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重难突破微专题(十一) 与切线有关的常考模型
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AC•AB
CF•CA
BE•AC
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CD
AC
DE
DE
BF
BC
BF
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∠APC
PC
PO
内
OH•PH
PH•PO
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模型一:角平分线模型
如图,AB是直径,AC⊥EC于点C,BE⊥EC于点E,EC是⊙O的切线.
【常见结论与方法】①AD平分∠BAC;②BD=DF,ED=DC;
③△ADC∽△ABD(AD2=AC· AB);
④△FDC∽△DAC(DC2=CF ·CA);
⑤△BED∽△DCAeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ED2=BE· AC=\f(1,4)EC2));
⑥常见辅助线:连接OD,过点O作OG⊥AC,
构造矩形.
1.(2023·常德)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB是直径,C是eq \o(BD,\s\up8(︵))的中点,过点C作CE⊥AD交AD的延长线于点E.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若BC=6,AC=8,求CE,DE的长.
(1)证明:连接OC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵点C是eq \o(BD,\s\up8(︵))的中点,
∴∠OAC=∠CAE,
∴∠CAE=∠OCA,∴OC∥AE,
∵AE⊥CE,∴OC⊥CE,
∵OC是半径,∴CE是⊙O的切线.
(2)解:∵AB为⊙O直径,∴∠ACB=90°,
∵BC=6,AC=8,∴AB=eq \r(BC2+AC2)=10,
又∵∠BAC=∠CAE,∠AEC=∠ACB=90°,
∴△AEC∽△ACB,
∴eq \f(CE,BC)=eq \f(AC,AB),即eq \f(CE,6)=eq \f(8,10),∴CE=eq \f(24,5),
∵点C是eq \o(BD,\s\up8(︵))的中点,即eq \o(BC,\s\up8(︵))=eq \o(CD,\s\up8(︵)),
∴CD=BC=6,
∴DE=eq \r(62-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(24,5)))\s\up12(2))=eq \f(18,5),∴CE=eq \f(24,5),DE=eq \f(18,5).
模型二:等腰三角形模型
如图,AB=AC,AB是直径,
DE⊥AC于点E,BF⊥CF于点F.
【常见辅助线】连接AD,在Rt△ADC中,DE是斜边上的高,可构造双垂直模型,连接OD,反向延长交BF于点G,则四边形GDEF为矩形.
【常见结论与方法】①由等腰三角形的“三线合一”得BD=CD;②由中位线定理得OD∥AC,从而得到OD⊥DE,证得DE是⊙O的切线;③由BF⊥CF,DE⊥CF可得DE∥BF,又因为D为BC中点,所以DEeq \f(1,2)BF.
2.(2023·东营)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,DE⊥AC,垂足为E.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若∠C=30°,CD=2eq \r(3),求BD的长.
(1)证明:连接OD,
则OD=OB,
∴∠ODB=∠B,
∵AB=AC,
∴∠C=∠B,
∴∠ODB=∠C,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,∴DE⊥OD,
∵OD是⊙O的半径,
∴DE是⊙O的切线.
(2)解:连接AD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,∴AD⊥BC,
∵AB=AC,CD=2eq \r(3),
∴BD=CD=2eq \r(3).
模型三:弦切角模型(切割线模型)
如图,PA切⊙O于点A,直线PO与⊙O
交于点B,C.
【常见结论与方法】①∠PAB=∠C;
②△PAB∽△PCA;③此图中若知道PA,PB,PC,BC,AB,AC中任意两