内容正文:
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
考点目录
切线长定理
切线的证明
知识点解析
考点一切线长定理
解题原理
1.从圆外一点向圆引两条切线,两条切线长相等:
2.
圆心与该外点的连线,平分两条切线的夹角,且垂直平分切点连线:
3.本质:利用圆的对称性、半径垂直切线、三角形全等,实现线段相等、角度等量转化。
解题思路
1.识别图形:找准圆外一点、两条切线、切点、圆心:
2.直接套用定理:写出两组切线长相等,完成线段代换;
3.角度转化:利用连心线平分切角,推导角相等;
4.综合计算:结合周长、线段和差、直角三角形、勾股定理求解边长;
5.复杂图形:多次使用切线长定理,多组等线段叠加化简。
考点二切线的证明
解题原理
切线判定两大核心依据:
1.有切点,连半径,证垂直:直线与圆有公共点,证明半径与直线垂直;
2.无切点,作垂直,证等径:直线与圆无明确交点,过圆心作直线垂线,证明垂线段长度等于半径;
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
核心本质:满足「垂直+半径」任一判定条件,即可判定为切线
解题思路
1.有公共点(己知切点)
①连接圆心与切点,构造半径;
②利用内角和、互余、全等、平行、直角推导垂直;
③由“半径⊥直线”,证得直线是圆的切线。
2.无公共点(未知切点)
①过圆心向待证直线作垂线段:
②证明该垂线段长度等于圆的半径;
③由“圆心到直线距离等于半径”,证得切线。
真题速递
1.(2025·青海西宁中考真题)如图,四边形ABCD是00的外切四边形,AB=9,CD=15.则四边形ABCD的
周长为
【答案】48
【分析】本题考查了切线长定理,掌握从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等是解题的关键.
根据切线长定理得到AE=AH,BE=BF,CF=CG,DH=DG,得到AD+BC=AB+CD=24,根据四边形的周长公
式计算,得到答案。
【详解】解:如图,令⊙O与边AB,BC,CD,AD的切点分别为E,F,G,H,
2
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
:四边形ABCD是⊙O的外切四边形,
:AE=AH,BE BF,CF=CG,DH=DG,
.AH +DH+BF+CF=AE+DG+BE+CG
.AD+BC=AB+CD=9+15=24,
:四边形ABCD的周长为
AD+BC+AB+CD=24+24=48.
故答案为:48.
2.(2025·四川泸州中考真题)如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=10,⊙0与梯形ABCD的各边都相切,
且⊙0的面积为16π,则点B到CD的距离为
A
D
【答案】64
【分析】本题考查了圆的切线的性质,切线长定理,相似三角形的判定与性质,勾股定理,矩形的判定与性质,难
度较大,正确添加辅助线是解题的关键
设AD,CD,BC分别与⊙O的切点记为点E,F,G,连接OE,OG,OF,过点D作DH⊥BC于点H,过点B作
BK⊥CD于点K,过点A作AM⊥BC于点M,由圆的切线的性质证明四边形EGHD为矩形,则
EG=DH,DE=HG,可求圆的半径为OE=4,设DE=DF=HG=x,在Rt△DHC中有勾股定理建立方程
82+(10-2x)2=102,解得:x=2或x=8(舍),同理可得:AE=MG=2,BM=6,最后由△BKC∽△DHC即可
求解,
【详解】解:设AD,CD,BC分别与OO的切点记为点E,F,G,连接OE,OG,OF,过点D作DH⊥BC于点H,过点
B作BK⊥CD于点K,过点A作AM⊥BC于点M,
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
AE D
、K
B
MGH
C
.OE⊥AD,OF⊥CD,OG⊥BC,DE=DF,CD=CG,
.∠OGC=LOED=LDHG=LDHC=LBKC=90°,
:梯形ABCD,AD∥BC,
点E,O,G共线,
:.四边形EGHD为矩形,
:EG=DH,DE=HG,
:⊙0的面积为16π,
.πOE2=16m,
.0E=4,
.EG=20E=8=DH,
设DE=DF=HG=x,
:CD=10,
.CF=CG=10-x,
..CH=CG-HG=10-2x
:在Rt△DHC中,DH+HC2=DC,
.82+(10-2x)2=102,
解得:x=2或x=8(舍),
CH=10-2×2=6,
同理可得:AE=MG=2,BM=6,
.BC=BM+MG+GH+CH=6+2+2+6=16,
:∠C=∠C,∠BKC=∠DHC=90°,
.△BKC∽△DHC,
BK BC
DH DC
BK 16
8=10
:BK=4
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
·点B到CD的距离为64
5
64
故答案为:
5
3.(2025山东东营中考真题)如图,AB是O0的直径,C、D是O0上的两点,AD=DC=CB,DF⊥BC于
点F,延长FD交BA的延长线于点E,连接BD.
