-y+5=0 或x-y+1=0.(2) 当截距为0时,类似可求此时切线的方程为y=(2±6)x.点评:(1)此题也可以用方法二求解;(2)截距相等时别忘了截距为0的情况.。

圆的切线公式

圆的切线公式

圆的切线公式圆的切线是指与圆相切且与圆的切点处的切线。

圆的切线公式是用来计算切线的方程,用于描述切线的位置和性质。

下面将详细介绍圆的切线公式及其应用。

一、圆的切线公式的推导设圆的方程为(x-a)²+(y-b)²=r²,其中(a,b)为圆心坐标,r为半径。

假设切点的坐标为(x₀,y₀),切线的斜率为k。

要求切线方程,首先需要确定切线斜率k的值。

由于切线与圆相切,所以切线与从圆心到切点的半径垂直。

而半径的斜率可以通过切点的坐标与圆心坐标求得,设斜率为k₁。

则有:k₁ = (y₀-b)/(x₀-a)由于切线与半径垂直,所以切线的斜率k为半径斜率k₁的负倒数,即:k = -1/k₁ = -(x₀-a)/(y₀-b)切线方程为y-y₀ = k(x-x₀),代入切线斜率k的值,得到切线方程为:y-y₀ = -(x₀-a)/(y₀-b)(x-x₀)二、圆的切线方程的应用圆的切线公式在几何学和物理学中具有广泛的应用。

下面将介绍几个常见的应用场景。

1. 切线长度的计算根据切线方程,可以计算切线的长度。

设切点为P(x₀,y₀),切线与圆的交点为Q(x₁,y₁),则切线长度等于PQ的长度。

将切线方程和圆的方程联立,解方程组得到交点坐标(x₁,y₁)。

然后,通过两点间距离公式计算PQ的长度。

2. 切线的位置关系通过圆的切线公式,可以判断切线与圆的位置关系。

切线与圆相切的条件是切线方程有且只有一个解,即判别式为0。

将切线方程与圆的方程联立,得到一个二次方程。

计算该二次方程的判别式,如果判别式为0,则说明切线与圆相切;如果判别式大于0,则说明切线与圆相交;如果判别式小于0,则说明切线与圆没有交点。

3. 切线的角度通过圆的切线公式,可以计算切线与水平线之间的夹角。

切线的斜率等于切线与水平线的夹角的正切值。

设切线斜率为k,切线与水平线的夹角为θ,则有k = tan(θ)。

通过反正切函数,可以求得切线与水平线的夹角θ的值。

圆的切线证明方法归纳

圆的切线证明方法归纳

圆的切线证明方法归纳切线是指与圆相切且与圆的半径垂直的直线。

在几何学中,圆的切线是一个重要的概念。

证明圆的切线有许多不同的方法,下面将介绍一些常见的证明方法。

1.垂直切线法:这是最常见的证明方法之一。

具体步骤如下:(1)假设圆的半径r,圆心O,切点A和切线上的一点T。

(2)连接OA,并且将OA延长到交切线于点T。

(3)根据勾股定理可得:OA^2 =OT^2 + AT^2。

(4)由于OT和AT都是切线的一部分,所以OT和AT都垂直于OA。

(5)根据垂直定理可知OT和AT平方和等于OA的平方,即OT^2 + AT^2 = OA^2。

(6)根据步骤4和5可得:AT^2 = OA^2 - OT^2。

(7)OT是半径,所以OT^2= r^2,代入上式得:AT^2 = OA^2 -r^2。

(8)AT是切线的一部分,所以AT > 0。

因此,OA^2 - r^2 > 0。

(9)根据正数平方根的性质,OA^2 - r^2的平方根存在。

(10)所以,根据步骤9,AT存在,即OT与切线上的一点T并非同一点。

(11)由于OT与圆的半径相交于点O,所以OT是与半径垂直的直线,即切线。

2.切线垂直与半径的证明:这种证明方法基于一个重要的定理:切线垂直于半径。

具体步骤如下:(1)假设圆的半径r,圆心O,切点A和切线上的一点T。

(2)连接OA和OT。

(3)由于AO是圆的半径,所以AO与圆心O的向量相等,即AO = OT。

(4)由于切线与圆相切,切点A是切线上的一点,所以OA与切线垂直。

(5)根据向量几何的性质可得,向量OA与向量OT垂直。

(6)根据定义,切线上的每一个点与圆心都构成一个向量,这个向量与向量OA垂直。

(7)所以,根据步骤6,切线与所有圆心上的向量都垂直,即切线垂直于半径。

3.外切圆的切线证明:这种证明方法适用于外切圆。

具体步骤如下:(1)假设有一个三角形ABC,其中AB和BC是两条直线段,角ABC是直角。

(完整word)证明圆的切线的七种常用方法

(完整word)证明圆的切线的七种常用方法

证明圆的切线的七种常用方法证明一条直线是圆的切线的方法及辅助线的作法1、连半径、证垂直:当直线和圆有一个公共点时,把圆心和这个公共点连接起来,然后证明直线垂直于这条半径,简称“连半径,证垂直”2、作垂直,证半径:当直线和圆的公共点没有明确时,可以过圆心作直线的垂线,再证圆心到直线的距离等于半径,简称“作垂直,证半径”类型一、有公共点:连半径,证垂直方法1、勾股定理逆定理法证垂直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.方法2、特殊角计算法证垂直2、如图,△ABC内接于⊙O,∠B=60°,CD是⊙O的直径,点P是CD延长线上的一点,且AP=AC.(1)求∠P的度数;(2)求证:PA是⊙O的切线;(3)若PD=5,求⊙O的直径.方法3、等角代换法证垂直3、如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,D为BC的中点,以AC为直径的⊙O交AB于点E。

