圆幂定理

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圆幂的定理

圆幂的定理

圆幂的定理
圆幂定理是几何学中的一条定理,它描述了一个点与一个圆之间的关系。

具体来说,圆幂定理说明了如果有一条直线通过一个点P,与一个圆相交于点M和点N,那么这个点P到圆的两个切线段PM和PN的长度的乘积等于点P到圆心O的距离的平方减去圆的半径的平方,即可以表示为PM * PN = PO^2 - r^2。

圆幂定理可以推广到两个圆相交的情况下,即如果有两个圆分别为圆A和圆B,并且它们相交于点M和点N,那么点M和点N到这两个圆心的线段的乘积等于这两个圆心到点M和点N的距离的乘积,即可以表示为MA * MB = NA * NB。

这个式子即为圆A关于圆B的圆幂定理。

圆幂定理有许多应用,其中一个重要的应用是求解圆的切线长度。

通过圆幂定理,可以求解出切线与切点之间的关系,进而解决与圆切线相关的几何问题。

圆幂定理逆定理

圆幂定理逆定理

圆幂定理逆定理
圆幂定理是一个经典的几何定理,它描述了一个点和圆之间的关系。

具体而言,如果一个点P在圆的外部,则它到圆的两个切点的距离的乘积等于它到圆心的距离的平方减去圆的半径的平方。

如果一个点P在圆的内部,则圆的半径的平方减去它到圆心的距离的平方等于它到圆的两个切点的距离的乘积。

圆幂定理的逆定理是指,如果给定一个点P和两条相交的直线AB和CD,使得AP·BP=CP·DP,则这个点P在由ABCD组成的圆上。

这个定理的证明可以通过构造圆心角相等来完成。

圆幂定理和它的逆定理在几何证明中经常被使用,它们可以帮助我们解决很多和圆相关的问题。

在学习几何知识的过程中,深入理解这些定理的含义和证明方法是非常重要的。

- 1 -。

圆幂定理

圆幂定理

一知识再现1. 圆幂定理一般地,把相交弦定理、切割线定理、割线定理等统称为圆幂定理。

它的基本内容是,在平面上经过;点P的直线与⊙O相交于A、B两点,有向线段PA、PB的乘积PA·PB是一个定值。

如下列图形,经过一定点P作圆的弦或割线或切线,设⊙O半径为R在图(1)中,PA·PB=PC·PD=PE·PF=(R-OP)(R-OP)=R2-OP2在图(2)中,PA·PB=PT2=OP2-OT2==OP2-R2在图(3)中,PA·PB=PC·PD= PT2==OP2-R2可得PA·PB均等于,为一常数,所以叫做点P关于⊙O的幂,所以相交弦定理、切割线定理及其推论(割线定理)统称为圆幂定理.2.角平分线定理角平分线的定义:从一个角的顶点引出一条射线,把这个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的角平分线。

三角形的角平分线定义:三角形顶点到其内角的角平分线交对边的点连的一条线段,叫三角形的角平分线。

【注】三角形的角平分线不是角的平分线,是线段。

角的平分线是射线。

■拓展:三角形的三条角平分线相交于一点,并且这一点到三条边的距离相等!(即内心)。

■定理1:在角平分线上的任意一点到这个角的两边距离相等。

■逆定理:在一个角的内部(包括顶角),且到这个角的两边距离相等的点在这个角的角平分线上。

■定理2:三角形一个角的平分线分对边所成的两条线段与这个角的两邻边对应成比例,如:在△ABC 中,BD 平分∠ABC ,则AD :DC=AB :BC 3.平行线分线段定理定理 三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.二 例题讲解例1如图4AB 是⊙O 的弦,P 是AB 上一点,AB = 10cm ,P A : PB = 2 : 3,OP = 5cm ,则⊙O 的半径等于 .解析:设⊙O 的半径为R .∵AB = 10cm ,P A : PB = 2 : 3,∴PA = 4 cm ,PB = 6 cm . 由相交弦定理,得P A ·PB = PC ·PD = R 2-OP 2,即4×6 = R 2-52. 所以,R = 7. 故⊙O 的半径等于7 cm . 例2.如图5,已知P AC 为⊙O 的割线,连接PO 交⊙O 于B ,PB = 2,OP = 7,P A= AC ,则P A 的长为( )A .7B .23C .14D .32解析:延长PO 交⊙O 于D .∵PB = 2,OP = 7,∴OB = 5,即PC = 12. 由切割线定理的推论,得 P A ·AC = PB ·PC . ∵P A = AC ,∴2 P A 2 = 2×12. 所以,P A = 23.故应选B .一、“四心”分类讨论1、外心三解形三条垂直平分线的交点叫做三角形的外心,即外接圆圆心。