E
(1)求证:DF是⊙0的切线:
(2)若00的半径为1,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)证明见解析
26
26
【分析】本题考查了圆的切线判定定理、扇形面积与三角形面积的计算,利用弧相等推导圆心角相等,结合直角三
角形性质分析线段与角度关系是解题的关键。
(1)连接0C,OD,由AD=DC=CB得圆心角LA0D=∠COD=LB0C=60°,进而得LABD=LCBD=30°,
由OB=OD得∠ODB=∠ABD=30°,由DF⊥BC得∠BDF=60°,可得∠ODF=∠BDF+∠ODB=90°,即可得
0D⊥DF,又因OD是OO的半径即可证明;
(2)由OD⊥DF,结合LAOD=60°得OE=2,由勾股定理可得DE=V3,由Sm影=SoDE-S窟彩op4即可得出.
【详解】(1)证明:如图,连接0C,0D,
:AB是O0的直径,AD=DC=CB,
LA0D=LC0D=∠B0C=60°,
.∠ABD=∠CBD=30°,
:0B=0D,
∴LODB=LABD=30°,
DF⊥BC,
.∠F=90°,
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
.LBDF=90°-LCBD=60°,
.∠ODF=∠BDF+∠ODB=90°,
.OD⊥DF,
又:0D是00的半径,
DF是OO的切线:
(2)解::0D1DF,
.∠0DE=90°,
.∠E=90°-∠A0D=30°,
.0E=20D=2,
.DE=V0E2-0D2=√5,
÷S阴影=Sa0DE-S角形0DA=
f)x1xB60×π×2N3元
360
26
4.(2025·江苏淮安中考真题)如图,AB是半圆O的直径,点C是弦AD延长线上一点,连接CB、BD,
∠CBD=∠CAB.
D
(1)求证:BC是O0的切线;
(2)连接OD,若∠CAB=30°,AB=4,求扇形0BD的面积.
【答案】(1)见解析
3
【分析】(1)先根据圆周角定理得到LADB=90°,则∠A+∠ABD=90°,再由LCBD=∠CAB即可证明BC⊥OB,即
可证明BC是O0的切线:
(2)先根据圆周角定理得到∠B0D=2∠A=60°,再由扇形面积公式求解即可.
【详解】(1)证明::AB是半圆O的直径,
.∠ADB=90°,
∠A+∠ABD=90°,
.∠CBD=∠CAB,
.∠CBD+∠ABD=90°,
.∠ABC=90°,即BC1OB,
6
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
OB为半径,
.BC是⊙O的切线:
(2)解:如图,
D
B
O
A
∠A=30°,
LB0D=2LA=60°,
.AB=4,
.0B=2,
·扇形0BD的面积=60π×22,
360=π
5.(2025·江苏徐州中考真题)如图,O0为正三角形ABC的外接圆,直线CD经过点C,CD∥AB.
A
0。
B
D
(1)判断直线CD与⊙0的位置关系,并说明理由;
(2)若圆的半径为2,求图中阴影部分的面积.
【答案】()直线CD与⊙0相切,理由见解析
4
2-v5
【分析】1)由正三角形的性质可得∠0CB=4CB=30,由平行线的性质可得∠BCD-∠ABC=60,求出
∠0CD=90°,可证直线CD与O0相切:
(2)由圆周角定理得LB0C=2LA=120°,根据阴影部分的面积等于S第形oc-Soc,即可求解.
【详解】(1)解:直线CD与O0相切,理由如下:
如图,连接0C,
>
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
0●
ABC是正三角形,
:∠A=∠ACB=LABC=60°,
:O为正三角形ABC的外接圆的圆心,
.O也是正三角形ABC的内接圆的圆心,
:OC平分∠ACB,
OCB-ZACB-3
:CD∥AB,
:∠BCD=LABC=60°,
.∠0CD=∠0CB+∠BCD=30°+60°=90°,
:0C是半径,
:直线CD与⊙0相切;
(2)解:如图,连接OB,作OH⊥BC于点H,
:∠A=60°,
H
:∠B0C=2∠A=120°,
120π.0C2120π×224
·S扇形BOc=
360
3603π.
:OH⊥BC,∠OCB=30°,
OH=OC=1.BC=2CH
:CH=VOC2-0H2=V22-1P=V5,
BC=2CH=23,
:S.owc =BC.OH=x2x1=
2
:图中阴影部分的面积为:Sc-Soc-专-5,
3
6
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
考点一
切线长定理
【例题分析】
例1.(2026安徽准南一模)如图,⊙0是Rt△ABC(LC=90)的内切圆,线段DE与00相切,与AB、AC分别
交于点D、点E,且DE⊥AB,若BC=2DE,则tan∠A的值为()
D
3
A.
B.2
1
3
D.