求证:DE是⊙O的切线;方法4、平行线性质法证垂直4、如图,已知平行四边形OABC的三个顶点A、B、C在以O为圆心的半圆上,过点C作CD⊥AB,分别交AB、AO的延长线于点D、E,AE交半圆O于点F,连接CF.且︒=E,点B是的中点∠30(1)判断直线DE与半圆O的位置关系,并说明理由;(2)求证CF=OC(2)若半圆O的半径为6,求DC的长.方法5 全等三角形法证垂直5、如图,AB 是⊙O 的直径,点C 、D 在⊙O 上,且四边形AOCD 是平行四边形,过点D 作⊙O 的切线,交OC 的延长线于点F ,连接BF ,求证:BF 是⊙O 的切线。

类型二、无公共点:做垂直,证半径方法6 角平分线的性质法证半径6.如图,在Rt △ABC 中,∠B =90°,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,E 为AB 上的一点,DE =DC ,以D 为圆心,DB 长为半径作⊙D ,AB =5,EB =2.(1)求证:AC 是⊙D 的切线;(2)求线段AC 的长.O D C F方法7 全等三角形法证半径7.已知四边形ABCD 中,∠BAD =∠ABC =90°,CD BC AD =+,以AB 为直径的⊙O 。

圆切线证明的方法

圆切线证明的方法

切线证明法切线的性质定理: 圆的切线垂直于经过切点的半径切线的性质定理的推论1: 经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点. 切线的性质定理的推论2: 经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心 切线的判定定理: 经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线. 切线长定理: 从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角。