圆幂定理洋葱数学

圆幂定理洋葱数学

圆幂定理洋葱数学
【实用版】
目录
1.圆幂定理的概念与背景
2.圆幂定理的内容
a.相交弦定理
b.切割线定理
c.割线定理
3.圆幂定理的应用与意义
4.总结
正文
一、圆幂定理的概念与背景
圆幂定理是一个总结性的定理,它包含了相交弦定理、切割线定理和割线定理及其推论。

这些定理在几何学中具有重要的地位,尤其是在处理与圆相关的问题时,它们为我们提供了很多有用的信息。

二、圆幂定理的内容
1.相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。

2.切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆焦点的两条线段长的比例中项。

3.割线定理:从圆外一点引两条割线与圆分别交于 A、B、C、D,则有 PA·PB=PC·PD。

三、圆幂定理的应用与意义
圆幂定理在解决一些与圆相关的几何问题时,具有非常重要的作用。

例如,在解决相交弦定理、切割线定理和割线定理的问题时,我们可以利用圆幂定理来简化问题。

此外,圆幂定理还可以帮助我们更好地理解圆的性质,从而加深对几何学的认识。

四、总结
圆幂定理是一个涵盖了相交弦定理、切割线定理和割线定理及其推论的总结性定理,它在解决与圆相关的几何问题中具有重要意义。

圆幂定理及其证明

圆幂定理及其证明

圆幂的定义假设平面上有一圆O,其半径为R,有一点P在圆O外,则OP^2-R^2即为P 点到圆O的幂;若P点在圆内,则圆幂为R^2-OP^2;综上所述,圆幂为|OP^2-R^2|。

圆幂恒大于或等于零。

圆幂的由来过任意在圆O外的一点P引一条直线L1与一条过圆心的直线L2,L1与圆交于A、B(可重合,即切线),L2与圆交于C、D。

则PA·PB=PC·PD。

若圆半径为r,则PC·PD=(PO-r)·(PO+r)=PO^2-r^2=|PO^2-r^2| (要加绝对值,原因见下)为定值。

这个值称为点P到圆O的幂。

(事实上所有的过P点与圆相交的直线都满足这个值)若点P在圆内,类似可得定值为r^2-PO^2=|PO^2-r^2|故平面上任意一点对于圆的幂为这个点到圆心的距离与圆的半径的平方差,而过这一点引任意直线交圆于A、B,那么PA·PB等于圆幂的绝对值。

圆幂定理定理内容过任意不在圆上的一点P引两条直线L1、L2,L1与圆交于A、B(可重合,即切线),L2与圆交于C、D(可重合),则有。

[1]圆幂定理的所有情况考虑经过P点与圆心O的直线,设PO交⊙O与M、N,R为圆的半径,则有圆幂定理的证明图Ⅰ:相交弦定理。

如图,AB、CD为圆O的两条任意弦。

相交于点P,连接AB、BD,由于∠B与∠D同为弧AC所对的圆周角,因此由圆周角定理知:∠B=∠D,同理∠A=∠C,所以。

所以有:,即:图Ⅱ:割线定理。

如图,连接AD、BC。

可知∠B=∠D,又因为∠P为公共角,所以有,同上证得图Ⅲ:切割线定理。

如图,连接AC、AD。

∠PAC为切线PA 与弦AC组成的弦切角,因此有∠PAC=∠D,又因为∠P为公共角,所以有易证图Ⅳ:PA、PC均为切线,则∠PAO=∠PCO=直角,在直角三角形中:OC=OA=R,PO为公共边,因此所以PA=PC,所以综上可知,是普遍成立的。

证明完毕。

圆中的重要模型-圆幂定理模型(学生版)

圆中的重要模型-圆幂定理模型(学生版)

圆中的重要模型--圆幂定理模型圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理、切割线定理、割线定理、弦切角定理、托勒密定理以及它们推论的统一与归纳。