2
4
【答案】D
【分析】设OO与AB,AC,BC,DE分别相切于点G,H,D,F,证明四边形DFOG,OHCD是正方形,设
OO的半径是r,EF=EH=x,AD=y,推出OG=DG=DF=OF=OH=OD=r,DE=x+r,证明出
8,得到y=2,然后利用勾股定理表示出x,根据锐角三角函数
【详解】解:如图,设OO与AB,AC,BC,DE分别相切于点G,H,D,F
B
D
EH
∴.OG⊥AB,OF⊥DE,OH⊥AC,OD⊥BC,DE⊥AB,OG=OF=OH=OD
:四边形DFOG,OHCD是正方形
设OO的半径是r,EF=EH=x,AD=y,
..0G=DG=DF=OF=OH=0D=r,DE=x+r
.AH=AG=AD+DG=r+y,
.AC=AH+HC=r+y+r=2r+y
DE⊥AB,
.∠ADE=∠C=90°
又:A=LA
.△ADE∽△ACB
0
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
是能方即衣
AC 2
.AC=2y
:.2y=2r+y
.y=2r
:AH=r+y=3r
:AE AH -EH 3r-x
在RtAADE中,由勾股定理得:AE2=AD2+DE2,
(3r-x2=(2r)2+(x+r2
1
解得:x=。r,
2
1
3
.DE=x+r=。r+r=
2
3
tan∠A=
DE=23
AD 2r 4
例2.(2026河南南阳·一模)不倒翁是一种受人喜爱的儿童玩具,小华在手工课上用一球形物体制作了一个戴帽子
的不倒翁(如图①),图②是从正面看到的该不倒翁的形状示意图(设圆心为O).已知帽子的边缘PA,PB分别与
⊙0相切于点A、B,若该圆半径是1,∠P=60°,则图中阴影部分的面积是()
7777777777
7777分7777
图①
图②
A.3-π
B.45-4n
C.5
3
3
D.25-号
【答案】A
【分析】连接OP,根据切线的性质得∠PAO=∠PBO=90°,PA=PB,再说明△AP0≌△BP0,可得0P=20A=2
,LA0P=LB0P=60°,接下来根据勾股定理求出PA=√3,然后根据S阴影=2S4P0-S磨形4B0得出答案。
【详解】解:连接OP,
:PA,PB是O0的切线,
.∠PAO=∠PBO=90,PA=PB.
OA=OB,
△AP0≌△BP0,
10
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
.∠AP0=∠BP0=30°,
.0P=20A=2,∠A0P=∠B0P=60°,
根据勾股定理,得PA=PB=VOP2-OA2=√5.
S=2Sp0二S商移40=2×)V3X-360=V3-2.
2
B
777777777777777
例3.(2026黑龙江哈尔滨·一模)如图,P为⊙0外一点,PA和PB为O0的两条切线,A和B为切点,BC为直径,
连接AC,P0.如果∠C=58°,那么∠AP0的度数是()
A
B
A.20°
B.22°
C.32°
D.36°
【答案】C
【分析】连接OA,证明△PAO≌△PBO(SSS)得∠AOP=∠B0P,根据圆周角定理求出LAOB=2LC=116°,可得
∠AOP=∠BOP=∠AOB=58°,进而可求出LAP0的度数.
【详解】解:如图,连接OA,
B
:PA和PB为⊙O的两条切线,
PA=PB,∠PAO=∠PBO=90°.
OA=OB,PO=PO,
△PAO≌△PBO(SSS),
11
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
∠A0P=∠B0P.
:AB=AB,∠C=58°,
.∠A0B=2∠C=116°,
:∠4OP=∠BOP=∠AOB=58,
2
.∠AP0=90°-58°=32°.
例4.(2026江西上饶一模)如图,EA,ED是⊙0的切线,切点为A,D,点B,C在O0上,若
∠BAE+∠BCD=236°,则∠E=
D
【答案】68
【分析】连接AD,由圆的内接四边形的性质可得∠BAD+∠BCD=180°,进而可得∠DAE=56°,再根据切线长定
理可得EA=ED,即得∠EDA=∠EAD=56°,最后根据三角形内角和定理即可求解.
【详解】解:连接AD,
E
四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
U
.∠BAD+∠BCD=180°,
:∠BAE+∠BCD=236°,
:∠BAE+∠BCD-∠BAD+∠BCD=236°-180°,
∠BAE-∠BAD=56°,
即∠DAE=56°,
:EA,ED是OO的切线,切点为A,D,
:EA=ED,
LEDA=∠EAD=56°,
∠E=180°-56°×2=68°.
例5.(226江苏徐州一模)如图,四边形ABCD与⊙0分别相切于点E,F,G,H,其中,四边形ABCD的周
长为44,AD=12,则BC长度为·
12
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
E
G
【答案】10
【分析】根据切线长定理DE=DH,AE=AF,BF=BG,CG=CH,根据AD=12即可得出
DE+AE+DH+AF=24,进而得出BG+CG+BF+CH=2BC=20,即可得答案
【详解】解::四边形ABCD与OO分别相切于点E,F,G,H,
.DE=DH,AE=AF,BF=BG,CG=CH,
AD=12,
.DE+AE+DH+AF=2(DE+AE)=2AD=24,
:ABCD的周长为44,
:.BG+CG+BF+CH=2(BG+CG)=2BC=44-24=20,
.BC=10
【变式训练】
变式1.(2026山东淄博一模)如图,EA,ED是O0的切线,切点为A,D,点B,C在圆O0上,若
∠ABC+∠CDE=235°,则∠E=()
E
B
A.55°
B.65
C.70°
D.78
【答案】C
【分析】连接AD,则∠ABC+∠ADC=I80°,而LABC+∠CDE=235°,求得∠ADE=55°,由切线长定理得
EA=ED,则LEDA=∠EAD=55°,所以∠E=180°-LEDA-∠EAD=70°,于是得到问题的答案.
【详解】解:如图,连接AD,
13
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
B
:四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
LABC+LADC=180°.
