内容正文:
圆的相关定理
一、原理导学
1)如图1,经过圆内任意一点P作圆的两条相交弦AB,CD,那么PC,PD,PA,PB有着怎样的关系?如何证明你的猜想?
图1
2)如图2,从圆外一点P引圆的两条割线,那么刚才的结论成立吗?如何证明你的猜想?
图2
3)将图2中的一条割线PD变成圆的切线,如图3,上面的结论是否会发生变化?如何证明你的猜想?
图3
4)将图2中的另一条割线PB也变成圆的切线,如图4,你有什么发现?
引例
如图:A是⊙O上的一个点,过点A的切线交直径CB的延长线于点P, AD⊥BC, D为垂足,求证:=
2、 原理应用
类型(一):利用圆的“切割线定理”解题
例 1、
如图 1,P为⊙O外一点,过P点作⊙O的两条切线,切点分别为 A,B,过PA的中点Q作割线交⊙O于C,D两点,若 QC =1,CD = 3,则 PB =_________。
图1
类型(二):利用圆的“相交弦定理”解题
例2、
如图2所示,已知AB,BC是⊙O的两条弦 ,AO ⊥ BC,AB = √3,BC =2√2,则⊙O的半径等于________.
图2
类型三:综合运用圆的“切割线定理”与“相交弦定理”巧解题
例3、
如图 3,圆O的弦 AB, CD相交于点 E,过点A作圆O的切线与DC的延长线交于点P,若PA = 6 , AE = 9,PC = 3 , CE∶ED = 2∶1,则BE =_______.
图3
类型四:综合运用圆的“切割线定理”与“平行线分线段成比例定理”解题
例4、
如图4,AB为圆O的直径,E为AB的延长线上一点,过E作圆O的切线,切点为C,过A作直线EC的垂线,垂足为D. 若AB = 4,CE = 2 √3,则AD =__________ .
图2
类型五:综合运用圆的“切割线定理”与“三角形内角平分线定理”解题
例5、
如图 5,AB切⊙O于点B,直线AD交⊙O于D,E两点,BC⊥DE,垂足为C. 若AD =3DC,BC =2,求⊙O的直径.
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圆的相关定理
一、原理导学
1)如图1,经过圆内任意一点P作圆的两条相交弦AB,CD,那么PC,PD,PA,PB有着怎样的关系?如何证明你的猜想?
图1
2)如图2,从圆外一点P引圆的两条割线,那么刚才的结论成立吗?如何证明你的猜想?
图2
3)将图2中的一条割线PD变成圆的切线,如图3,上面的结论是否会发生变化?如何证明你的猜想?
图3
4)将图2中的另一条割线PB也变成圆的切线,如图4,你有什么发现?
引例
如图:A是⊙O上的一个点,过点A的切线交直径CB的延长线于点P, AD⊥BC, D为垂足,求证:=
2、 原理应用
类型(一):利用圆的“切割线定理”解题
例 1、
如图 1,P为⊙O外一点,过P点作⊙O的两条切线,切点分别为 A,B,过PA的中点Q作割线交⊙O于C,D两点,若 QC =1,CD = 3,则 PB =_________。
图1
解析:
由圆的切割线定理得 QA2 =QC · QD =1×(1+3)=4,
解得QA=2.
又PA,PB均为⊙O的切线,Q为PA的中点,
故所求PB=PA =2QA =2×2=4.
评注:
本题比较简单,求解关键在于结合图形转化目标问题,并灵活运用圆的切割线定理.
类型(二):利用圆的“相交弦定理”解题
例2、
如图2所示,已知AB,BC是⊙O的两条弦 ,AO ⊥ BC,AB = ,BC =2,则⊙O的半径等于________.
图2
解析:
记AO 与BC交于点D,则由AO⊥BC可得BD =CD =BC = × 2√ 2 = √2,
所以AD=AB2 - BD2 =( 3 )2 - ( 2 )2=1.
记AO 的延长线与⊙O 交于点E,设⊙O的半径为r,
则由圆的相交弦定理可得AD ⋅ DE =BD ⋅ CD,
所以 1×(2r-1) =√2×√2,
解得r =
故所求⊙O的半径等于 .
评注:
在上述解析中,若连接 BE,则易知 BD 为Rt△ABE斜边上的高,所以根据直角三角形的射影定理得BD2 = AD · DE,由此加以计算也可顺利获解.
类型三:综合运用圆的“切割线定理”与“相交弦定理”解题
例3、
如图 3,圆O的弦 AB, CD相交于点 E,过点A作圆O的切线与DC的延长线交于点P,若PA = 6 , AE = 9,PC = 3 , CE∶ED = 2∶1,则BE =_______.
图3
解析:
由圆的切割线定理得PA2 = PC·PD,
又 PA=6 ,PC=3,
所以代入化简得 PD=12,
从而 CD=PD -PC=12 -3 =9.
又因为CE∶ED = 2∶1,所以可知CE=6,ED=3.
于是,由圆的相交弦定理可得 AE·EB =CE·ED,
即9EB =6×