一、要证明某直线是圆的切线,如果已知直线过圆上的某一个点,那么作出过这一点的半径,证明直线垂直于半径.【例1】如图1,已知AB 为⊙O 的直径,点D 在AB 的延长线上,BD =OB ,点C 在圆上,∠CAB =30º.求证:DC 是⊙O 的切线.思路:要想证明DC 是⊙O 的切线,只要我们连接OC ,证明∠OCD =90º即可.证明:连接OC ,BC .∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ACB =90º.∵∠CAB =30º,∴BC =21AB =OB .∵BD =OB ,∴BC =21OD .∴∠OCD =90º.∴DC 是⊙O 的切线.【评析】一定要分清圆的切线的判定定理的条件与结论,特别要注意“经过半径的外端”和“垂直于这条半径”这两个条件缺一不可,否则就不是圆的切线. 【例2】如图2,已知AB 为⊙O 的直径,过点B 作⊙O 的切线BC ,连接OC ,弦AD ∥OC .求证:CD 是⊙O 的切线.图1思路:本题中既有圆的切线是已知条件,又证明另一条直线是圆的切线.也就是既要注意运用圆的切线的性质定理,又要运用圆的切线的判定定理.欲证明CD 是⊙O 的切线,只要证明∠ODC =90º即可.证明:连接OD .∵OC ∥AD ,∴∠1=∠3,∠2=∠4. ∵OA =OD ,∴∠1=∠2.∴∠3=∠4. 又∵OB =OD ,OC =OC ,∴△OBC ≌△ODC .∴∠OBC =∠ODC .∵BC 是⊙O 的切线,∴∠OBC =90º.∴∠ODC =90º. ∴DC 是⊙O 的切线.【例3】如图2,已知AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,AD 和过C 点的切线互相垂直,垂足为D .求证:AC 平分∠DAB .思路:利用圆的切线的性质——与圆的切线垂直于过切点的半径.证明:连接OC .∵CD 是⊙O 的切线,∴OC ⊥CD . ∵AD ⊥CD ,∴OC ∥AD .∴∠1=∠2. ∵OC =OA ,∴∠1=∠3.∴∠2=∠3. ∴AC 平分∠DAB .【评析】已知一条直线是某圆的切线时,切线的位置一般是确定的.在解决有关圆的切线问题时,辅助线常常是连接圆心与切点,得到半径,那么半径垂直图3切线.【例4】如图1,B、C是⊙O上的点,线段AB经过圆心O,连接AC、BC,过点C作CD⊥AB于D,∠ACD=2∠B.AC是⊙O的切线吗?为什么?解:AC是⊙O的切线.理由:连接OC,∵OC=OB,∴∠OCB=∠B.∵∠COD是△BOC的外角,∴∠COD=∠OCB+∠B=2∠B.∵∠ACD=2∠B,∴∠ACD=∠COD.∵CD⊥AB于D,∴∠DCO+∠COD=90°.∴∠DCO+∠ACD=90°.即OC⊥AC.∵C为⊙O上的点,∴AC是⊙O的切线.【例5】如图2,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D是AB的延长线上的一点,AE⊥DC交DC的延长线于点E,且AC平分∠EAB.求证:DE是⊙O的切线.证明:连接OC,则OA=OC,∴∠CAO=∠ACO,∵AC平分∠EAB,∴∠EAC=∠CAO=∠ACO,∴AE∥CO,又AE⊥DE,∴CO⊥DE,∴DE是⊙O的切线.二、直线与圆的公共点未知时须通过圆心作已知直线的垂直线段,证明此垂线段的长等于半径【例6】如图3,AB=AC,OB=OC,⊙O与AB边相切于点D.证明:连接OD,作OE⊥AC,垂足为E.∵AB=AC,OB=OC.∴AO为∠BAC角平分线,∠DAO=∠EAO∵⊙O与AB相切于点D,∴∠BDO=∠CEO=90°.∵AO=AO∴△ADO≌△AEO,所以OE=OD.∵OD是⊙O的半径,∴OE是⊙O的半径.∴⊙O与AC边相切.【例7】如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于D,交AC于E,B为切点的切线交OD延长线于F.求证:EF与⊙O相切.证明:连结OE,AD.∵AB是⊙O的直径,∴AD ⊥BC. 又∵AB=BC , ∴∠3=∠4.∴BD=DE ,∠1=∠2. 又∵OB=OE ,OF=OF , ∴△BOF ≌△EOF (SAS ). ∴∠OBF=∠OEF. ∵BF 与⊙O 相切, ∴OB ⊥BF. ∴∠OEF=900. ∴EF 与⊙O 相切.说明:此题是通过证明三角形全等证明垂直的【例8】如图,AD 是∠BAC 的平分线,P 为BC 延长线上一点,且PA=PD.求证:PA 与⊙O 相切. 证明一:作直径AE ,连结EC.∵AD 是∠BAC 的平分线, ∴∠DAB=∠DAC. ∵PA=PD , ∴∠2=∠1+∠DAC. ∵∠2=∠B+∠DAB , ∴∠1=∠B. 又∵∠B=∠E , ∴∠1=∠E ∵AE 是⊙O 的直径,∴AC ⊥EC ,∠E+∠EAC=900.⌒ ⌒∴∠1+∠EAC=900. 即OA ⊥PA.∴PA 与⊙O 相切.证明二:延长AD 交⊙O 于E ,连结OA ,OE. ∵AD 是∠BAC 的平分线, ∴BE=CE ,∴OE ⊥BC.∴∠E+∠BDE=900. ∵OA=OE , ∴∠E=∠1. ∵PA=PD , ∴∠PAD=∠PDA. 又∵∠PDA=∠BDE, ∴∠1+∠PAD=900 即OA ⊥PA.∴PA 与⊙O 相切说明:此题是通过证明两角互余,证明垂直的,解题中要注意知识的综合运用. 【例9】如图,AB=AC ,AB 是⊙O 的直径,⊙O 交BC 于D ,DM ⊥AC 于M求证:DM 与⊙O 相切. 证明一:连结OD. ∵AB=AC , ∴∠B=∠C.∵OB=OD ,⌒ ⌒∴∠1=∠B.∴∠1=∠C. ∴OD ∥AC. ∵DM ⊥AC , ∴DM ⊥OD.∴DM 与⊙O 相切证明二:连结OD ,AD. ∵AB 是⊙O 的直径, ∴AD ⊥BC.又∵AB=AC,∴∠1=∠2. ∵DM ⊥AC , ∴∠2+∠4=900 ∵OA=OD , ∴∠1=∠3. ∴∠3+∠4=900. 即OD ⊥DM.∴DM 是⊙O 的切线说明:证明一是通过证平行来证明垂直的.证明二是通过证两角互余证明垂直的,解题中注意充分利用已知及图上已知.【例10】 如图,已知:AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,且∠CAB=300,BD=OB ,D 在AB 的延长线上.求证:DC 是⊙O 的切线 证明:连结OC 、BC. ∵OA=OC , ∴∠A=∠1=∠300.∴∠BOC=∠A+∠1=600.又∵OC=OB , ∴△OBC 是等边三角形. ∴OB=BC. ∵OB=BD , ∴OB=BC=BD. ∴OC ⊥CD.∴DC 是⊙O 的切线.说明:此题解法颇多,但这种方法较好.【例12】 如图,AB 是⊙O 的直径,CD ⊥AB ,且OA 2=OD ·OP. 求证:PC 是⊙O 的切线. 证明:连结OC∵OA 2=OD ·OP ,OA=OC , ∴OC 2=OD ·OP ,OCOPOD OC . 又∵∠1=∠1, ∴△OCP ∽△ODC. ∴∠OCP=∠ODC.∵CD⊥AB,∴∠OCP=900.∴PC是⊙O的切线.说明:此题是通过证三角形相似证明垂直的【例13】如图,ABCD是正方形,G是BC延长线上一点,AG交BD于E,交CD于F.求证:CE与△CFG的外接圆相切.分析:此题图上没有画出△CFG的外接圆,但△CFG是直角三角形,圆心在斜边FG的中点,为此我们取FG的中点O,连结OC,证明CE⊥OC即可得解.证明:取FG中点O,连结OC.∵ABCD是正方形,∴BC⊥CD,△CFG是Rt△∵O是FG的中点,∴O是Rt△CFG的外心.∵OC=OG,∴∠3=∠G,∵AD∥BC,∴∠G=∠4.∵AD=CD,DE=DE,∠ADE=∠CDE=450,∴△ADE≌△CDE(SAS)∴∠4=∠1,∠1=∠3.∵∠2+∠3=900,∴∠1+∠2=900.即CE⊥OC.∴CE与△CFG的外接圆相切二、若直线l与⊙O没有已知的公共点,又要证明l是⊙O的切线,只需作OA⊥l,A为垂足,证明OA是⊙O的半径就行了,简称:“作垂直;证半径”【例14】如图,AB=AC,D为BC中点,⊙D与AB切于E点.求证:AC与⊙D相切.证明一:连结DE,作DF⊥AC,F是垂足.∵AB是⊙D的切线,∴DE⊥AB.∵DF⊥AC,∴∠DEB=∠DFC=900.∵AB=AC,∴∠B=∠C.又∵BD=CD,∴△BDE≌△CDF(AAS)∴DF=DE.∴F在⊙D上.∴AC是⊙D的切线证明二:连结DE,AD,作DF⊥AC,F是垂足.∵AB与⊙D相切,∵AB=AC,BD=CD,∴∠1=∠2.∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴DE=DF.∴F在⊙D上.∴AC与⊙D相切.说明:证明一是通过证明三角形全等证明DF=DE的,证明二是利用角平分线的性质证明DF=DE的,这类习题多数与角平分线有关.【例15】已知:如图,AC,BD与⊙O切于A、B,且AC∥BD,若∠COD=900.求证:CD是⊙O的切线.证明:连结OA,OB,作OE⊥CD于E,延长DO交CA延长线于F.∵AC,BD与⊙O相切,∴AC⊥OA,BD⊥OB.∵AC∥BD,∴∠F=∠BDO.又∵OA=OB,∴△AOF≌△BOD(AAS)∴OF=OD.∵∠COD=900,∴CF=CD,∠1=∠2.又∵OA⊥AC,OE⊥CD,∴E点在⊙O上.∴CD是⊙O的切线.。

