与圆有关的比例线段
2.5 与圆有关的比例线段 课件(人教A选修4-1)(2)
[研一题] [例2] 如图,AD是⊙O的直径,AB是⊙O的切线,
直线BMN交AD的延长线于点C,BM
=MN=NC,AB=2,求BC的长度和 ⊙O的半径. 分析:本题考查割线定理,切割 线定理以及勾股定理的综合应用,解答本题需利用切割线
定理求BC,利用割线定理求⊙O的半径.
解:∵AD 是⊙O 的直径,AB 是⊙O 的切线,直线 BMN 是 ⊙O 的割线, ∴∠BAC=90° ,AB2=BM· BN. ∵BM=MN=NC,AB=2,∴2BM2=4. ∴BM= 2,∴BC=3BM=3 2. ∴AB2+AC2=BC2,4+AC2=18,AC= 14. ∵CN· CM=CD· CA, 2 ∴ 2· 2=CD· 14,∴CD= 14. 2 7 1 5 ∴⊙O 的半径为 (CA-CD)= 14. 2 14
4 答案: 3
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[悟一法]
在实际应用中,若圆中有两条相交弦,要想到利
用相交弦定理.特别地,如果弦与直径垂直相交,那 么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项.
[通一类]
1.如图,正方形 ABCD 内接于⊙O,E 为 DC 中点,直线 BE 交⊙O 于点 F,若⊙O 的半 径为 2,求 BF 的长.
解:∵⊙O 的半径为 2, ∴CD=2,∴DE=CE=1,BE= 5. 由相交弦定理得 DE· CE=BE· EF. 5 6 ∴EF= .∴BF= 5. 5 5
[读教材·填要点] 1.相交弦定理 圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积 相等 . 2.割线定理 从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆
的交点的两条线段长的积 相等 .
3.切割线定理
从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与 圆交点的两条线段长的 比例中项 . 4.切线长定理 从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长 相等 ,圆 心和这一点的连线 平分 两条切线的夹角.
2.5 与圆有关的比例线段 课件(人教A选修4-1)(2)
1 14 4- = , 2 2
AB BE 又△ABE∽△FAB,所以 = , FA AB AB2 4 4 14 即 BE= = = . FA 7 14 2
[研一题]
[例3] 如图所示,已知PA与⊙O相切,A为切点,
PBC为割线,弦CD∥AP,AD、BC相交于E点,F为CE上
一点,且DE2=EF· EC.
∴∠EDF=∠C.
∵CD∥AP,∴∠C=∠P. ∴∠P=∠EDF.
(2)证明:∵∠P=∠EDF,∠DEF=∠PEA,
∴△DEF∽△PEA. ∴DE∶PE=EF∶EA. 即EF· EP=DE· EA. ∵弦AD、BC相交于点E,
∴DE· EA=CE· EB.
∴CE· EB=EF· EP.
(3)解:∵DE2=EF· EC,DE=6,EF=4, ∴EC=9.∵CE∶BE=3∶2,∴BE=6. ∵CE· EB=EF· EP, ∴9×6=4×EP. 27 解得:EP= . 2 15 45 ∴PB=PE-BE= ,PC=PE+EC= . 2 2 由切割线定理得:PA2=PB· PC, 15 45 ∴PA2= × . 2 2 15 ∴PA= 3. 2
4 答案: 3
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[研一题] [例2] 如图,AD是⊙O的直径,AB是⊙O的切线,
直线BMN交AD的延长线于点C,BM
=MN=NC,AB=2,求BC的长度和 ⊙O的半径. 分析:本题考查割线定理,切割 线定理以及勾股定理的综合应用,解答本题需利用切割线
定理求BC,利用割线定理求⊙O的半径.