可能是在19世纪由德国数学家施泰纳(Steiner)或者法国数学家普朗克雷(Poncelet)提出的。

圆幂定理的用法:可以利用圆幂定理求解与圆有关的线段比例、角度、面积等问题。

模型1.相交弦模型条件:在圆O中,弦AB与弦CD交于点E,点E在圆O内。

结论:△CAE∼△BDE⇒ECEB=EAED⇒EC⋅ED=EB⋅EA。

1(2023·广东广州·九年级校考期中)如图,两个同心圆,大圆的弦AB与小圆相切于点P,大圆的弦CD经过点P,且CD=13,PD=4,两圆组成的圆环的面积是.2(2023·江西景德镇·九年级校考期末)如图,PT是⊙O的切线,T为切点,PA是割线,交⊙O于A、B两点,与直径CT交于点D.已知CD=2,AD=3,BD=4,那PB=.3(2023·江苏·九年级专题练习)相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.(1)为了说明相交弦定理正确性,需要对其进行证明,如下给出了不完整的“已知”“求证”,请补充完整,并写出证明过程.已知:如图①,弦AB,CD交于点P,求证:.(2)如图②,已知AB是⊙O的直径,AB与弦CD交于点P,且AB⊥CD于点P,过D作⊙O的切线,交BA的延长线于E,D为切点,若AP=2,⊙O的半径为5,求AE的长.模型2.双割线模型条件:如图,割线CH与弦CF交圆O于点E和点G。

结论:△CEG∼△CHF⇒ECCH=CGCF⇒EC⋅FC=GC⋅HC4(2023·浙江·九年级假期作业)如图:PAB、PCD为⊙O的两条割线,若PA∙PB=30,PC=3,则CD的长为()A.10B.7C.510D.35(2023·四川成都·九年级校考阶段练习)如图,PAB为⊙O的割线,且PA=AB=3,PO交⊙O于点C,若PC=2,则⊙O的半径的长为.6(2022·河南洛阳·统考一模)我们知道,直线与圆有三种位置关系:相交、相切、相离.当直线与圆有两个公共点(即直线与圆相交)时,这条直线就叫做圆的割线.割线也有一些相关的定理.比如,割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆交点的距离的积相等.下面给出了不完整的定理“证明一”,请补充完整.已知:如图①,过⊙O 外一点P 作⊙O 的两条割线,一条交⊙O 于A 、B 点,另一条交⊙O 于C 、D 点.求证:PA ⋅PB =PC ⋅PD .证明一:连接AD 、BC ,∵∠A 和∠C 为BD 所对的圆周角,∴.又∵∠P =∠P ,∴,∴.即PA ⋅PB =PC ⋅PD .研究后发现,如图②,如果连接AC 、BD ,即可得到学习过的圆内接四边形ABDC .那么或许割线定理也可以用圆内接四边形的性质来证明.请根据提示,独立完成证明二.证明二:连接AC 、BD ,模型3.切割线模型条件:如图,CB 是圆O 的切线,CA 是圆O 的割线。

圆幂定理证明

圆幂定理证明

圆幂定理证明
引言:
圆幂定理又称华罗庚公式,它表明在多项式中,二次项、四次项等次项的系数可以从非二次项的系数中求出来,它最早由科学家英国自然哲学家华罗庚在16世纪完成。

圆幂定理的性质:当z的n次幂展开时(z的n次幂为z的n个相同的因子),各项系数满足公式:a(n)=( -1)^( n-1 ) / ( n - 1 )! * 求和(k= 0到 n-1) [n^k 开始 * a (k)],其中 n 称作次数,k 称作幂数。

证明:
首先,假设z的n次幂有如下公式:z^n = a0 +a1z+...+an-1zn-1 + anzn
我们分类讨论,首先当n为偶数时,如:
z^2 =a0+a1z+a2z^2
因为每一项的系数都是可以由未知系数a0,a1,a2求出来,即:
a0 = ( -1 )^ 1 / 1! * 求和(k= 0到 1) [2^k * a(k)]
当n为奇数时,如:
通过上述两种情况的分析,当n为任意正整数时,它们满足的条件都是一样的,即:a(n)=( -1)^( n-1 ) / ( n - 1 )! * 求和(k= 0到 n-1) [n^k * a(k)],其中n 称作次数,k 称作幂数。