:∠ABC+∠CDE=235°,
LEDA=55°.
:EA,ED是⊙O的切线,
:EA=ED,
LEDA=LEAD=55°,
∠E=180°-∠EDA-∠EAD=180°-55°-55°=70°.
故选:C.
变式2.(2025·湖南长沙模拟预测)如图,在ABC中,BC=3,AC=4,AB=5,⊙0是它的内切圆,用剪刀沿
⊙O的切线DE剪一个ADE,则ADE的周长为()
、D
B
A.4
B.6
C.8
D.10
【答案】B
【分析】设ABC的内切圆切三边于点F、H、G,连接OF、OH、OG,由切线长定理可知AF=AG,根据DE是
OO的切线,可得DM=DF,EM=EG,根据勾股定理可得∠ACB=90°,四边形OHCG是正方形,根据面积法求
出内切圆的半径,进而可得ADE的周长
本题考查了三角形的内切圆与内心,勾股定理,切线的性质,解决本题的关键是掌握切线的性质.
【详解】解:如图,设ABC的内切圆切三边于点F、H、G,连接OF、OH、OG,
14
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
D
M
E
G
H
由切线长定理可知AF=AG,BF=BH,CH=CG,
:DE是O0的切线,
∴.DM=DF,EM=EG,
:BC=3,AC=4,AB=5,
:AB2=AC2+BC2,
.LACB=90°,
则四边形OHCG是正方形,
O0是ABC的内切圆,
设内切圆的半径为,
由S-B+AC+BCr-ac-iC,
得5+4+到小r=2×3×4,
解得r=1,
.CH=CG=1,
.BF =BH BC-CH =3-1=2,
AF=AG=AC-CG=4-1=3,
.ADE的周长=AD+DE+AE
=AD+DF+AE+EG
=AF+AG
=3+3
=6.
故选:B.
变式3.(2025江苏泰州一模)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD,CD分别与扇形BAF相切
于点A与点E.当AB=15,BC=17时,AD的长为·
15
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
B
F
【答案】9
【分析】连接BE,作DH⊥BC于点H,根据题目所给条件可得:AB=FB=I5,AD⊥AB,CD⊥EB,AD=ED,
再由勾股定理求得CE的长,证明四边形ABHD是矩形;在Rt△DHC中,根据勾股定理列式求解即可.
【详解】解:如图,连接BE,作DH⊥BC于点H,则LBHD=∠CHD=90°,
AD,CD分别与扇形BAF相切于点A,E,AB=15,BC=17,
AB=FB=I5,AD⊥AB,CD⊥EB,AD=ED,
∴.∠BAD=∠BEC=90°,
CE=VBC2-BE2=V172-152=8,
:CD=CE+ED=8+AD,
ADI BC,
LADH=∠CHD=90°,
:∠BAD=∠ADH=∠BHD=90°,
:四边形ABHD是矩形,
:BH AD,DH AB=15,
:CH BC-BH =17-AD,
在Rt△DHC中,DH+CH2=CD2,
152+(17-AD)2=(8+AD)2,
解得:AD=9.
故答案为:9.
变式4.(2025·广东惠州模拟预测)如图,在口ABCD中,AB=AC,BC=10.⊙0与边AB、BC、AD分别相切
于点E、C、F,与边CD交于点G,则DG的长度是·
16
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
A
F
D
E
.0
B
【答案】
【分析】如图所示,连接OE,OF,OC,FG,首先推出点F,O,C三点共线,即CF是O0的直径,然后求出
AF=DF=】AD=5,然后由切线长定理得到AE=AF=5,BE=BC=10,勾股定理求出CF,然后利用三角形面
积公式求出FG-10W巨,然后利用勾股定理求解即可.
3
【详解】解:如图所示,连接OE,OF,OC,FG,
A
F
D
:OO与边AB、BC、AD分别相切于点E、C、F,
.OF⊥AD,OC⊥BC,OE⊥AB
:四边形ABCD是平行四边形
.AD /BC,AD BC=10,AB=CD,
.点F,O,C三点共线,即CF是o0的直径
AB=AC
.AC=CD
.AF-DF-AD-5
:OO与边AB、BC、AD分别相切于点E、C、F,
.AE=AF=5,BE=BC=10
..CD=AC=AB=AE+BE=5+10=15
:CF⊥AD
CF=CD2-DF2=102
:CF是O0的直径
.∠FGC=90°
11
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
.S.o-CF-DF-CD.FG
x10w2x5-3x15rc
1
÷FG=10V2
3
DG=FD-FG=5
放答案为:}
变式5.(25-26九年级上山东烟台·月考)如图,P是⊙0外一点,PA,PB分别和⊙0切于A、B,C是弧AB上任
意一点,过C作OO的切线分别交PA,PB于D、E,若△PDE的周长为20Cm,则PA长为
C
E
【答案】10cm
【分析】本题考查切线长定理,熟练掌握切线长定理和正确计算是解题的关键
先根据切线长定理,得到PA=PB,DA=DC,EB=EC,再根据线段之间的关系即可求解.