解:∵AD 是⊙O 的直径,AB 是⊙O 的切线,直线 BMN 是 ⊙O 的割线, ∴∠BAC=90° ,AB2=BM· BN. ∵BM=MN=NC,AB=2,∴2BM2=4. ∴BM= 2,∴BC=3BM=3 2. ∴AB2+AC2=BC2,4+AC2=18,AC= 14. ∵CN· CM=CD· CA, 2 ∴ 2· 2=CD· 14,∴CD= 14. 2 7 1 5 ∴⊙O 的半径为 (CA-CD)= 14. 2 14
市北资优九年级分册 第27章 27.7 与圆有关的比例线段+薛琼
27.7与圆有关的比例线段前面,我们已经学习了和圆有关的角,现在我们通过圆内一点引圆的两条弦,他们之间又有什么关系呢?实际上,它们之间存在着数量关系.如图27.7.1,从⊙O 内一点P 引圆的两条弦AB ,CD ,我们称它们为相交弦,这时,各弦分别被P 点分成两条线段,只要联结AD ,BC ,我们马上发现这四条线段在两个△P AD 和△PBC 中,容易证得,△P AD ∽△PBC ,于是得到了PB PD PC PA =,转化成乘积式后为PD CP PB AP ⋅=⋅,便得到相交两条弦的重要性质.相交弦定理 圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段的积相等.当圆的两条相交的弦在特殊位置时,如图27.7.2,AB 是直径,弦CD ⊥AB ,垂足为点P ,则CP =PD =21CD ,这时2CP PB AP =⋅.也就是说,如果弦和直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所得两条线段的比例中项.再来讨论两条割线相交于圆外一点时的有关比例线段.如图27.7.3,⊙O 的两条割线P AB 、PCD 交于圆外一点P ,得弦AB 、CD 以及有关线段P A 、PB 、PC 、PD .由相交弦定理,能否也有PD CP PB AP ⋅=⋅.类似于相交弦定理的推导,可得同样结论.如图27.7.4,分别联结AD 与BC ,∵∠ADC 与∠ABC 所对的弧是AC ,∴∠ADC =∠ABC .又∵∠P =∠P ,∴△P AD ∽△PCB .∴PBPD PC PA =.∴PD PC PB PA ⋅=⋅. 于是,得到如下定理:割线定理 从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆交点的两条线段的积相等. 如果两条割线中的一条变为切线呢?又能得到什么结论?如图27.7.5,过⊙O 外一点P 引圆的一条割线P AB 和切线PC ,得弦AB 以及有关线段P A 、PB 、PC .它们有怎样的关系呢?如图27.7.6,分别联结AC 与BC .∵∠ACP 与∠ABC 所对的弧是AC ,PC 切⊙O 于点C ,∴∠ACP =∠ABC .又∵∠P =∠P ,∴△P AC ∽△PCB ∴PB PC PC PA =. ∴PB PA PC ⋅=2.于是得到以下定理:切割线定理 从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段的比例中项. 例1 AB 为⊙0直径,点C 在⊙O 上,过点C 引直径AB 的垂线,垂足为D ,点D 分这条直径为2:3的两部分,如果⊙O 的半径等于5,求BC 的长.解 如图27.7.7,延长CD 交⊙O 于点E ,设AD =2x ,则BD =3x (或AD =3x ,BD =2x ).∵r =5,∴AB =10.∴2x +3x =10.即x =2.∴AD =4(或AD =6).当AD =4时,BD =6;当AD =6时,BD =4.由相交弦定理,得BD AD ED CD ⋅=⋅.∵直径AB ⊥CE .∴CD =ED .∴BD AD CD ⋅=2.∴6264=⨯=CD .当BD =6时,BC =1523624=+;当BD =4时,BC =1021624=+.例 2 已知:如图27.7.8,AE ⊥BC 于点E ,BD ⊥AC 于点D ,AE 、BD 相交于点F ,求证:BD BF AE AF AB ⋅+⋅=2.证明 作△BEF 的外接圆,设圆心为0,交AB 于M .联结FM ,由切割线定理,得AB AM AE AF ⋅=⋅. ∵∠BEF =90°,∴BF 是⊙0的直径.∴∠BMF =∠BDA .∵∠FBM =∠ABD .∴△BMF ∽△BDA . ∴BD BM AB BF =, 即BM AB BD BF ⋅=⋅. ∴2AB BM AB AB AM BD BF AE AF =⋅+⋅=⋅+⋅例3 已知:如图27.7.9,P 是平行四边形ABCD 的边AB 的延长线上一点,DP 与AC 、BC 分别交于点E 、F ,EG 是过B 、F 、P 三点的圆的切线,G 为切点.求证:EG =DE .证明 ∵AD ∥BC ,∴△AED ∽△CEF .∴DE :EF =AE :EC . ①又∵AP ∥DC ,∴△AEP ∽△CED .∴AE :EC =EP :DE . ②由①、②得,DE :EF =EP :DE ;即EP EF DE ⋅=2.而EG 是过B 、F 、P 三点的圆的切线,EFP 为此圆的割线∴EP EF EG ⋅=2.∴22EG DE =.∴DE =EG练习27.7(1)1.