圆切线证明的方法(完整资料).doc

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【最新整理,下载后即可编辑】切线证明法切线的性质定理: 圆的切线垂直于经过切点的半径切线的性质定理的推论1: 经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.切线的性质定理的推论2: 经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心切线的判定定理: 经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.切线长定理: 从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角。

一、要证明某直线是圆的切线,如果已知直线过圆上的某一个点,那么作出过这一点的半径,证明直线垂直于半径.【例1】如图1,已知AB 为⊙O 的直径,点D 在AB 的延长线上,BD =OB ,点C 在圆上,∠CAB =30º.求证:DC 是⊙O 的切线.思路:要想证明DC 是⊙O 的切线,只要我们连接OC ,证明∠OCD =90º即可.证明:连接OC ,BC .∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ACB =90º.∵∠CAB =30º,∴BC =21AB =OB .图1∵BD =OB ,∴BC =21OD .∴∠OCD =90º.∴DC 是⊙O 的切线.【评析】一定要分清圆的切线的判定定理的条件与结论,特别要注意“经过半径的外端”和“垂直于这条半径”这两个条件缺一不可,否则就不是圆的切线.【例2】如图2,已知AB 为⊙O 的直径,过点B 作⊙O 的切线BC ,连接OC ,弦AD ∥OC .求证:CD 是⊙O 的切线.思路:本题中既有圆的切线是已知条件,又证明另一条直线是圆的切线.也就是既要注意运用圆的切线的性质定理,又要运用圆的切线的判定定理.欲证明CD 是⊙O 的切线,只要证明∠ODC =90º即可.证明:连接OD .∵OC ∥AD ,∴∠1=∠3,∠2=∠4. ∵OA =OD ,∴∠1=∠2.∴∠3=∠4. 又∵OB =OD ,OC =OC ,∴△OBC ≌△ODC .∴∠OBC =∠ODC .∵BC 是⊙O 的切线,∴∠OBC =90º.∴∠ODC =90º. ∴DC 是⊙O 的切线.【例3】如图2,已知AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,图2AD 和过C 点的切线互相垂直,垂足为D .求证:AC 平分∠DAB .思路:利用圆的切线的性质——与圆的切线垂直于过切点的半径.证明:连接OC .∵CD 是⊙O 的切线,∴OC ⊥CD . ∵AD ⊥CD ,∴OC ∥AD .∴∠1=∠2. ∵OC =OA ,∴∠1=∠3.∴∠2=∠3. ∴AC 平分∠DAB .【评析】已知一条直线是某圆的切线时,切线的位置一般是确定的.在解决有关圆的切线问题时,辅助线常常是连接圆心与切点,得到半径,那么半径垂直切线.【例4】 如图1,B 、C 是⊙O 上的点,线段AB 经过圆心O ,连接AC 、BC ,过点C 作CD ⊥AB 于D ,∠ACD =2∠B .AC 是⊙O 的切线吗?为什么? 解:AC 是⊙O 的切线. 理由:连接OC , ∵OC =OB , ∴∠OCB =∠B .∵∠COD 是△BOC 的外角, ∴∠COD =∠OCB +∠B =2∠B . ∵∠ACD =2∠B , ∴∠ACD =∠COD . ∵CD ⊥AB 于D ,∴∠DCO +∠COD =90°. ∴∠DCO +∠ACD =90°. 即OC ⊥AC .图3O ABCD2 31∵C为⊙O上的点,∴AC是⊙O的切线.【例5】如图2,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D是AB的延长线上的一点,AE⊥DC交DC的延长线于点E,且AC平分∠EAB.求证:DE是⊙O的切线.证明:连接OC,则OA=OC,∴∠CAO=∠ACO,∵AC平分∠EAB,∴∠EAC=∠CAO=∠ACO,∴AE∥CO,又AE⊥DE,∴CO⊥DE,∴DE是⊙O的切线.二、直线与圆的公共点未知时须通过圆心作已知直线的垂直线段,证明此垂线段的长等于半径【例6】如图3,AB=AC,OB=OC,⊙O与AB边相切于点D.证明:连接OD,作OE⊥AC,垂足为E.∵AB=AC,OB=OC.∴AO为∠BAC角平分线,∠DAO=∠EAO∵⊙O与AB相切于点D,∴∠BDO=∠CEO=90°.∵AO=AO∴△ADO≌△AEO,所以OE=OD.∵OD是⊙O的半径,∴OE是⊙O的半径.∴⊙O与AC边相切.【例7】如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于D,交AC于E,B为切点的切线交OD延长线于F.求证:EF与⊙O相切.证明:连结OE,AD.∵AB是⊙O的直径,∴AD⊥BC.