【详解】解::PA,PB分别和OO切于A、B,
:PA=PB,
:过C作OO的切线分别交PA,PB于D、E,
:.DA=DC,EB=EC
:△PDE的周长为20cm,
PD+DE+PE =20 cm,
PD+DC+EC+PE=20 cm,
:PD+DA+EB+PE=20Cm,
则PA+PB=20Cm,
:2PA=20Cm,即PA=10Cm.
故答案为10cm.
18
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
考点二
切线的证明
【例题分析】
例1.(2026江苏宿迁·一模)如图,以ABC的BC边上的一点O为圆心的圆,经过A,B两点,且与BC边交于点
E,D为BE所对的下半圆中点,连接AD交BC于F,AC=FC.
B
(1)求证:AC是⊙0的切线:
(2)已知⊙0的半径为10,BF=12,求0C的长.
【答案】(1)见解析
(2)26
【分析】(1)连接OA,OD,由题意可得D0⊥BC,即∠D0F=90°,从而可得∠0DF+∠DF0=90°,由等边对等
角并结合对顶角相等得出∠0AD+∠FAC=90°,即∠0AC=90°,即可得证;
(2)由题意可得0A=0B=10,则OF=2,设AC=CF=x,则0C=x+2,再由勾股定理计算即可得出结果.
【详解】(1)证明:如图:连接OA,OD,
B
D
:D为BE所对的下半圆中点,
.D0⊥BC,
.∠D0F=90°,
.∠0DF+∠DF0=90°,
0A=0D,
∴L0DA=∠0AD,
.∠0AD+∠DF0=90°,
:AC=CF,∠AFC=∠DFO,
:ZFAC ZAFC ZDFO
19
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
.L0AD+∠FAC=90°,即∠0AC=90°,
:OA为00的半径,
.AC是⊙0的切线:
(2)解::⊙0的半径为10,
.0A=0B=10,
.0F=BF-0B=2,
设AC=CF=x,则0C=0F+CF=x+2,
由勾股定理可得AC2+OA2=OC2,
.x2+102=(x+22,
解得:x=24,
.0C=x+2=26.
例2.(2026湖南张家界一模)如图,AB是⊙0的直径,AC,BC是⊙0的弦,过圆心O作BC的平行线0D与
过点C的切线交于点D,与AC交于点E.
(I)求证:AD是⊙0的切线:
(2)如果LB=2LCD0,OD=3,求CD的长;
(3)在(2)的条件下,求图中阴影部分的面积.
【答案】()见解析
235
2
③9v5-3r
8
【分析】(1)连接OC,可证得△C0D≌△A0D,从而∠DA0=∠DC0,进一步得出结果;
)可推出∠CD0-2,结合LCD0+L2=90°得出LCD0=30°,进而得出结界
C3)可结合1)(2》得出∠5=∠2=24DC0=60,01=0C-0D=340=CD=35,从而求得△40D和
3
2
扇形AOF的面积,进而得出结果。
【详解】(1)证明:如图,连接0C
20
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
B
0B=0C,
D
图1
∠B=∠1,
BC∥OD,
.∠B=∠3,∠1=∠2,
∠2=∠3,
0C=0A,0D=0D,
:△COD≌aA0D(SAS),
.∠DA0=∠DC0,
CD是OO的切线,
.∠DC0=90°,
.∠DA0=90°,
0A⊥AD,
:点A在⊙0上,
:AD是O0的切线;
(2)解:如图1,
由(1)知:∠B=∠1=∠2,
∠B=2∠CD0,
600-2.
:∠CD0+∠2=90°
∠CD0=30°,
:∠DC0=90°,
CD=0Dc0s∠CD0=3c0s30°=3V5
(3)解:如图1,设0D交00于F,
由12》知5=1-240c0=60,01=0c-00-号40=c0=35,
27
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
5m=0140=x3x3595
60°.π×
3)2
2228S扇形0F=
3,
=一π
360°
.S阴影=S4OD-S扇形40F=
9V3-3π
8
例3.(2026湖北荆州模拟预测)如图,点P为⊙0上一点,AB为直径,OP⊥AB,点C为OP上一点,连接AC
并延长交OO于点D,在D点作∠EDC=∠ECD,交OP的延长线于点E.
B
(1)求证:ED为O0的切线;
(②)若点C为OP中点,EP=2,求sin∠E的值.
【答案】(1)见解析
o号
【分析】(1)连接0D,则0D=0A,证明∠ED0=90°,即可得证;
(2)设PC=OC=x,则0P=OD=2x,E0=2+2x,在Rt△ODE,根据勾股定理建立方程求得OD,OE,进而根
据正弦的定义,即可求解。
【详解】(1)证明:连接0D,则0D=0A.
D
C
∠0AD=∠ODA,
B
:OP⊥AB,
LCA0+∠AC0=90°
而∠ACO=∠ECD=∠EDC
.LED0=LEDC+LAD0=∠CA0+∠AC0=90°
又点D为OO半径外端点
.ED为O0的切线.
22
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
(2)设PC=0C=x,则0P=0D=2x,E0=2+2x.