如图,⊙0的直径AB =10,P 是OA 上一点,弦MN 过点P ,且AP =2,MP =22,求弦心距OQ .2.已知:如图,AB 是⊙0的直径,P 是⊙0外一点,PD ⊥AB 于D ,交⊙0于E ,P A 交⊙0于C ,BC 交PD 于F .求证:DP DF DE ⋅=2.3.已知:如图,AB 是⊙0的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,弦AQ 交CD 于点P .如果AB =10.CD =8,求:(1)DE 的长;(2)AE 的长;(3)AQ AP ⋅的值.4.如图,A 、B 、C 、D 在同一圆上,BC =CD ,AC 、BD 交于E .若AC =8,CD =4,且线段BE 、ED 为正整数,求BD 的长.5.如图,P AB 为过圆心O 的割线,且P A =OA =4,PCD 为⊙0的另一条割线,且PC =DC .求:(1)PC 的长;(2)S △P AC :S △PDB .6.已知:△ABC 是⊙0的内接三角形,∠BAC 的平分线交BC 于D ,交⊙0于E .求证:DC BD AD AC AB ⋅+=⋅2过一点P 做与圆有关的两条直线,点P 与圆的不同位置有两种:当点P 在圆内时,这两条直线分别交圆于A 、B 和C 、D ,则PD PC PB PA ⋅=⋅,这就是相交弦定理,如图27.7.10(1).当点P 在圆外时,分两种情况:(1)这两条直线与圆都有两个交点,分别为A 、B 与C 、D ,则PD PC PB PA ⋅=⋅称作割线定理,如图27.7.10(2)(2)当这两条直线中一条与圆有两个交点,另一条只有一个交点(切点)M 时,得到割线定理:2PM PB PA =⋅相交弦定理、切割线定理及切割线定理的推论(割线定理),我们统称为圆幂定理.圆幂定理在形式上也可以进一步统一.如图27.7.10(3),点P 在圆内时,像所做的虚线那样,联结OP ,过点P 作弦EF ⊥OP ,交圆于E 、F ,由于PE =PF ,故222-OP r PF PF PE PD PC PB PA ==⋅=⋅=⋅,其中r 为⊙0的半径.如图27.7.10(4),点P 在圆外时,联结OM 、ON 、OP ,有222r OP PM PN PM PD PC PB PA -==⋅=⋅=⋅.综上所述,圆幂定理可以统一为|-|22OP r PB PA =⋅.换言之,圆幂定理可叙述为:通过不在⊙0上一定点P 向⊙0任作一直线交⊙0于A 、B 两点,则有|-|22OP r PB PA =⋅(22-OP r 叫做点P 对于⊙0的幂).圆幂定理揭示了园中线段的比例关系,对于涉及相交弦,切割线的有关计算,常可利用圆幂定理去求.例1 如图27.7.11,AB 是⊙0的直径,AC 是⊙0的切线,A 为切点,割线CDF 交AB 于E ,并且CD :DE :EF =1:2:1,AC =4,求⊙0的直径AB .解 设CD =k ,则DE =2k ,EF =k ,CF =4k ,由切割线定理,有CF CD AC ⋅=2. ∴k k 442⋅=,k =2.∴CE =6,DE =4,EF =2.在Rt △ACE 中,由勾股定理, 有52462222=-=-=AC CE AE .根据相交弦定理,得EF DE EB AE ⋅=⋅.∴2452⨯=⋅EB ,554=EB .。
九年级奥数培训和圆有关的比例线段-奥数精讲与测试
知识点、重点、难点在圆中,有相交弦定理、切割线定理及其推论,这些定理统称圆幂定理。
1.相交弦定理:圆内的两条相交弦被交点分成的两条线段长的积相等。
推论:若弦与直径垂直相交,则弦的一半是它分直径所成的两部分的比例中项。
2.切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段的积相等。
3.与圆有关的比例线段问题的一般思考方法:(1)直接应用圆幂定理; (2)找相似三角形,当证明有关线段的比例式、等积式不能直接运用基本定理时,通常是由“三点定形法”证三角形相似,其一般思路为等积式→比例式→中间比→相似三角形。
圆幂定理用乘积的形式反映了圆内的线段的比例关系,它们之间有着密切的联系,我们应当熟悉以下基本图形。
例题精讲例1:如图,已知⊙1O 与⊙2O 相交于A 、B 两点,过点A 作⊙1O 的切线,交⊙2O 于点C ,过点B 作两圆的割线分别交⊙1O 、⊙2O 于点D 、E ,DE 与AC 相交于点P .当AD 与⊙2O 相切,且PA = 6,PC =2,PD =12时,求AD 的长。
解 连结AB .因为CA 切⊙1O ;于点A ,所以∠1 =∠D .又∠1=∠E ,所以∠D =∠E .又∠2=∠3,所以△APD ∽△CPE ,所以PA PDPC PE=, 即PA ·PE = PC ·PD .因为PA =6,PC =2,PD =12,得6×PE =2×12,得PE =4.由相交弦定理得PE ·PB =PA ·PC ,所以4PB =6×2,得PB =3.所以BD = PD -PB =9,DE =DP +PE =12+4=16.因为DA 切⊙2O 于点A ,所以DA 2= DB ·DE ,即AD 2=9×16,得AD =12.例2:如图,已知圆内接四边形ABCD ,延长AB 、DC 交于E ,延长AD 、BC 交于F ,EM 、FN 为圆的切线,分别以E 和F 为圆心、EM 和FN 为半径作弧,两弧交于K ,求证:EK ⊥FK .