圆幂定理 证明 知乎

圆幂定理 证明 知乎

圆幂定理证明知乎
圆幂定理是指在一个平面内,对于一个点P和两个相交的
圆C1和C2,如果从P到C1的两个切线分别与C2相交于A
和B,那么PA*PB等于P到两个切点的线段长度的乘积。

证明圆幂定理可以分为以下几个步骤:
步骤1:证明PA*PB的值与P到两个切点的线段长度的乘积
有关。

假设P到C1的两个切点分别为X和Y,那么根据相似三角
形的性质,可以得到△PAX∽△PYB。

因此,可以得到
PA/PY=PX/PB,即PA*PB=PX*PY。

步骤2:证明PX*PY等于P到C1和C2的切线之间的距离的
平方。

设P到C1和C2的切线之间的距离为d,那么可以得到
△PAX∽△PYB,因此可以得到PX/PY=AX/YB。

又因为AX=PY,YB=PX,所以可以得到PX*PY=AX*YB=d^2。

综上所述,可以得到PA*PB=d^2,即圆幂定理成立。

这是圆幂定理的证明过程的一个简单描述,具体的证明过
程可能会涉及到更多的几何推理和性质的运用。

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2 2
圆幂定理:过一个定点P的任何一条直线 圆幂定理:过一个定点P的任何一条直线 与圆相交, 与圆相交,则这点到直线与圆的交点的两 =d 条线段的乘积为定值 O P − r . (等于点P到圆心的距离与半径的平方差 等于点 到圆心的距离与半径的平方差 的绝对值) 的绝对值)
2 2
已知: 是 的直径CB的延长线上的一点 已知:P是⊙O的直径 的延长线上的一点, 的直径 的延长线上的一点, PA和⊙O相切于 ,若PA=15,PB=5。 相切于A, 和 相切于 = , = 。 的值;( (1)求tan∠ABC的值;( )弦AD使 ) ∠ 的值;(2) 使 的长。 ∠BAD=∠P,求AD的长。 = , 的长
圆幂定理
我们把圆的切线上某一点与切点之间 的线段的长叫做这点到圆的切线长 这点到圆的切线长。 的线段的长叫做这点到圆的切线长。
A

P
B
切线与切线长的区别与联系: 切线与切线长的区别与联系: (1)切线是一条与圆相切的直线; 切线长是指切线上某一点与切点间的线段的长。 (2)切线长是指切线上某一点与切点间的线段的长。
A
O P B D C
E
证明:(1)连结AB
A
O P B D C
∵PA切⊙O于A,∴∠PAB=∠AEB
E
∴PA=PD (2)由切割线定理,
又PA=PD,PC=2PD 由相交弦定理, BD·DC=AD·DE
已知在Rt△ 已知在 △ABC中,∠C=90°,∠A的外 中 = ° 的外 角平分线交BC的延长线于 的延长线于D交 角平分线交 的延长线于 交△ABC的外接 的外接 圆O于E,DF切⊙O于F, 于 , 切 于 , 求证: 求证: AB ⋅ AC=DF -DA 。
A
圆幂定理求AE·ED的值 的值 圆幂定理求 即等于r 即等于 2-OE2
C 连接CD正相似,可得AE与ED的比
O B P
E
3; 4 1 0
D
如图已知: 外一点, 如图已知:点C是⊙O外一点,过C作⊙O的 是 外一点 作 的 切线CB和 ,切点分别为B、 , 切线 和CD,切点分别为 、D,连BO并延 并延 长交⊙ 于点 于点E, 的延长线于A, 长交⊙O于点 ,交CD的延长线于 ,若 的延长线于
C P A O B P C A O B
D
运动观点看本质
• • • • • 切线长定理 相交弦定理 相交弦定理推论 切割线定理 割线定理
本质一样 圆幂定理
几个定理得统一
相交弦定理 C B A •P D PA•PB=PC•PD PA²=PC•PD PA=PC 割线定理 切割线定理 切线长定理
PA•PB=PC•PD
B
• 相交弦定理推论 如果弦与直径垂直相交, 那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的 比例中项。 2
PC = PA·PB
• 如图,PAB和PCD是⊙O的 两条割线。 求证:PA·PB=PC·PD
D C P A B O
PA·PB=PC·PD =
• 切割线定理推论(割线定理) 从圆外一 点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆 的交点的两条线段长的积相等。
2 2
E
连接BE,证明三角形 ABE与三角形ACD相似
A O D C F
B
提 供了新的方法。 供了新的方法。
A
• 相交弦定理 圆内的两条相交 弦,被交点分成的两条线段长 的积相等。
D
O
C
P
B
PA·PB=PC·PD
• 切割线定理 从圆外一点引圆的 切线和割线,切线长是这点到割 线与圆交点的两条线段长的比例 中项。
T O
PT2= PA·PB
P A B
A P C O
D
• 如图,CD是弦,AB是直 径,CD⊥AB,垂足为P。 求证:PC2=PA·PB
切线长定理 从圆外一点引圆的两条切线,它 从圆外一点引圆的两条切线, 们的切线长相等, 们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两 B 条切线的夹角。 条切线的夹角。