又∵AB=BC,∴∠3=∠4.⌒⌒∴BD=DE,∠1=∠2.又∵OB=OE,OF=OF,∴△BOF≌△EOF(SAS).∴∠OBF=∠OEF.∵BF与⊙O相切,∴OB⊥BF.∴∠OEF=900.∴EF与⊙O相切.说明:此题是通过证明三角形全等证明垂直的【例8】如图,AD是∠BAC的平分线,P为BC延长线上一点,且PA=PD.求证:PA与⊙O相切.证明一:作直径AE,连结EC.∵AD是∠BAC的平分线,∴∠DAB=∠DAC.∵PA=PD,∴∠2=∠1+∠DAC.∵∠2=∠B+∠DAB,∴∠1=∠B.又∵∠B=∠E,∴∠1=∠E∵AE是⊙O的直径,∴AC⊥EC,∠E+∠EAC=900.∴∠1+∠EAC=900. 即OA⊥PA.∴PA与⊙O相切.证明二:延长AD交⊙O于E,连结OA,OE.∵AD是∠BAC的平分线,⌒⌒∴BE=CE,∴OE⊥BC.∴∠E+∠BDE=900.∵OA=OE,∴∠E=∠1.∵PA=PD,∴∠PAD=∠PDA.又∵∠PDA=∠BDE,∴∠1+∠PAD=900即OA⊥PA.∴PA与⊙O相切说明:此题是通过证明两角互余,证明垂直的,解题中要注意知识的综合运用.【例9】如图,AB=AC,AB是⊙O的直径,⊙O交BC于D,DM⊥AC于M求证:DM与⊙O相切. 证明一:连结OD.∵AB=AC,∴∠B=∠C.∵OB=OD,∴∠1=∠B.∴∠1=∠C.∴OD∥AC.∵DM⊥AC,∴DM⊥OD.∴DM与⊙O相切证明二:连结OD,AD.∵AB是⊙O的直径,∴AD⊥BC.又∵AB=AC,∴∠1=∠2.∵DM⊥AC,∴∠2+∠4=900∵OA=OD,∴∠1=∠3.∴∠3+∠4=900. DC即OD⊥DM.∴DM是⊙O的切线说明:证明一是通过证平行来证明垂直的.证明二是通过证两角互余证明垂直的,解题中注意充分利用已知及图上已知.【例10】如图,已知:AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,且∠CAB=300,BD=OB,D在AB的延长线上.求证:DC是⊙O的切线证明:连结OC、BC.∵OA=OC,∴∠A=∠1=∠300.∴∠BOC=∠A+∠1=600.又∵OC=OB,∴△OBC是等边三角形.∴OB=BC.D ∵OB=BD,∴OB=BC=BD.∴OC⊥CD.∴DC是⊙O的切线.说明:此题解法颇多,但这种方法较好.【例12】如图,AB是⊙O的直径,CD⊥AB,且OA2=OD·OP.求证:PC是⊙O的切线.证明:连结OC∵OA 2=OD ·OP ,OA=OC , ∴OC 2=OD ·OP ,OCOPOD OC. 又∵∠1=∠1, ∴△OCP ∽△ODC. ∴∠OCP=∠ODC. ∵CD ⊥AB , ∴∠OCP=900. ∴PC 是⊙O 的切线.说明:此题是通过证三角形相似证明垂直的【例13】 如图,ABCD 是正方形,G 是BC 延长线上一点,AG 交BD 于E ,交CD 于F. 求证:CE 与△CFG 的外接圆相切.分析:此题图上没有画出△CFG 的外接圆,但△CFG 是直角三角形,圆心在斜边FG 的中点,为此我们取FG 的中点O ,连结OC ,证明CE ⊥OC 即可得解. 证明:取FG 中点O ,连结OC.∵ABCD 是正方形,∴BC ⊥CD ,△CFG 是Rt △ ∵O 是FG 的中点,∴O是Rt△CFG的外心.∵OC=OG,∴∠3=∠G,∵AD∥BC,∴∠G=∠4.∵AD=CD,DE=DE,∠ADE=∠CDE=450,∴△ADE≌△CDE(SAS)∴∠4=∠1,∠1=∠3.∵∠2+∠3=900,∴∠1+∠2=900.即CE⊥OC.∴CE与△CFG的外接圆相切二、若直线l与⊙O没有已知的公共点,又要证明l是⊙O的切线,只需作OA⊥l,A为垂足,证明OA是⊙O的半径就行了,简称:“作垂直;证半径”【例14】如图,AB=AC,D为BC中点,⊙D与AB切于E 点.求证:AC与⊙D相切.证明一:连结DE,作DF⊥AC,F是垂足.∵AB是⊙D的切线,∴DE⊥AB.∵DF⊥AC,∴∠DEB=∠DFC=900.∵AB=AC,∴∠B=∠C.又∵BD=CD,∴△BDE≌△CDF(AAS)∴DF=DE.∴F在⊙D上.∴AC是⊙D的切线证明二:连结DE,AD,作DF⊥AC,F是垂足.∵AB与⊙D相切,∴DE⊥AB.∵AB=AC,BD=CD,∴∠1=∠2.∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴DE=DF.∴F在⊙D上.∴AC与⊙D相切.说明:证明一是通过证明三角形全等证明DF=DE的,证明二是利用角平分线的性质证明DF=DE的,这类习题多数与角平分线有关.【例15】已知:如图,AC,BD与⊙O切于A、B,且AC ∥BD,若∠COD=900.求证:CD是⊙O的切线.证明:连结OA,OB,作OE⊥CD于E,延长DO交CA延长线于F.∵AC,BD与⊙O相切,∴AC⊥OA,BD⊥OB.∵AC∥BD,∴∠F=∠BDO.又∵OA=OB,∴△AOF≌△BOD(AAS)∴OF=OD.∵∠COD=900,∴CF=CD,∠1=∠2.又∵OA⊥AC,OE⊥CD,∴OE=OA.∴E点在⊙O上.∴CD是⊙O的切线.。