证明 连结EF ,过B 、C 、E 三点作圆交EF 于H ,连结CH .因为B 、C 、H 、E 共圆,所以∠1=∠2.因为A 、B 、C 、D 共圆,所以∠1=∠3,于是∠2 =∠3,故D 、C 、H 、F 共圆.由切割线定理得EM 2=EC ·ED=EH ·EF ,FN2= FC ·FB=FH ·FE ,所以EM2+FN 2=(EH +FH )·EF =EF 2.又因为EM=EK ,FN=FK ,所以EK 2+FK 2=EF 2.故△EKF 为直角三角形,且∠EKF =90°,即EK ⊥FK .例3:如图,⊙1O 与⊙2O 相交于P 、Q 两点,在公共弦QP 延长线上取一点M ,过M 作两圆割线分别交两圆于A 、B 、C 、D . 求证:.AD BD DMAC CB CM=证明 由切割线定理得MA ·MB = MP ·MQ =MC ·MD ,所以A 、B 、D 、C 四点共圆,可得∠ADB =∠ACB .又11sin ,sin 22ADB ACB S AD BD ADB S AC BC ACB ∆∆=∠=∠,所以.ADB ACB S AD BDS AC BC∆∆=过C 作CG ⊥MB ,垂足为G ,过D 作DH ⊥MB ,垂足为H .所以CG ∥DH ,得△MGC ∽△MHD ,得.ADB ACB S DH DMS CG CM∆∆==所以AD BD AC BC =.DMCM例4:如图,两个同心圆的圆心为O ,大圆的弦AD 交小圆于B 、C ,大 圆的弦AF 切小圆于E ,经过B 、E 的直线交大圆于M 、N ,求证:(1) AE 2= BN ·EN ;(2)若AD 经过圆心O ,且AE = EC ,求 ∠AFC 的度数。
2.5 与圆有关的比例线段 课件(人教A选修4-1)
(2)切割线定理: ①文字叙述: 从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线 与圆交点的两条线段长的 比例中项 ; ②图形表示: 如图,⊙O的切线PA,切点为A, PC 割线PBC,则有 PA2=PB· .
3.切线长定理 (1)文字叙述: 从圆外一点引圆的两条切线,它们的 长相等 ,圆 心和这一点的连线平分 两条切线 的夹角.
切割线定理常常与弦切角定理、相交弦定理、平行
线分线段成比例定理、相似三角形结合在一起解决数学
问题,有时切割线定理利用方程进行计算、求值等.
3.(2012· 湖南高考)如图,过点P的直线 与⊙O相交于A,B两点.若PA=1, AB=2,PO=3,则⊙O的半径等于________.
解析:设⊙O的半径为R,由割线定理得 PA· PB=(3-R)(3+R),即1×3=9-R2,∴R= 6.
∵PE⊥OA,
∴AP2=AE· AO. ∵PD· PC=PA· PB=AP2, ∴PD· PC=AE· AO.
相交弦定理的运用多与相似三角形联系在一起,
也经常与垂径定理、射影定理、直角三角形的性质相 结合证明某些结论.
1.已知圆中两条弦相交,第一条弦被交点分为12 cm和
16 cm两段,第二条弦的长为32 cm,求第二条弦被交 点分成的两段长. 解:设第二条弦被交点分成的一段长为x cm, 则另一段长为(32-x) cm. 由相交弦定理得:x(32-x)=12×16, 解得x=8或24,
答案:B
6. 已知:如图,四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA和 ⊙O分别相切于L、M、N、P. 求证:AD+BC=AB+CD. 证明:由圆的切线长定理得 CM=CN,BL=BM,AP=AL,DP=DN, ∵AB=AL+LB,BC=BM+MC,
1_25与圆有关的比例线段(切割线定理)讲解
如图,已知点P为⊙O外一点,割线PBA、PDC分别交
⊙O于A、B和C、D. 求证:PA∙PB=PC∙PD.
C D
O B
A
证法2:连接AC、BD,
P
∵四边形ABDC为⊙O 的内 接四边形, ∴∠PDB= ∠A,
又 ∠P=∠P,
∴ △PBD∽ △ PCA.
∴ PD :PA=PB :PC.
∴ PA∙PB=PC∙PD.
例5 如图,AB、AC是⊙O的切线,ADE 是⊙O的割线,连接CD、BD 、BE 、CE.
B E
问题1:由上述条件能推出哪些结论?A
探究1:由已知条件可知∠ACD=∠AEC,
D O
图1
而∠CAD=∠EAC, ∴△ADC∽△ACE. ……(1) C
∴ CD:CE=AC:AE, ∴CD•AE=AC•CE. ………(2)
代数、几何等知识的联系及应用
C
A
D O
B
A
C′
C DB
说明了“射影定理”是“相交弦定理”和“切割线定理”的 特例!
例1 如图,圆内的两条弦AB、CD相交于圆内一点P, 已知PA=PB=4,PC=PD/4.求CD的长.
解:设CD=x,则PD=4/5x,PC=1/5x.
C
B
由相交弦定理,得PA∙PB=PC∙PD, A P
∴4×4=1/5x•4/5x,解得x=10.
B3
A2 P
解:(1)由切割线定理,得 PC ∙ PD=PA ∙ PB
m
C
∵AB=3, PA=2,∴PB=AB+PA=5.
O
4
设PC=m, ∵CD=4 , PD=PC+CD=m+4.
