证明圆的切线方法
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证明圆的切线方法
我们学习了直线和圆的位置关系,就出现了新的一类习题,就是证明一直线是圆的切线.在我们所学的知识范围内,证明圆的切线常用的方法有:
一、若直线l 过⊙O 上某一点A ,证明l 是⊙O 的切线,只需连OA ,证明OA ⊥l 就行了,简称“连半径,证垂直”,难点在于如何证明两线垂直.
例1 如图,在△ABC 中,AB=AC ,以AB 为直径的⊙O 交BC 于D ,交AC 于E ,B 为切点的切线交OD 延长线于F.
求证:EF 与⊙O 相切.
证明:连结OE ,AD.
∵AB 是⊙O 的直径,
∴AD ⊥BC.
又∵AB=BC ,
∴∠3=∠4.
∴BD=DE
,∠1=∠2. 又∵OB=OE ,OF=OF ,
∴△BOF ≌△EOF (SAS ).
∴∠OBF=∠OEF.
∵BF 与⊙O 相切,
∴OB ⊥BF.
∴∠OEF=900.
∴EF 与⊙O 相切.
说明:此题是通过证明三角形全等证明垂直的
⌒ ⌒
例2 如图,AD 是∠BAC 的平分线,P 为BC 延长线上一点,且PA=PD.
求证:PA 与⊙O 相切.
证明一:作直径AE ,连结EC.
∵AD 是∠BAC 的平分线,
∴∠DAB=∠DAC.
∵PA=PD ,
∴∠2=∠1+∠DAC.
∵∠2=∠B+∠DAB ,
∴∠1=∠B.
又∵∠B=∠E ,
∴∠1=∠E
∵AE 是⊙O 的直径,
∴AC ⊥EC ,∠E+∠EAC=900.
∴∠1+∠EAC=900.
即OA ⊥PA.
∴PA 与⊙O 相切.
证明二:延长AD 交⊙O 于E ,连结OA ,OE.
∵AD 是∠BAC 的平分线, ∴BE=CE ,
∴OE ⊥BC.
∴∠E+∠BDE=900.
∵OA=OE ,
∴∠E=∠1.
∵PA=PD ,
∴∠PAD=∠PDA.
又∵∠PDA=∠
BDE,
⌒ ⌒
∴∠1+∠PAD=900
即OA ⊥PA. ∴PA 与⊙O 相切
说明:此题是通过证明两角互余,证明垂直的,解题中要注意知识的综合运用. 例3 如图,AB=AC ,AB 是⊙O 的直径,⊙O 交BC 于D ,DM ⊥AC 于M 求证:DM 与⊙O 相切.
证明一:连结OD.
∵AB=AC ,
∴∠B=∠C.
∵OB=OD ,
∴∠1=∠B.
∴∠1=∠C.
∴OD ∥AC.
∵DM ⊥AC , ∴DM ⊥OD.
∴DM 与⊙O 相切
证明二:连结OD ,AD.
∵AB 是⊙O 的直径,
∴AD ⊥BC.
又∵AB=AC,
∴∠1=∠2.
∵DM ⊥AC ,
∴∠2+∠4=900
∵OA=OD , ∴∠1=∠3.
∴∠3+∠4=900
.
即OD ⊥DM. ∴DM 是⊙O 的切线
说明:证明一是通过证平行来证明垂直的.证明二是通过证两角互余证明垂直的,解题中注意充分利用已知及图上已知.
例4 如图,已知:AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,且∠CAB=300,BD=OB ,D 在AB 的延长线上.
求证:DC 是⊙O 的切线
证明:连结OC 、BC.
∵OA=OC ,
∴∠A=∠1=∠300.
∴∠BOC=∠A+∠1=600.
又∵OC=OB ,
∴△OBC 是等边三角形.
∴OB=BC.
∵OB=BD ,
∴OB=BC=BD.
∴OC ⊥CD. ∴DC 是⊙O 的切线. 说明:此题是根据圆周角定理的推论3证明垂直的,此题解法颇多,但这种方法较好.
例5 如图,AB 是⊙O 的直径,CD ⊥AB ,且OA 2=OD ·OP.
求证:PC 是⊙O 的切线.
证明:连结OC
∵OA 2=OD ·OP ,OA=OC ,
∴OC 2=OD ·OP ,
OC
OP OD OC . 又∵∠1=∠1,
∴△OCP ∽△ODC.
∴∠OCP=∠ODC.
∵CD ⊥AB ,
∴∠OCP=900.
∴PC 是⊙O 的切线.
说明:此题是通过证三角形相似证明垂直的
例6 如图,ABCD 是正方形,G 是BC 延长线上一点,AG 交BD 于E ,交CD 于F.
求证:CE 与△CFG 的外接圆相切.
分析:此题图上没有画出△CFG 的外接圆,但△CFG 是直角三角形,圆心在斜边FG 的中点,为此我们取FG 的中点O ,连结OC ,证明CE ⊥OC 即可得解.
证明:取FG 中点O ,连结OC.
∵ABCD 是正方形,
∴BC ⊥CD ,△CFG 是Rt △
∵O 是FG 的中点,
∴O 是Rt △CFG 的外心.
∵OC=OG ,
∴∠3=∠G ,
∵AD ∥BC ,
∴∠G=∠4.
∵AD=CD ,DE=DE ,
∠ADE=∠CDE=450,
∴△ADE ≌△CDE (SAS )
∴∠4=∠1,∠1=∠3.
∵∠2+∠3=900,
∴∠1+∠2=900.
即CE⊥OC.
∴CE与△CFG的外接圆相切
二、若直线l与⊙O没有已知的公共点,又要证明l是⊙O的切线,只需作OA⊥l,A为垂足,证明OA是⊙O的半径就行了,简称:“作垂直;证半径”
例7 如图,AB=AC,D为BC中点,⊙D与AB切于E点.
求证:AC与⊙D相切.
证明一:连结DE,作DF⊥AC,F是垂足.
∵AB是⊙D的切线,
∴DE⊥AB.
∵DF⊥AC,
∴∠DEB=∠DFC=900.
∵AB=AC,
∴∠B=∠C.
又∵BD=CD,
∴△BDE≌△CDF(AAS)
∴DF=DE.
∴F在⊙D上.
∴AC是⊙D的切线
证明二:连结DE,AD,作DF⊥AC,F是垂足.
∵AB与⊙D相切,
∴DE⊥AB.
∵AB=AC,BD=CD,
∴∠1=∠2.