:∠EDC=∠ECD,
:EC=ED=2+x
:∠ED0=90°,
:在Rt△ODE中,OE2=ED2+OD2
即(2x+2)2=(x+2)2+(2x)2,
解得:x=4(x=0不合题意,舍去)
0D=0P=8,0E=10
OD 4
:在Rt△ODE中,sin∠E=
OE-5
例4.(2026湖南长沙.一模)如图,AB是⊙0的一条弦,点C是00外一点,0C⊥0A,0C交AB于点P、交
⊙0于点Q,且CP=CB.
A
B
(1)求证:BC是O0的切线;
(2)若∠A=22.5°,r=2,求图中阴影部分的面积.
【答案】()见解析;
②28
【分析】(1)根据等边对等角得LCPB=∠CBP,根据垂直的定义得∠OBC=90°,即OB⊥CB,则BC是OO的切
线
(2)根据三角形的内角和定理得到∠AP0=67.5°,推出∠PCB=45°,从而求得OB=BC=2,根据三角形和扇形
的面积公式即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接OB,
23
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
:0A=0B,
分
:∠OAB=∠OBA,
CP=CB,
:ZCPB=ZCBP,
·∠CPB=∠APO,
:∠CBP=∠APO,
在RtaA0P中,∠A+∠AP0=90°,
:∠OBA+LCBP=90°,
∠0BC=90°,
OB⊥CB,
又OB是半径,
.CB与O0相切;
(2)解::∠A=22.5°,∠A0P=90°,
.∠AP0=67.5°,
∠BPC=∠AP0=67.5°,
PC=CB,
LCBP=67.5°,
.∠PCB=180°-2LCBP=45°,
L0CB=∠C0B=45°,
0B=BC=2,
“图中阴影部分的面积=)x×2×2-45×元x2
2
360
2、π
【变式训练】
变式1.(2026江西萍乡一模)如图,AB为⊙0的直径,C为O0上的一点,连接AC、BC,点E在AB的延长线
上,且满足LBCE=∠BAC,过点A作AD⊥CE交EC的延长线于点D,交OO于点F.
24
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
D
B
(I)求证:CE为⊙0的切线:
(2)求证:BC2=AB.DF;
6若4B=10cos∠D4C=手求F的长.
【答案】()证明见解析
(2)证明见解析
(3)2.8
【分析】(1)连接OC,根据切线的判定证明即可;
(2)连接OC,CF,证明△DAC∽△CAB,△DFC∽△CAB,证明即可;
(3)由(②)可知∠D1C-∠E4C,得到co∠BAC=co∠BAC=子,利用勾最定理和(2)的结论求解即可;
【详解】(1)证明:连接0C,则0A=0C,
D
F
.:∠BAC=∠ACO,
B
E
:AB为⊙O的直径,
:∠ACB=90°即∠AC0+∠0CB=90°,
:ZBAC+20CB =90
又:∠BCE=∠BAC
LBCE+L0CB=90°
OC⊥CE
CE为OO的切线;
(2)证明:连接CF,则OC=OA,
25
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
D
.∠BAC=∠OCA,
:CD与O0相切于点C,
CD⊥OC,
:AD⊥CD,
∴.ADOC,∠D=90°
:∠DAC=∠OCA,∠ACB=∠D=90°
·LDAC=∠EAC,
.DAC∽CAB,
DC AC DA
CB AB AC
DC CB
AC AB'
:四边形ABCF是⊙O的内接四边形,
:∠ABC+∠AFC=180°
:∠CFD+∠AFC=180°,
.∠CFD=∠ABC,
:∠ACB=∠D
∴△DFCn△CAB,
DC DF
AC CB'
CB DF
AB CB
.BC2=AB.DF
(3)解:(3)由(2)可知∠DAC=∠EAC,
4
∴.cOS∠BAC=cOS∠BAC=
5
:AB为O0的直径:∠ACB=90°
:AC=AB·cos∠BAC=8
:.BC=AB2-AC2=6
.BC2 AB.DF
26
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
DF=3.6
AC、DA
AB AC'
DA=6.4
AF=AD-DF=6.4-3.6=2.8;
变式2.(2026广西一模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,A0是ABC的角平分线,以点0为圆心,0C为
半径作⊙0,A0交00于点E,延长A0交00于点D.
D
(1)求证:AB是OO的切线;
②若AB与00的切点为P,连接CF交4D于点M,已知an∠D-},设00的半径为5,求CF的长。
【答案】(1)证明见解析
e号
【分析】(1)过点O作OF⊥AB于点F,证明OF=OC即可.
(2)先证明△ACO≌△AFO,可得AC=AF,连接CF交AD于点M,由AO平分∠BAC,可得CM=MF,连接
CE,在R1DCE中,由an∠D=子,可得CE=6,CD=8,在Rt DCE中,由等面积法可符CM的长,即可求行
CF的长
【详解】(1)证明:如图①,过点O作OF⊥AB于点F,
:A0平分∠CAB,
∠ACB=90°,OF⊥AB,
0F=0C,
:AB是OO的切线.