∴m(m+4)=2×5
2.5 与圆有关的比例线段 课件(人教A选修4-1)
∵PE⊥OA,
∴AP2=AE· AO. ∵PD· PC=PA· PB=AP2, ∴PD· PC=AE· AO.
相交弦定理的运用多与相似三角形联系在一起,
也经常与垂径定理、射影定理、直角三角形的性质相 结合证明某些结论.
1.已知圆中两条弦相交,第一条弦被交点分为12 cm和
16 cm两段,第二条弦被交点分成的一段长为x cm, 则另一段长为(32-x) cm. 由相交弦定理得:x(32-x)=12×16, 解得x=8或24,
=(AL+BL)+(ND+CN)
=AB+CD, 即AD+BC=AB+CD.
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1.相交定理 圆内的两条 相交弦 ,被交点分成的两 条线段长的 积相等 .如图,弦AB与CD相
PD 交于P点,则PA· PB= PC· .
2.割线有关定理
(1)割线定理: ①文字叙述: 从圆外一点引圆的两条 割线 ,这一点到每条割线与圆 的 交点 的两条线段长 的积相等.
②图形表示:
如图,⊙O的割线PAB与PCD, PB=PC· . PD 则有: PA·
答案: 6
4.如图,PA切⊙O于点A,割线PBC交
⊙O于点B,C,∠APC的角平分线分
别与AB,AC相交于点D、E,求证:(1)AD=AE;
(2)AD2=DB· EC.
证明:(1)因为∠AED=∠EPC+∠C,
∠ADE=∠APD+∠PAB, PE是∠APC的角平分线, 故∠EPC=∠APD, 因为PA是⊙O的切线,故∠C=∠PAB. 所以∠AED=∠ADE.故AD=AE.
切割线定理常常与弦切角定理、相交弦定理、平行
线分线段成比例定理、相似三角形结合在一起解决数学
问题,有时切割线定理利用方程进行计算、求值等.
2.5 与圆有关的比例线段 课件(人教A选修4-1)(2)
[小问题·大思维] 1.切割线定理与割线定理之间有什么关系? 提示:切割线定理是割线定理的一种特殊情况. 2.从圆外一点引圆的切线,则这一点、两个切点及圆 心四点是否共圆?若共圆,圆的直径是什么?
提示:四点共圆.且圆心为圆外一点与原圆心连线的
中点,直径为圆外一点到原圆心的距离.
[研一题]
[例 1] 如图,AB、CD 是半径为 a
[研一题] [例2] 如图,AD是⊙O的直径,AB是⊙O的切线,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直线BMN交AD的延长线于点C,BM
=MN=NC,AB=2,求BC的长度和 ⊙O的半径. 分析:本题考查割线定理,切割 线定理以及勾股定理的综合应用,解答本题需利用切割线
定理求BC,利用割线定理求⊙O的半径.
解:∵AD 是⊙O 的直径,AB 是⊙O 的切线,直线 BMN 是 ⊙O 的割线, ∴∠BAC=90° ,AB2=BM· BN. ∵BM=MN=NC,AB=2,∴2BM2=4. ∴BM= 2,∴BC=3BM=3 2. ∴AB2+AC2=BC2,4+AC2=18,AC= 14. ∵CN· CM=CD· CA, 2 ∴ 2· 2=CD· 14,∴CD= 14. 2 7 1 5 ∴⊙O 的半径为 (CA-CD)= 14. 2 14
(1)求证:∠P=∠EDF;
(2)求证:CE· EB=EF· EP; (3)若CE∶BE=3∶2,DE=6,EF=4,求PA的长. 分析:本题考查切割线定理、相交弦定理.以及相似 三角形的判定与性质与切线长定理的综合应用.解答本题
需要分清各个定理的适用条件,并会合理利用.
解:(1)证明:∵DE2=EF· EC, ∴DE∶CE=EF∶ED. ∵∠DEF是公共角,∴△DEF∽△CED.
一个新亮点.
“与圆有关的比例线段”一节课的教学与思考
化中, 学生 可 以发现 PC = PA B C这个 关
够发 现 这 里 仍 然 存 在 角 相 等 ( P B一 C P C变化成为 /P B一 P C 和三角 A D A ) 形相似 ( C  ̄P B∽ △P C变化 成为△P D A B ∽△P A 这些不变的性质. C) 4 问题 串 4 由图 6出 发 , P 点 向 将 圆上 、 内运 动 , 图 8 并 提 圆 如 ,
如 图 4将 图形 回归 到 图 1再 将 割线 绕 , P 点进 行旋 转至 切线 位置 , 出 : A 提 问题 5 还 有其 他证 明方 法 吗? 另证 如 图 5在 AmB上任 取一 点 E, , 连
结 C AE, 以 利 用 弦 切 角 定 理 证 明 E、 可 P = PC AC A= C A, 根据 垂 径 定 理 E 再
能达到数学课程标准所希冀 的 目标. 么如 那 何才能打破题型教学的束缚 , 让学生在数学 课堂教学中主动积极的去探索 , 在学习 中提 升对数学知识本质的、 整体的认识 , 发展数学
思维 能力 , 从而 提高 数学课 堂教学 的效 率 呢?