与圆的切线有关的计算与证明

与圆的切线有关的计算与证明

与圆的切线有关的计算与证明(1)类型之一 与切线的性质有关的计算或证明 【经典母题】如图Z12- 1,0 O 的切线PC 交直径AB 的延长线于点P, C 为切点,若/ P =30°,0O 的半径为1,贝U PB 的长为 1.【解析】如答图,连结0C.••• PC 为 O O 的切线,•••/ PC0 = 90°, 在 Rt A 0CP 中0C = 1,Z P = 30°, •••OP = 2OC = 2,••• PB = OP-0B = 2- 1 = 1.【思想方法】 (1)已知圆的切线,可得切线垂直于过切点的半径; ⑵已知圆 的切线,常作过切点的半径,得到切线与半径垂直. 【中考变形】[2017天津]已知AB 是O 0的直径,AT 是O 0的切线,/ ABT= 50°, BT 交O 0于点C, E 是AB 上一点,延长CE 交O 0于点D.(1) 如图Z12-2①,求/ T 和/CDB 的大小; (2) 如图②,当BE= BC 时,求/ CD0的大小.图 Z12- 1经典母题答图A ①图 Z12-2解:⑴如答图①,连结AC,••• AT 是。

O 的切线,AB 是。

O 的直径, ••• AT 丄AB,即/ TAB= 90°,vZ ABT = 50°,AZ T = 90°—/ABT = 40由AB 是 O O 的直径,得Z ACB = 90•••Z CAB = 90°— Z ABC = 40°,:Z CDB =Z CAB = 40°;⑵如答图②,连结AD ,在厶 BCE 中,BE= BC ,Z EBC = 50• Z BCE =Z BEC = 65°,:Z BAD = Z BCD = 65 v OA = OD ,•••/ ODA =Z OAD = 65°,vZ ADC =Z ABC = 50°,• Z CDO =Z ODA —Z ADC = 65°— 50°= 15° . 【中考预测】[2017宿迁]如图Z12 — 3, AB 与O O 相切于点B, BC 为O O 的弦,OC 丄OA, OA 与BC 相交于点P.⑴求证:AP = AB;(2)若OB = 4, AB = 3,求线段BP 的长.图Z12— 3 中考预测答图解:(1)证明:v OC= OB ,:Z OCB =Z OBC,中考变形答图① 中考变形答图②••• AB是O O的切线,二OB丄AB,•••/ OBA= 90°,AZ ABP+/ OBC = 90°,v OC X AO,A Z AOC = 90°,•••/ OCB+ Z CPO= 90°,vZ APB=/ CPO,•••/ APB=Z ABP,A AP= AB;⑵如答图,作 OH丄BC于H.在Rt A OAB中,v OB= 4, AB= 3,•••OA= 32+ 42= 5,v AP = AB = 3,••• PO = 2.在 Rt A POC 中,PC= OC2+ OP2= 2 5,v 1P C• OH = 2OC• OP,OH =••• CH _ OC2—OH2_ 855,v OH 丄 BC,i CH _ BH,二 BC_2CH _^^,••• BP_BC—PC_ 165^ — 2 5_655.5 1 5类型之二与切线的判定有关的计算或证明【经典母题】已知:如图Z12 — 4, A是。

