内容正文:
圆的切线的证明
作垂直,证半径
O
当直线和圆的公共点没有明确时,可通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”.
A
作垂直,证半径:
见半径证垂直
=
=
例1 如图,OA、OD是⊙O半径,过A作⊙O的切线,交∠AOD的平分线于点C,连接CD,延长AO交⊙O于点E,交CD的延长线于点B. 求证:直线CD是⊙O的切线.
平分∠AOD
∠AOC=∠DOC
半径:OA=OD
OC是公共边
分析:
A
O
C
D
B
E
△COA≌△COD
∠ODC=∠OAC=90°
证明:
∵AC是⊙O的切线
∴∠CAO=90°
OA、OD是⊙O半径
OA=OD
OC平分∠AOD
AOC=DOC
=OC
(SAS)
OD是⊙O的半径
CD是⊙O的切线
O
C
D
E
B
A
=
=
小结:
1.已知条件中直线与圆有公共点,且存在连接公共点的半径,可根据口诀“见半径,证垂直”,证明直线是圆的切线.
2.本题的关键是通过证明两三角形全等,再利用全等三角形的对应角相等,从而证明直线是圆的切线.
全等三角形的对应角相等
例1 如图,OA、OD是⊙O半径,过A作⊙O的切线,交∠AOD的平分线于点C,连接CD,延长AO交⊙O于点E,交CD的延长线于点B. 求证:直线CD是⊙O的切线.
OD⊥CD
例2 如图, AB是⊙O的直径,C、D为圆周上两点,四边形OBCD是菱形,过点D的直线 EF//AC交BA、BC于点E、 F, 判断EF与⊙O的位置关系,并说明理由.
AB是⊙O的直径
∠ACB=90°
∠F=∠ACB=90°
OD∥BF
分析:
∠EDO=∠F
EDO=90°
C
E
F
A
O
B
D
EF//AC
四边形OBCD是菱形
=
=
=
=
C
E
F
A
O
B
D
=
=
=
=
理由:
AB是⊙O的直径
∴∠ACB=90°
EF//AC
∴∠F=∠ACB=90°
四边形OBCD是菱形
OD∥BF
∠EDO=∠F=90°
OD是⊙O半径
证明:
小结:
1.已知条件中直线与圆有公共点,且存在连接公共点的半径,可根据口诀“见半径,证垂直”证明直线是圆的切线.
2.本题的关键是运用平行线的性质推导角相等,从而证明直线是圆的切线.
EF与⊙O相切
例2 如图, AB是⊙O的直径,C、D为圆周上两点,四边形OBCD是菱形,过点D的直线 EF//AC交BA、BC于点E、 F, 判断EF与⊙O的位置关系,并说明理由.
OD⊥EF
连半径证垂直
例3 O的直径AB=12,点P是AB延长线上一点,且PB=4,点C是O上一点,PC=8,求证:PC是O的切线.
直径AB =12
半径OB=6
𝑃𝑂=10
分析:
∠PCO=90°
POC中,PO2=OC2+PC2
PB=4
PC=8
A
B
C
P
·
O
如图:连接OC
12
6
4
8
6
A
B
C
P
·
O
12
6
4
8
AB=12,PB=4
∴PO=OB+PB=AB+PB=10
POC中,PC=8,OC=AB=6
PO2=OC2+PC2
POC是直角三角形
∠PCO=90°即OC⊥PC
OC是⊙O半径
证明:
6
例3 O的直径AB=12,点P是AB延长线上一点,且PB=4,点C是O上一点,PC=8,求证:PC是O的切线.
小结:
1.已知条件中有直线与圆的公共点,但没有给出过这个点的半径,可根据口诀“连半径,证垂直”证明直线是圆的切线.
2.利用勾股定理的逆定理判断三角形是直角三角形是解题的关键.
例4 如图,在△ABC中,AB=AC,AE是∠BAC的平分线, ∠ABC的平分线BM交AE于点M,点O在AB上,以点O为圆心,OB的长为半径的圆经过点M,交BC于点G,交AB于点F .求证:AE为⊙O的切线.
BM平分∠ABC
∠OBM=∠CBM
∠CBM=∠OMB
分析:
OB=OM
OM∥BC
如图:连接OM
C
E
B
O
F
A
G
M
∠OBM=∠OMB
=
=
=
=
=
C
E
B
O
F
A
G
M
=
=
=
=
=
证明:
∵BM是∠ABC的平分线
∵OB=OM
∴∠OBM=∠OMB
∴∠CBM=∠OMB
∴OM∥BC
小结:利用等腰三角形“三线合一”的性质,证明两直线垂直是解题的关键.
例4 如图,在△ABC中,AB=AC,AE是∠BAC的平分线, ∠ABC的平分线BM交AE于点M,点O在AB上,以点O为圆心,OB的长为半径的圆经过点M,交BC于点G,交AB于点F .求证:AE为⊙O的切线.
例5 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以BC为直径作⊙O交AB于点D,取AC的中点 E,连接DE,OE,求证:DE是⊙O的切线.
BC为⊙O的直径
∠ADC=∠CDB=90
ED=
分析:
OD=OC
如图:连接OD,C