2)结论(还成立吗? 问题 3 “ 1, 1 ) ” :上面讨论了
课程标 准 下 的各 种 教材 都在这 方 面进行 了有 益 的探索 . 如在《 例 人教 版普通 高 中课程标 准 实验教科 书选修 4 几何证明选讲》 教 —1 中,
的题型教学. 在复习阶段 搞所谓 的题型本无 可厚非 , 至少可以起到将知识归类 的作用 , 对 提 高学 生 的考试 成绩 有 一 定 的作 用 , 在 日 但 常教学 中 , 然 以题 型 教学 为主 , 仍 这对 学 生系 统 理解数 学 知识 的来 龙 去 脉 , 升 学 生 的数 提 学 能力就 未 必有 好 处 了. 我们 E常 的数 学 教 l 学要 承担 提升 学 生 数 学 能 力 , 升 学 生 对 数 提 学的整体认识的重要功能 , 普通高 中课程标 准中指出:高 中数学课程对于认识数学与 自 “ 然界 、 数学 与人 类社 会 的关 系 , 识数 学 的科 认 学价值、 文化价值 , 提高提出问题 、 分析和解 决 问题 的能 力 , 形成 理性 思维 , 发展智 力 和创 新具有基础性 的作用. 课程标准 中倡导“ ” 数 学 教学要 倡导 积 极 主 动 、 勇于 探 索 的 学 习 方 式”要“ 、 注重提高学生的数学思维能力” 要 、 “ 时俱进 地 认 识 ‘ 与 双基 ” 、 “ 调本 质 , ’要 强 注 意 适度形 式 化 ”数 学 教 学 “ 体 现 数 学 的文 、 要 化价值”要“ 、 注重信息技术与数学课程 的整 合” 等课程 基本 理念 . 型教学 显 然是基 于 教 题 师对 教学 内容 的总 结 , 缺 乏 了学 生 对 学 习 而 内容的探索 ; 更多注意 的是教学 内容的形式 化, 而不能 更 为深入 到数 学知 识 的本质 ; 多 更 的是 指 向让 学 生 对 考 试 题 目更 轻松 的应 答 , 而缺 少 了对 学 生 数 学 思 维 力 的关 注 , 而 不 从
与圆有关的比例线段
与圆有关的比例线段
交点在圆内
交点在圆上
交点在圆外
相交弦定理:圆内的两 条相交弦,被交点分成 的两条线段长的积相等。
割线定理:从圆外一点引圆的两条 割线,这一点 到每条割线与圆的 交点的两条线段长的积相等。
PA· PB=PC· PD
一条为割线,一条为切线
两条都为为切线
切割线定理:从圆外一点 引圆的切线和割线,切线 长是这点到割线与的两条切线,他们的切线 长相等,圆心和这一点的连 线平分两条切线的夹角。
PA2=PC· PD
PC=PB
初中数学与圆有关的比例线段
初中数学与圆有关的比例线段
与圆有关的比例线段
《宫长路》
弦切角定理:弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角.
圆周角定理:圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
圆心角定理:圆心角的度数等于它所对弧的度数.
推论1:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等;反之,相等的圆周角所对的弧也相等.
推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角;反之,90°的圆周角所对的弦是直径.
——相交弦、切割线、切线长定理
五与圆有关的比例线段
一、下面我们首先沿用从特殊到一般的思路,讨论与圆有关的相交弦的问题. 探究1:如图1,AB 是⊙O 的直径,CD⊥AB,AB 与CD 相交于P,线段PA、PB、PC、PD 之间有什幺关系?
证明:连接AD、BC.
则由圆周角定理的推论可得:∠A=∠C.
∴Rt△APD∽Rt△CPB.
探究2:将图1中的AB 向上(或向下)平移,使AB 不再是直径(如图2),结论(1)还成立吗?
证明:连接AD、BC.
则由圆周角定理的推论可得:∠A=∠C.
∴Rt△APD∽Rt△CPB.。
09.04.16高二理科数学《2.5 与圆有关的比例线段(选修4-1)》
主讲: 震 陈
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教材 P40 页 6、7、8
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例 5. 如图,AB、AC 是圆 O 的切线,ADE 是圆 O 的割线,连接 CD、BD、BE、CE.
问题 程学校
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问题 2 在图 2-32 中, 使线段 AC 绕 A 旋转, 得到图 2-33.其中 EC 交圆于 G,DC 交圆于 F.此时又能推出哪些结论?
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问题 3 在图 2-33 中, AC 继续绕 A 旋转, 使 使割线 CFD 变成切线 CD,得到图 2-34.此 时又能推出哪些结论?