证明圆的切线范文

证明圆的切线范文

证明圆的切线范文圆的切线是与圆的边界相切且只与圆相交于切点的直线。

证明圆的切线需要运用几何知识和性质,下面将进行详细的证明。

假设有一个圆,圆心为O,半径为r。

现在我们要证明,通过圆上一个点A的直线可以与圆相切。

首先,连接圆心O和切点C,得到OC的直线段。

根据圆的性质可知,OC与圆的边界相切于切点C。

设切线与圆相交于点B,由于切线是直线,所以OB是切线的一部分。

我们知道,圆的半径是由圆心到圆上任意一点的线段。

所以,OA是圆的半径,OC也是圆的半径。

根据三角形的性质可知,三角形OAB和三角形OCB为等腰三角形,即OA=OC、OB=OC。

所以我们可以得到OAB和OCB为等腰三角形。

利用等腰三角形的性质可知,当一个角的两边相等时,那么这个角为直角。

所以,∠OCB为直角。

而OC是切线的一部分,所以OC与切线垂直。

综上所述,我们证明了通过圆上的一个点A的直线可以与圆相切,并且切线与半径OC是垂直的。

此外,还可以证明圆的切线只与圆相交于切点的部分。

假设有一个圆,圆心为O,半径为r。

现在我们要证明,通过圆上一个点A的直线只与圆相交于切点。

首先,连接圆心O与切点C,得到OC的直线段。

设切线与圆相交于点B,那么根据切线的定义,OB是切线的一部分,并且OB与圆心O不重合。

为了证明直线AB只与圆相交于切点C,我们假设直线AB与圆相交于另外一个点D。

连接圆心O与点D,得到OD的直线段。

由于AB与圆相交于点D,所以OD与切线AB之间必然存在一个角∠ODB。

下面我们来分析∠ODB的大小。

根据圆的性质可知,圆上的任意两条边界之间的角都是圆心角。

而∠OCB是圆心角,那么∠OCB是OD与OB之间的一个角。

由于OC与切线AB垂直,所以∠OCB为直角。

即OD与OB之间的∠OCB为直角。

而∠ODB为∠OCB的补角,由余角定理可知,补角为直角的角也是直角。

所以∠ODB为直角,也就是说OD与切线AB垂直。

同时,由于OD与切线AB相交于点D,那么OD也是切线AB的一部分,即切线AB与半径OD垂直。

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与圆的切线有关的计算与证明(1)类型之一与切线的性质有关的计算或证明【经典母题】如图Z12-1,⊙O的切线PC交直径AB的延长线于点P,C为切点,若∠P =30°,⊙O的半径为1,则PB的长为__1__.图Z12-1 经典母题答图【解析】如答图,连结OC.∵PC为⊙O的切线,∴∠PCO=90°,在Rt△OCP中,∵OC=1,∠P=30°,∴OP=2OC=2,∴PB=OP-OB=2-1=1.【思想方法】(1)已知圆的切线,可得切线垂直于过切点的半径;(2)已知圆的切线,常作过切点的半径,得到切线与半径垂直.【中考变形】[2017·天津]已知AB是⊙O的直径,AT是⊙O的切线,∠ABT=50°,BT交⊙O于点C,E是AB上一点,延长CE交⊙O于点D.(1)如图Z12-2①,求∠T和∠CDB的大小;(2)如图②,当BE=BC时,求∠CDO的大小.图Z12-2解:(1)如答图①,连结AC,∵AT是⊙O的切线,AB是⊙O的直径,∴AT⊥AB,即∠TAB=90°,∵∠ABT=50°,∴∠T=90°-∠ABT=40°,由AB是⊙O的直径,得∠ACB=90°,∴∠CAB=90°-∠ABC=40°,∴∠CDB=∠CAB=40°;中考变形答图①中考变形答图②(2)如答图②,连结AD,在△BCE中,BE=BC,∠EBC=50°,∴∠BCE=∠BEC=65°,∴∠BAD=∠BCD=65°,∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD=65°,∵∠ADC=∠ABC=50°,∴∠CDO=∠ODA-∠ADC=65°-50°=15°.【中考预测】[2017·宿迁]如图Z12-3,AB与⊙O相切于点B,BC为⊙O的弦,OC⊥OA,OA与BC相交于点P.(1)求证:AP=AB;(2)若OB=4,AB=3,求线段BP的长.图Z12-3 中考预测答图解:(1)证明:∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC,∵AB是⊙O的切线,∴OB⊥AB,∴∠OBA=90°,∴∠ABP+∠OBC=90°,∵OC⊥AO,∴∠AOC=90°,∴∠OCB+∠CPO=90°,∵∠APB=∠CPO,∴∠APB=∠ABP,∴AP=AB;(2)如答图,作OH⊥BC于H.在Rt△OAB中,∵OB=4,AB=3,∴OA=32+42=5,∵AP=AB=3,∴PO=2.在Rt△POC中,PC=OC2+OP2=25,∵12PC·OH=12OC·OP,∴OH=OP·OCPC=455,∴CH=OC2-OH2=85 5,∵OH⊥BC,∴CH=BH,∴BC=2CH=165 5,∴BP=BC-PC=1655-25=655.类型之二与切线的判定有关的计算或证明【经典母题】已知:如图Z12-4,A是⊙O外一点,AO的延长线交⊙O于点C,点B在圆上,且AB=BC,∠A=30°,求证:直线AB是⊙O的切线.图Z12-4经典母题答图证明:如答图,连结OB,∵OB=OC,AB=BC,∠A=30°,∴∠OBC=∠C=∠A=30°,∴∠AOB=∠C+∠OBC=60°.∵∠ABO=180°-(∠AOB+∠A)=180°-(60°+30°)=90°,∴AB⊥OB,又∵OB为⊙O半径,∴AB是⊙O的切线.【思想方法】证明圆的切线常用两种方法“作半径,证垂直”或者“作垂直,证半径”.【中考变形】1.[2016·黄石]如图Z12-5,⊙O的直径为AB,点C在圆周上(异于A,B),AD ⊥CD.(1)若BC=3,AB=5,求AC的值;(2)若AC是∠DAB的平分线,求证:直线CD是⊙O的切线.