(完整版)第三课时:切割线定理、割线定理和切线长定理
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与圆有关的定理
第三课时:切割线定理、割线定理和切线长定理
直线与圆有三种位置关系,一是直线与圆无交点,叫相离,二是直线与圆只有一个交点,叫相切,这条直线叫做圆的切线,三是直线和圆有二个交点,叫相交,这条直线就叫做圆的割线。换个更好理解的就是:把圆的任意一条弦向两方无限延长,这条直线就是圆的割线。
1、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。
如图1,几何语言:∵PT切⊙O于点T,PBA是⊙O的割线
∴PT2=PA•PB(切割线定理)
如图2,设ABP是⊙O的一条割线,PT是⊙O的一条切线,切点为T,则PT2=PA•PB 证明:连接A T, BT
∵∠PTB=∠PAT(弦切角定理) ∠P=∠P(公共角)
∴△PBT∽△PTA(两角对应相等,两三角形相似)
则PB:PT=PT:AP
即:PT2=PB•PA
2、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如图3,几何语言:
∵PT是○O切线,PBA,PDC是⊙O的割线
∴PD•PC=PA•PB(切割线定理推论)
由上可知:PT2=PA•PB=PC•PD
3、切线长定理:若已知圆的两条切线相交,则切线长相等;圆外一点与圆心的连线,平分过这点向圆引的两条切线所夹的角。
(1)切线长概念
切线长是在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的线段的长度,“切线长”是
切线上一条线段的长,具有数量的特征,而“切线”是一条直线,它不可以度量长度。 ( 2)几点说明
对于切线长定理,应明确(1)若已知两条切线平行,则圆上两个切点的连线为直径;
(2)经过圆外一点引圆的两条切线,连结两个切点可得到一个等腰三角形;(3)经过圆外一点引圆的两条切线,切线的夹角与过切点的两个半径的夹角互补。
(3)推论:圆的外切四边形对边和相等(圆的外切四边形性质定理,逆定理成立);圆的外切等腰梯形的中位线等于腰长.
基础知识运用:
例1.如图4,正方形ABCD 的边长为1,以BC 为直径。在正方形内作半圆O ,过A 作半圆切线,切点为F ,交CD 于E ,求DE :AE 的值。
解:由切线长定理知:AF =AB =1,EF =CE
设CE 为x ,在Rt △ADE 中,由勾股定理
(1+x)2=(1-x)2+12,x=41 ∴DE=1- 41=43,AE=1+41=4
5 , ∴DE :AE=43:45=3:5 针对性练习:
1、已知:PA 、PB 切⊙O 于点A 、B ,连结AB ,若AB =8,弦AB 的弦心距3,则PA =( )
A. 320
B. 3
25 C. 5 D. 8 例2.如图5,P 是⊙O 外一点,PC 切⊙O 于点C ,PAB 是⊙O 的割线,交⊙O 于A 、B 两点,如果PA :PB =1:4,PC =12cm ,⊙O 的半径为10cm ,则圆心O 到AB 的距离是___________cm 。
解:∵PC 是⊙O 的切线,PAB 是⊙O 的割线,且PA :PB =1:4
∴PB =4PA
又∵PC =12cm
由切割线定理,得 PC 2=PA •PB
∴ 122=PA •4PA
∴ PA 2=36,
∴ PA=6(cm )
∴PB =4×6=24(cm )
∴AB =24-6=18(cm )
设圆心O 到AB 距离为d cm ,
由勾股定理,得
d=22910-=19(cm )
故应填19。,
针对性练习:
2.已知:⊙O 和不在⊙O 上的一点P ,过P 的直线交⊙O 于A 、B 两点,若PA •PB =24,OP =5,则⊙O 的半径长为_____________。
3.若PA 为⊙O 的切线,A 为切点,PBC 割线交⊙O 于B 、C ,若BC =20, ,则PC 的长为_____________。
4、如图6,已知P 为⊙O 的直径AB 延长线上一点,PC 切⊙O 于C ,CD ⊥AB 于D ,求证:CB 平分∠DCP 。
参考答案:
1、 A
2、 1
3、30
4、证明:如图7,连结AC ,则AC ⊥CB
∵CD ⊥AB ,∴△ACB ∽△CDB ,∴∠A =∠1
∵PC 为⊙O 的切线,∴∠A =∠2,又∠1=∠2,
∴BC 平分∠DCP