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七年级下期中数学与圆有关的比例线段
2017-2018学年高中数学人教A版选修4-1创新应用教学案五与圆有关的比例线段[对应学生用书P31]1.相交弦定理圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.如图,弦AB与CD相交于P点,则P A·PB=PC·PD.2.割线有关定理(1)割线定理:①文字叙述:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等.②图形表示:如图,⊙O的割线P AB与PCD,则有:P A·PB=PC·PD.(2)切割线定理:①文字叙述:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项;②图形表示:如图,⊙O的切线P A,切点为A,割线PBC,则有P A2=PB·PC.3.切线长定理(1)文字叙述:从圆外一点引圆的两条切线,它们的长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角.(2)图形表示:如图:⊙O的切线P A,PB,则P A=PB,∠OP A=∠OPB.[对应学生用书P32]相交弦定理求证:PC·PD=AE·AO.[思路点拨]由相交弦定理知PC·PD=AP·PB,又P为AB的中点,∴PC·PD=AP2.在Rt△P AO中再使用射影定理即可.[证明]连接OP,∵P为AB的中点,∴OP⊥AB,AP=PB.∵PE⊥OA,∴AP2=AE·AO.∵PD·PC=P A·PB=AP2,∴PD·PC=AE·AO.(1)相交弦定理的运用往往与相似三角形联系密切,也经常与垂径定理、射影定理等相结合进行某些计算与证明.(2)由相交弦定理可得推论:垂直于弦的直径平分这条弦,且弦的一半是直径被弦分成的两条线段的比例中项.1.如图,已知⊙O的两条弦AB,CD相交于AB的中点E,且AB=4,DE=CE+3,则CD的长为()A.4B.5C.8 D.10解析:设CE=x,则DE=3+x.根据相交弦定理,得x(x+3)=2×2,x=1或x=-4(不合题意,应舍去).则CD=3+1+1=5.答案:B2.如图,已知AB是⊙O的直径,OM=ON,P是⊙O上的点,PM、PN的延长线分别交⊙O于Q、R.求证:PM·MQ=PN·NR.证明:⎭⎪⎬⎪⎫⎭⎪⎬⎪⎫OM =ON OA =OB ⇒⎩⎪⎨⎪⎧AM =BNBM =ANPM ·MQ =AM ·MB PN ·NR =BN ·AN⇒PM ·MQ =PN ·NR.割线定理、切割线定理[例2] 如图,AB 是⊙O 的一条切线,切点为B ,ADE ,CFD ,CGE 都是⊙O的割线,已知AC =AB .证明:(1)AD ·AE =AC 2; (2)FG ∥AC .[思路点拨] (1)利用切割线定理; (2)证△ADC ∽△ACE .[证明] (1)∵AB 是⊙O 的一条切线, ADE 是⊙O 的割线,∴由切割线定理得AD ·AE =AB 2. 又AC =AB ,∴AD ·AE =AC 2. (2)由(1)得AD AC =ACAE,又∠EAC =∠DAC ,∴△ADC ∽△ACE. ∴∠ADC =∠ACE .又∠ADC =∠EGF ,∴∠EGF=∠ACE . ∴FG ∥AC .(1)割线定理、切割线定理常常与弦切角定理、相交弦定理、平行线分线段成比例定理、相似三角形知识结合在一起解决数学问题,有时切割线定理利用方程进行计算、求值等.(2)切割线定理可以看成是割线定理的特殊情况,当两条割线中的一条变成切线时,即为切割线定理.3.如图,AB 为圆O 的直径,P A 为圆O 的切线,PB 与圆O 相交于D .若P A =3,PD ∶DB =9∶16,则PD =________;AB =________.解析:∵PD ∶DB =9∶16,不妨设PD =9a ,DB =16a (a >0),∴PB =25a . 由切割线定理知P A 2=PD ·PB , 即9=9a ×25a ,∴a =15.∴PD =95.在直角三角形P AB 中,P A =3,PB =5,可知AB =4. 答案:9544.如图,AD 为⊙O 的直径,AB 为⊙O 的切线,割线BMN 交AD 的延长线于C ,且BM =MN =NC ,若AB =2.求:(1)BC 的长; (2)⊙O 的半径r .解:(1)不妨设BM =MN =NC =x .根据切割线定理,得AB 2=BM ·BN ,即22=x (x +x ), 解得x =2,∴BC =3x =3 2. (2)在Rt △ABC 中, AC =BC 2-AB 2=14,由割线定理,得CD ·AC =CN ·CM ,由(1)可知,CN =2,BC =32,CM =BC -BM =32-2=22,AC =14, ∴CD =CN ·CM AC =2147,∴r =12(AC -CD )=12⎝⎛⎭⎫14-2147=51414.切线长定理[例3] 如图,AB 是⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,过点C 的切线与过A 、B 两点的切线分别交于点E 、F ,AF 与BE 交于点P .