内容正文:
第二十四章 圆
专题10 与圆的切线有关的辅助线作法
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典例1 (江苏镇江中考)如图,∠BAC=36°,点O在边AB上,⊙O与边AC相切于点D,交边AB于点E,F(AF>AE),连接FD,则∠AFD等于 ( )
A. 27° B. 29°
C. 35° D. 37°
题型1 切线的性质—遇切线,连半径得直角
A
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学霸说:当题目中有切线时,一般会连接圆心和切点,构造直角,再利用直角三角形的相关性质解决问题. 本题连接______,由切线的性质得到∠ADO=_______°,进而求得∠AOD的度数,根据圆周角定理即可得到结论.
【答案】
OD
90
A
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变式训练
1.(山西中考)如图,在⊙O中,AB切⊙O于点A,连接OB交⊙O于点C,过点A作AD⫽OB交⊙O于点D,连接CD. 若∠B=50°,则∠OCD为 ( )
A. 15° B. 20°
C. 25° D. 30°
B
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2.如图所示,已知线段AB与⊙O相切于点A,过点B作BC⊥AB交⊙O于点C,D,连接CO并延长交⊙O于点E,连接AE,OD.
若∠DOE=120°,则∠E的度数为________°.
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3.(石家庄裕华期中)如图,AB为⊙O的直径,OD为⊙O的半径,⊙O的弦CD与AB相交于点F,⊙O的切线CE交AB的延长线于点E,EF=EC.
(1)求证:OD垂直平分AB;
(2)若⊙O的半径长为3,且BF=BE,求OF的长.
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解:(1)证明:如图,连接OC.
∵CE切⊙O于点C,∴OC⊥CE. ∴∠OCF+∠ECF=90°.
∵OC=OD,EF=EC,∴∠OCF=∠ODF,∠ECF=∠EFC.
又∠OFD=∠EFC,∴∠ODF+∠OFD=∠OCF+∠ECF=90°,
∴∠DOF=90°,∴OD⊥AB. 又OA=OB,∴OD垂直平分AB.
(2)设BF=BE=x,则CE=EF=2x,OE=3+x.
在Rt△OCE中,由勾股定理,得OC2+CE2=OE2,
即32+(2x)2=(3+x)2,解得x1=2,x2=0(舍去).
∴OF=OB-BF=3-2=1.
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4.(山东济南中考)如图,AB为⊙O的直径,CD与⊙O相切于点C,交AB延长线于点D,连接AC,BC,∠D=30°,CE平分∠ACB交⊙O于点E,过点B作BF⊥CE,垂足为F.
(1)求证:AC=CD;
(2)若AB=12,求线段BF的长.
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解:(1)证明:连接OC,如图所示.
∵CD与⊙O相切于点C,∴∠OCD=90°.
∵∠D=30°,∴∠COD=90°-∠D=60°. ∴∠A= ∠COD=30°.
∴∠A=∠D=30°. ∴AC=CD.
(2)∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°.
∵∠A=30°,AB=12,∴BC= AB=6.
∵CE平分∠ACB,∴∠BCE=∠ACB=45°.
∵BF⊥CE,∴∠BFC=90°,
∴△BFC是等腰直角三角形,∴2BF2=BC2=62,∴BF=3.
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【作法1】直线与圆没有已知的交点:作垂直,证半径
典例2 【教材P98例1改编】如图,AB为⊙D的切线,BD是∠ABC的平分线,AC过圆心D. 求证:BC是⊙D的切线.
题型2 切线的判定
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学霸说 当不确定所证的切点是否在圆周上时,先过圆心作直线的垂线,再证明垂线段的长度与半径相等即可证得切线. 本题中,过点D作________的垂线,垂足为E,再证________为半径即可.
【规范解答】
BC
DE
如图,过点D作DE⊥BC,垂足为E.
∵AB为⊙D的切线,∴DA⊥AB.
又BD是∠ABC的平分线,
∴DA=DE,∴DE是⊙D的半径.
∵DE⊥BC,∴BC是⊙D的切线.
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变式训练
5.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,E为AB上的一点,DE=DC,以D为圆心,DB长为半径作⊙D,
AB=5,EB=3.
(1)求证:AC是⊙D的切线;
(2)求线段AC的长.
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解:(1)证明:如图,过点D作DF⊥AC,垂足为F.
∵∠B=90°,∴AB⊥BC.
∵AD平分∠BAC,DF⊥AC,∴BD=DF,
即DF是⊙D的半径,
∴AC是⊙D的切线.
(2)在Rt△BDE和Rt△FDC中,
∵BD=FD,DE=DC,
∴Rt△BDE≌Rt△FDC(HL),∴FC=EB=3.
同理可证Rt△ABD≌Rt△AFD,
∴AF=AB=5,∴AC=AF+FC=5+3=8.
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【作法2】直线与圆有交点:连半径,证垂直
典例3 (江苏淮安中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,E是BC的中点,以AC为直径的⊙O与AB边交于点D,连接DE.
(1)判断直线DE与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若CD=3,DE=,求⊙O的直径.
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学霸说 当确定所证切线的切点在圆周上时,通常连接圆心与切点,证明垂直就可以证得切线. 本题中连接________,结合直角三角形斜边上的中线和等腰三角形的性质即可得证.
【规范解答】
OD
(1)直线DE与☉O相切. 理由如下:
连接OD,如图.∵AC为☉O的直径,
∴∠ADC=∠BDC=90°.
∵E为BC的中点,∴DE=CE=BE,
∴∠EDC=∠ECD.
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∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.∵∠OCD+∠ECD=∠ACB=90°,
∴∠ODC+∠EDC=90°,即∠EDO=90°,∴DE⊥OD,∴直线DE与⊙O相切.
(2)由(1)得∠CDB=90°,CE=BE=DE= ,
∴BC=5,∴BD===4.
在Rt△ACD中,AC2=AD2+CD2,即AC2=AD2+9.
在Rt△ABC中,AC2=AB2-BC2,即AC2=(AD+4)2-25.
∴AD2+9=(AD+4)2-25,解得AD= .
∴AC= ,∴⊙O的直径为.
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6.如图,AB是⊙O的直径,线段BC与⊙O的交点D是BC的中点,DE⊥AC于点E,连接AD,有下列结论:①AD⊥BC;②∠EDA=∠B;③OA=AC;④DE是⊙O的切线. 其中正确的个数是 ( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
D
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解析:∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∴AD⊥BC,故①正确.
连接DO,如图.∵D是BC的中点,AD垂直平分BC,
∴AC=AB,又OA=AB,∴OA=AC,故③正确.
∵AC=AB,∴∠C=∠B.∵OD=OB,∴∠B=∠ODB,
∴∠ODB=∠C,∴OD⫽AC.
∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∴DE是☉O的切线,故④正确.
∵∠EDA+∠ADO=90°,∠BDO+∠ADO=90°,∴∠EDA=∠ODB.
∵∠ODB=∠B,∴∠EDA=∠B,故②正确.
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