图Z12-5 中考变形1答图解:(1)∵AB是⊙O直径,C在⊙O上,∴∠ACB=90°,又∵BC=3,AB=5,∴由勾股定理,得AC=4;(2)证明:如答图,连结OC,∵AC是∠DAB的平分线,∴∠DAC=∠BAC,又∵AD⊥DC,∴∠ADC=∠ACB=90°,∴△ADC∽△ACB,∴∠DCA=∠CBA,又∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵∠OAC+∠OBC=90°,∴∠OCA+∠ACD=∠OCD=90°,∴直线CD是⊙O的切线.2.[2017·南充]如图Z12-6,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,以AC为直径作⊙O 交AB于点D,E为BC的中点,连结DE并延长交AC的延长线点F.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)若CF=2,DF=4,求⊙O直径的长.图Z12-6 中考变形2答图【解析】(1)连结OD,欲证DE是⊙O的切线,需证OD⊥DE,即需证∠ODE =90°,而∠ACB=90°,连结CD,根据“等边对等角”可知∠ODE=∠OCE =90°,从而得证;(2)在Rt△ODF中,利用勾股定理建立关于半径的方程求解.解:(1)证明:如答图,连结OD,CD.∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°.∴∠BDC=90°.又∵E为BC的中点,∴DE=12BC=CE,∴∠EDC=∠ECD.∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.∴∠EDC+∠ODC=∠ECD+∠OCD=∠ACB=90°.∴∠ODE=90°,∴DE是⊙O的切线;(2)设⊙O的半径为x.在Rt△ODF中,OD2+DF2=OF2,即x2+42=(x+2)2,解得x=3.∴⊙O的直径为6.【中考预测】如图Z12-7,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,∠A=2∠BCD,点E 在AB的延长线上,∠AED=∠ABC.(1)求证:DE与⊙O相切;(2)若BF=2,DF=10,求⊙O的半径.图Z12-7 中考预测答图解:(1)证明:如答图,连结OD.∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠A+∠ABC=90°,∵∠BOD=2∠BCD,∠A=2∠BCD,∴∠BOD=∠A,∵∠AED=∠ABC,∴∠BOD+∠AED=90°,∴∠ODE=90°,即OD⊥DE,∴DE与⊙O相切;(2)如答图,连结BD,过点D作DH⊥BF于点H.∵DE与⊙O相切,∴∠ACD+∠BCD=∠ODB+∠BDE=90°,∵∠ACD=∠OBD,∠OBD=∠ODB,∴∠BDE=∠BCD,∵∠AED=∠ABC,∴∠AFC=∠DBF,∵∠AFC=∠DFB,∴△ACF与△FDB都是等腰三角形,∴FH=BH=12BF=1,∴HD=DF2-FH2=3,在Rt△ODH中,OH2+DH2=OD2,即(OD-1)2+32=OD2,∴OD=5.即⊙O的半径是5.BOAF CD与圆的切线有关的计算与证明(2)1.如图8,CD 是⊙0的切线,切点为A,AB 是⊙0的直径.E,F ⊙0上的点,(1)求证:∠DAE=∠FDE (2)若EF 图7⊙0的半径为1,过点A(2,0)的直线切⊙0于点B ,交y 轴于点C.(1)求线段AB 的长;(2)求以直线AC 为图象的一次函数的解析式.3、在△ABC 中,AB=AC ,内切圆O 与边BC 、AC 、AB 分别切于D 、E 、F. (1)求证:BF=CE ;(2)若∠C=30°,23CE ,求AC.4.如图10,在⊙O 中,∠ACB=∠BDC=60°,AC=cm 32, (1)求∠BAC 的度数; (2)求⊙O 的周长5 已知:如图,AB 是⊙O 的直径,AD 是弦,OC 垂直AD 于F 交⊙O 于E ,连结DE 、BE ,且∠C =∠BED .(1)求证:AC 是⊙O 的切线; (2)若OA =10,AD =16,求AC 的长.C ED A FO BM PAOCBA OB M N6. 如图,MP 切O ⊙于点M ,直线PO 交O ⊙于点A 、B ,弦AC MP ∥, (1)求证:MO BC ∥.(2补充)连结CM,当四边形BCMO 为菱形时,求∠P 的度数或反过来问:当30P ∠=°时,判断四边形BCMO 的形状,并说明理由.7. 如图,在ABC △中,AB AC =,以AB 为直径的O ⊙交BC 于点M ,MN AC ⊥于点N .(1)求证MN 是O ⊙的切线;(2)若1202BAC AB ∠==°,,求图中阴影部分的面积.8 如图,△ABC 内接于半圆,AB 是直径,过A 作直线MN ,若∠MAC=∠ABC . (1)求证:MN 是半圆的切线;(2)设D 是弧AC 的中点,连结BD 交AC 于G ,过D 作DE ⊥AB 于E ,交AC 于F . 求证:FD =FG .MN AE D CG B F9. 如图,半圆的直径10AB =,点C 在半圆上,6BC =. (1)求弦AC 的长;(2)若P 为AB 的中点,PE AB ⊥交AC 于点E ,求PE 的长.10. 已知:如图,AB 为O ⊙的直径,AB AC BC =,交O ⊙于点D ,AC 交O ⊙于点45E BAC ∠=,°.(1)求EBC ∠的度数; (2)求证:BD CD =.11. 如图,在ABC △中,AB AC =,AE 是角平分线,BM 平分ABC ∠交AE 于点M ,经过B M ,两点的O ⊙交BC 于点G ,交AB 于点F ,FB 恰为O ⊙的直径. 求证:AE 与O ⊙相切;PBC EA A O E DB OG E C MAF12. 如图,AB 是⊙O 的直径,C 是弧BD 的中点,CE ⊥AB ,垂足为E ,BD 交CE 于点F . (1)求证:CF BF =;(2选做)若2AD =,⊙O 的半径为3,求BC 的长.CBEFADO。

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