27
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
A
B
D
图①
(2)解:由(1)可知,AB是O0的切线,则∠AF0=90°,
在RtAACO和Rt AFO中,
AO=AO
OC=OF'
:RtAACO≌Rt△AFO(HL,
:AC=AF,
如图②,连接CF交AD于点M,
:A0平分∠BAC,
AD⊥CF,垂足为M,
:CM=MF,
连接CE,
:ED是⊙0的直径,00的半径为5,
.LECD=90°,DE=10
在Rt DCE中,tan∠D=3
.CE 3
CD4
设CE=3k,CD=4k,
在Rt DCE中,CE2+CD2=DE2,即(3k)2+(4k)2=102,
∴k=2或k=-2(不合题意,舍去)
CE=6,CD=8,
SABCD=DE.CM
_1CE-CD,
2
..CM=CE-CD_6x8 24
DE105
∴.CF=2CM=2×3
.2448
55
28
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
A
M
B
D
图②
变式3.(2026·辽宁本溪一模)如图,在ABC中,BC是⊙0的弦,CD是⊙0的直径,连接BD,
∠ABC=LBDC.
(1)求证:AB是⊙0的切线:
4
1BC5P,4B=56,求BC的张.(参考数据:sn53es5
3
【答案】(1)见解析
②BC的长为265r
18
【分析】(1)连接OB,利用直径所对圆周角为直角、等腰三角形性质及已知角的等量关系,推出AB⊥OB,从而
证明AB是圆0O的切线:
Bc≈5'tan53o=CE4
(2)过点C作CE14B于点E,先证明CE=AE,sim53°=CE4,
BE行,再设8E=30,则
CE=AE=4a,BC=5a,接着算得CD,得到半径长,最后用弧长公式算出弧BC的长度,
【详解】1)证明:如图1,连接OB.
CD为00的直径,
∴.∠CBD=90°,
∴LBDC+∠BCD=90°.
:0C=0B,
.∠OBC=∠BCD,
:∠ABC=LBDC,
.LABC+∠0BC=90°,
.∠0BA=90°,
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
.AB⊥OB,
OB是⊙0的半径,
.AB是OO的切线,
(2)解:过点C作CE⊥AB于点E,则∠AEC=LBEC=90°.
C
D在RIAAEC中,LAEC=90°,∠A=45°,
.∠A+ACE=90°,
.LA=∠ACE=45°,
.CE AE,
在Rt△BEC中,∠BEC=90°,∠ABC=53°,
sin∠ABC=B2,tan∠BC=C
BE
Bc*5,tan53°=CE、4
:sim53°=CE≈4,
BE 3
设BE=3a,则CE=AE=4a,
:.BC=BE2+CE2=(3a)+(4a)2=5a,
.AB=AE BE =4a+3a=7a=56,
a=8,
.BC=5a=40,
:CD是⊙0的直径,
LCBD=90°,
:∠ABC=∠BDC=53°,
在RtACBD中,∠CBD=90°,∠BDC=53°,
.sin ZBDC=CB
D’
sin53°=
404
CD5'
CD=50,
.半径r=25
BC=BC
.∠B0C=2∠BDC=106°,
30
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
·BC的长为=106×元x25-265元
180
18
答:BC的长为265
8
变式4.(2026山东济南一模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,以CD为直径的O0交BC
于点E,交AC于点F,M为线段DB上一点,连接OM,ME,OM∥BC.
C
DMB
(1)求证:ME是O0的切线;
3
②若CF=3,cosB=亏,求0M的长.
【答案】()见解析
20M=25
8
【分析】(1)连接半径OE,利用等腰三角形、平行线性质证明角相等,然后用SAS证明全等三角形,得到
OE⊥ME,进而证明切线;
(2)利用同角的余角相等、圆周角定理、余弦定义求出CD,再结合平行线性质、勾股定理求OM·
【详解】(1)证明:连接OE,如图所示,
F
DMB
:0C=0E,
.∠OCE=∠OEC,
:OM∥BC,
.∠EOM=∠OEC,∠DOM=∠OCE,
.∠EOM=∠D0M,
在OME和△OMD中,
OE=OD
∠EOM=∠DOM,
OM=OM
31
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
.△OME≌OMD(SAS),
LOEM=∠ODM,
CD⊥AB,
∠0DM=90°,
.L0EM=90°,
ME是O0的切线,
(2)解:连接DF,如图所示.
