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切线的判定与性质应用
【例1】 已知,如图,A是⊙O上一点,半径OC的延长线与过点A的直线交于B点,OC=BC,AC=OB.
(1)求证:AB是⊙O的切线.
(2)若∠ACD=45°,OC=2,求弦AD的长.
例1题图
例1题答图
解:(1)证明:如图,连结OA.
∵AC=OB,OC=CB,
∴AC=OC=CB,∴∠OAB=90°,
∴AB是⊙O的切线.
(2)连结OD.
∵∠DOA=2∠DCA,∠DCA=45°,
∴∠DOA=90°.∵OD=OA=OC=2,
∴AD===2.
【变式1】 如图,AB是半圆O的直径,C是半圆弧上一点,PD切圆O于点P,且PD∥BC交AB的延长线于点D. 若AB=10,cos D=,则PC=__2__.
【变式2】 如图,⊙O上有A,B,C三点,D是OB延长线上的点,∠BDC=30°,CD是⊙O的切线,⊙O的半径为.
(1) 求∠A的度数.
(2) 如果AC∥BD,请判断四边形ACDB是什么四边形,并求其周长.
变式2题图
变式2题答图
解:(1) 如图,连结OC.
∵ CD是⊙O的切线,
∴ OC⊥CD,即∠OCD=90°.
∵ ∠BDC=30°,∴ ∠BOC=60°,
∴ ∠A=∠BOC=30°.
(2) 四边形ACDB是平行四边形.
∵ AC∥BD,∴ ∠D+∠ACD=180°,
∴ ∠ACD=150°,
∴ ∠ACD+∠BAC=180°,∴ AB∥CD,
∴ 四边形ACDB是平行四边形.
在Rt△DOC中,∠OCD=90°,∠BDC=30°,
∴ OD=2OC=2,∴ CD=,BD=OB=.
∴ 平行四边形ACDB的周长为2+2.
【例2】 如图,平行四边形ABCD的边AD与经过A,B,C三点的⊙O相切.
(1)求证:A是的中点.
(2)延长DC交⊙O于点E,连结BE,若BE=4,⊙O的半径为13,求BC的长.
解:(1)证明:如图1,连结OA交BC于点F.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAF=∠CFO.
∵AD是⊙O的切线,
∴∠OAD=90°,
∴∠OFC=90°,
∴OF⊥BC,
∴OA平分,即点A是的中点.
(2)如图2,连结OB.
∵AB∥DE,∴∠BCE=∠ABC,
∴==,
∴BE=AB=4.
∵OA⊥BC,
∴AB2-AF2=BF2,
OB2-OF2=BF2,
设OF=x,则AF=13-x,
∴132-x2=(4)2-(13-x)2,解得x=5,
∴BF===12,∴BC=2BF=24.
【变式1】 如图,⊙O的半径为2,点O到直线l的距离为3,P是直线l上的一个动点,PB与⊙O相切于点B,则PB长的最小值为( B )
A. B.
C.3 D.2
【变式2】 如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上的一点,D是AB上的一点,DE⊥AB于点D,DE交BC于点F,且EF=EC.
(1)求证:EC是⊙O的切线.
(2)若BD=4,BC=8,⊙O的半径OB=5,求EC的长.
变式2题图
变式2题答图
解:(1)证明:如图,连结OC.
∵OC=OB,
∴∠OBC=∠OCB.
∵DE⊥AB,∴∠OBC+∠DFB=90°.
∵EF=EC,
∴∠ECF=∠EFC=∠DFB,
∴∠OCB+∠ECF=90°,
即∠OCE=90°,∴OC⊥EC.
又∵OC是⊙O的半径,
∴EC是⊙O的切线.
(2)∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
∵OB=5,∴AB=10,
∴AC===6.
∵cos ∠ABC==,
∴=,∴BF=5,
∴CF=BC-BF=3.
∵∠ABC+∠A=90°,∠ABC+∠BFD=90°,
∴∠BFD=∠A,
∴∠A=∠BFD=∠EFC=∠ECF.
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠A=∠BFD=∠EFC=∠ECF,
∴△ECF∽△OAC,
∴=,
∴EC===.
【例3】 如图所示,Rt△ABC的内切圆⊙O与两直角边AB,BC分别相切于点D,E,过(不包括端点D,E)上任一点P作⊙O的切线MN,与AB,BC分别交于点M,N.若⊙O的半径为r,则Rt△MBN的周长为__2r__(用含r的代数式表示).
【解析】 连结OD,OE(图略).
∵⊙O是Rt△ABC的内切圆,
∴OD⊥AB,OE⊥BC.
又∵∠ABC=90°,∴∠ODB=∠DBE=∠OEB=90°,
∴四边形ODBE是矩形.
∵OD=OE,∴矩形ODBE是正方形,
∴BD=BE=OD=OE=r.
∵⊙O与AB,BC,MN分别相切于点D,E,P,
∴MP=MD,NP=NE,
∴Rt△MBN的周长=MB+NB+MN=MB+NB+NE+DM=BD+BE=r+r=2r.
【变式1】 如图所示,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,BC交⊙O于点E.
(1)若D为AC的中