O
1 2
A
P
几何语言: 几何语言 PA、PB分别切⊙O于A、B 、 分别切 分别切⊙ 于 、 PA = PB ∠1=∠2 ∠
反思:切线长定理为证明线段相等、角相等 切线长定理为证明线段相等、 线段相等
统一叙述为:过一点P(无论点P在圆内 还是在圆外) 在圆内, 统一叙述为:过一点 (无论点 在圆内,还是在圆外) 的两条直线,与圆相交或相切( 的两条直线,与圆相交或相切(把切点看成两个重合 交点” 于点A、 、 、 , 的“交点”)于点 、B、C、D,PA•PB=PC•PD 。
(1)经过⊙O内或外一点 作两条直线交⊙O于 经过⊙ 内或外一点 作两条直线交⊙ 于 内或外一点P作两条直线交 经过 A,B,C,D四点 得到了如图所示的六种不同情 四点,得到了如图所示的六种不同情 四点 在六种情况下,PA,PB,PC,PD四条线段在 况.在六种情况下 在六种情况下 四条线段在 数量上满足的关系式可用同一个式子表示.请 数量上满足的关系式可用同一个式子表示 请 先写出这个式子,然后只就图②给予证明; 先写出这个式子,然后只就图②给予证明;
• 如图,在⊙O中,P是弦AB上一点,OP⊥PC, PC交⊙O于C。求证:PC2=PA·PB
C A D P O B
• 如图,两个以O为圆心的同心圆,AB切大圆于B, AC切小圆于C,交大圆于D、E。AB=12,AO=15, AD=8,求两圆的半径。
B
A D C
O
E
• 如图,⊙O和⊙O′都经过点 A、B,PQ切⊙O于P,交 ⊙O ′于Q、M,交AB的延 长线于N。 求证:PN2=NM·NQ
Q
A
O' M
O B N P
• 如图,C为AB的中点, BCDE是以BC为一边的正方 形,以B为圆心,BD为半径 的圆与AB及其延长线相交于 H、K。 求证:AH·AK=2AC2。
DELeabharlann AH CB
K
学会用半径加减或加减半径
• 如图,已知PAB是⊙O的割线,PO=14cm, PA=4cm,AB=16cm。求⊙O的半径。
A
A
(P) D O B C P A
A P
D D
A
C
C
P
C
B
D O
D
P C
O
D
O
O
P
B
P
C
(D) O
BC
O
B
A (B)
A (B)
PA⋅ PB=r -OP (P在圆内 )
2 2
PA⋅ PB=OP -r (P在圆外 )
2 2
PA⋅ PB=OP -r =0(P在圆上 )
2 2
定 值 OP − r 称 做 点 P对 圆 O的 " 幂 "
∠C 1 = ,求m的值。 AD=m·AE,且 tan 的值。 = , 的值 2 3
A E D
连接OD
3
O
B
C
如图, 切 如图,PA切⊙O于A,割线 于 ,割线PBC交⊙O于B、 交 于 、 C两点,D为PC的中点,且AD延长线交 两点, 为 的中点 的中点, 两点 延长线交 2 BE =DE ⋅ EA。 ⊙O于E,又 于 , 求证:( ) 求证:(1)PA=PD; :( ; 2 ( 2 )2BD =AD ⋅ DE。
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