A
DMB
:∠ACB=90°,CD⊥AB,
.∠A+∠B=90°,∠A+∠DCF=90°,
.ZB ZD CF
:cos∠DCF=cosB=
3
:CD为O0的直径,
.∠DFC=90°,
在RtaDCF中,∠DFC=90°,cos∠DCF=CF-3,
CD5'
CF=3,
∴.CD=5,
·OD=CD=3
2
2
:OM∥BC,
.∠OMD=∠B,
在RtaD0M中,L0DM=90°,cos∠OMD=DM=3
DM =3x,OM =5x,OD2+DM2=OM2,
-5r,
5
8
32
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
OM=5r=25
8
33圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
圆:切线长定理、切线的证明复习讲义
考点目录
切线长定理
切线的证明
知识点解析
考点一 切线长定理
解题原理
1. 从圆外一点向圆引两条切线,两条切线长相等;
1. 圆心与该外点的连线,平分两条切线的夹角,且垂直平分切点连线;
1. 本质:利用圆的对称性、半径垂直切线、三角形全等,实现线段相等、角度等量转化。
解题思路
1. 识别图形:找准圆外一点、两条切线、切点、圆心;
1. 直接套用定理:写出两组切线长相等,完成线段代换;
1. 角度转化:利用连心线平分切角,推导角相等;
1. 综合计算:结合周长、线段和差、直角三角形、勾股定理求解边长;
1. 复杂图形:多次使用切线长定理,多组等线段叠加化简。
考点二 切线的证明
解题原理
切线判定两大核心依据:
1. 有切点,连半径,证垂直:直线与圆有公共点,证明半径与直线垂直;
1. 无切点,作垂直,证等径:直线与圆无明确交点,过圆心作直线垂线,证明垂线段长度等于半径;
核心本质:满足「垂直+半径」任一判定条件,即可判定为切线。
解题思路
1. 有公共点(已知切点)
① 连接圆心与切点,构造半径;
② 利用内角和、互余、全等、平行、直角推导垂直;
③ 由“半径⊥直线”,证得直线是圆的切线。
1. 无公共点(未知切点)
① 过圆心向待证直线作垂线段;
② 证明该垂线段长度等于圆的半径;
③ 由“圆心到直线距离等于半径”,证得切线。
真题速递
1.(2025·青海西宁·中考真题)如图,四边形是的外切四边形,,.则四边形的周长为_______.
2.(2025·四川泸州·中考真题)如图,梯形中,,与梯形的各边都相切,且的面积为,则点到的距离为____________.
3.(2025·山东东营·中考真题)如图,是的直径,、是上的两点,,于点,延长交的延长线于点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为,求图中阴影部分的面积.
4.(2025·江苏淮安·中考真题)如图,是半圆O的直径,点C是弦延长线上一点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)连接,若,,求扇形的面积.
5.(2025·江苏徐州·中考真题)如图,为正三角形的外接圆,直线经过点C,.
(1)判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)若圆的半径为2,求图中阴影部分的面积.
考点一 切线长定理
【例题分析】
例1.(2026·安徽淮南·一模)如图,是的内切圆,线段与相切,与、分别交于点D、点E,且,若,则的值为( )
A. B. C. D.
例2.(2026·河南南阳·一模)不倒翁是一种受人喜爱的儿童玩具,小华在手工课上用一球形物体制作了一个戴帽子的不倒翁(如图①),图②是从正面看到的该不倒翁的形状示意图(设圆心为O).已知帽子的边缘分别与相切于点A、B,若该圆半径是1,,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
例3.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)如图,P为外一点,和为的两条切线,A和B为切点,为直径,连接,.如果,那么的度数是( )
A. B. C. D.
例4.(2026·江西上饶·一模)如图,,是的切线,切点为A,D,点B,C在上,若,则_______________.
例5.(2026·江苏徐州·一模)如图,四边形与分别相切于点,,,,其中,四边形的周长为,,则长度为______.
【变式训练】
变式1.(2026·山东淄博·一模)如图,,是的切线,切点为,,点,在圆上,若,则( )
A.55° B.65° C.70° D.78°
变式2.(2025·湖南长沙·模拟预测)如图,在中,,,,是它的内切圆,用剪刀沿的切线剪一个,则的周长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
变式3.(2025·江苏泰州·一模)如图,在四边形中,,,,分别与扇形相切于点A与点E.当时,的长为__.
变式4.(2025·广东惠州·模拟预测)如图,在中,,.与边、、分别相切于点、、,与边交于点,则的长度是______.
变式5.(25-26九年级上·山东烟台·月考)如图,P是外一点,,分别和切于A、B,C是弧上任意一点,过C作的切线分别交,于D、E,若的周长为,则长为_______.
考点二 切线的证明
【例题分析】
例1.(2026·江苏宿迁·一模)如图,以的边上的一点O为圆心的圆,经过A,B两点,且与边交于点E,D为所对的下半圆中点,连接交于F,.
(1)求证:是的切线;
(2)已知的半径为10,,求的长.
例2.(2026·湖南张家界·一模)如图,是的直径,,是的弦,过圆心O作的平行线与过点C的切线交于点D,与交于点E.
(1)求证:是的切线;
(2)如果,,求的长;
(3)在(2)的条件下,求图中阴影部分的面积.
例3.(2026·湖北荆州·模拟预测)如图,点为上一点,为直径,,点为上一点,连接并延长交于点,在点作,交的延长线于点.
(1)求证:为的切线;
(2)若点为中点,,求的值.
例4.(2026·湖南长沙·一模)如图,是的一条弦,点是外一点,,交于点、交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
【变式训练】
变式1.(2026·江西萍乡·一模)如图,为的直径,为上的一点,连接,点在的延长线上,且满足,过点作交的延长线于点,交于点.
(1)求证:为的切线;
(2)求证:;
(3)若,求的长.
变式2.(2026·广西·一模)如图,在中,,是的角平分线,以点为圆心,为半径作,交于点,延长交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若与的切点为,连接交于点,已知,设的半径为5,求的长.
变式3.(2026·辽宁本溪·一模)如图,在中,是的弦,是的直径,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,,求的长.(参考数据:,,).
变式4.(2026·山东济南·一模)如图,在中,,于点,以为直径的交于点,交于点,为线段上一点,连接,,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
2
学科网(北京)股份有限公司
$