求证:∠EPC =∠EBF . [思路点拨] 切线长定理→EA =EC ,FC =FB →EC FC =EP PB→CP ∥FB→结论[证明] ∵EA ,EF ,FB 是⊙O 的切线, ∴EA =EC ,FC =FB .∵EA ,FB 切⊙O 于A ,B ,AB 是直径, ∴EA ⊥AB ,FB ⊥AB .∴EA ∥FB .∴EA BF =EP BP .∴EC FC =EPPB .∴CP ∥FB .∴∠EPC =∠EBF .运用切线长定理时,注意分析其中的等量关系,即①切线长相等,②圆外点与圆心的连线平分两条切线的夹角,然后结合三角形等图形的有关性质进行计算与证明.5.两个等圆⊙O 与⊙O ′外切,过O 作⊙O ′的两条切线OA 、OB ,A 、B 是切点,则∠AOB =( ) A .90° B .60° C .45°D .30°解析:如图,连接OO ′,O ′A . ∵OA 为⊙O ′的切线, ∴∠OAO ′=90°.又∵⊙O 与⊙O ′为等圆且外切, ∴OO ′=2O ′A . ∴sin ∠AOO ′=AO ′OO ′=12.∴∠AOO ′=30°.又由切线长定理知∠AOB =2∠AOO ′=60°.答案:B6.已知:如图,四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA和⊙O分别相切于L,M,N,P.求证:AD+BC=AB+CD.证明:由圆的切线长定理得CM=CN,BL=BM,AP=AL,DP=DN,∵AB=AL+LB,BC=BM+MC,CD=CN+ND,AD=AP+PD,∴AD+BC=(AP+PD)+(BM+MC)=(AL+ND)+(BL+CN)=(AL+BL)+(ND+CN)=AB+CD,即AD+BC=AB+CD.[对应学生用书P33]一、选择题1.自圆外一点所作过圆心的割线长是12 cm,圆的半径为4 cm,则过此点所引的切线长为()A.16 cm B.4 3 cmC.4 2 cm D.以上答案都不对解析:设切线长为x cm,由切割线定理得x2=(12-2×4)×12,故x=4 3.答案:B2.点C在⊙O的弦AB上,P为⊙O上一点,且OC⊥CP,则()A.OC2=CA·CB B.OC2=P A·PBC.PC2=P A·PB D.PC2=CA·CB解析:根据OC⊥CP,可知C为过PC点弦的中点,再由相交弦定理即有PC2=CA·CB.答案:D3.如图,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,以BD为直径的圆与BC交于点E,则()A.CE·CB=AD·DB B.CE·CB=AD·ABC.AD·AB=CD2D.CE·EB=CD2解析:在直角三角形ABC 中,根据直角三角形射影定理可得CD 2=AD ·DB ,再根据切割线定理可得CD 2=CE ·CB ,所以CE ·CB =AD ·DB .答案:A4.已知PT 切⊙O 于点T ,TC 是⊙O 的直径,割线PBA 交TC 于点D ,交⊙O 于B 、A (B 在PD 上),DA =3,DB =4,DC =2,则PB 等于( )A .20B .10C .5D .8 5解析:∵DA =3,DB =4,DC =2, ∴由相交弦定理得DB ·DA =DC ·DT , 即DT =DB ·DA DC =4×32=6;因为TC 为⊙O 的直径,所以PT ⊥DT . 设PB =x , 则在Rt △PDT 中,PT 2=PD 2-DT 2=(4+x )2-36.由切割线定理得PT 2=PB ·P A =x (x +7), 所以(4+x )2-36=x (x +7), 解得x =20,即PB =20. 答案:A 二、填空题5.AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为M ,AM =4,BM =9,则弦CD 的长为________. 解析:根据相交弦定理,AM ·BM =(CD2)2,所以CD2=6,CD =12.答案: 126.如图所示,直线PB 与圆O 相切于点B ,D 是弦AC 上的点,∠PBA =∠DBA .若AD =m ,AC =n ,则AB =________.解析:因为直线PB 是圆的切线,所以∠ABP =∠C ,又因为∠ABP=∠ABD ,所以∠ABD =∠C ,又因为∠A =∠A ,所以△ABD ∽△ACB ,所以AD AB =ABAC,所以AB =AD ·AC =mn .答案:mn7.如图,P A,PB分别为⊙O的切线,切点分别为A,B,P A=7,在劣弧AB上任取一点C,过C作⊙O的切线,分别交P A,PB于D,E,则△PDE的周长是________.解析:由切线长定理知,PB=P A=7,且DA=DC,EC=EB,所以△PDE的周长为PD+PE+DE=PD+DC+CE+PE=P A+PB=14.答案:14三、解答题8.如图,AB是圆O的直径,弦CD⊥AB,垂足是G,F是CG的中点,延长AF交⊙O于E,CF=2,AF=3,求EF的长.解:因为CD⊥AB于G,F为CG的中点,所以G为CD的中点,即CD=8,FD=6.又因为AF·FE=CF·FD,即3×EF=2×6,所以EF=4.9.已知:如图,P A、PB、DE分别切⊙O于A、B、C三点,PO=13 cm,⊙O半径r=5 cm,求△PDE的周长.解:∵P A、PB、DE分别切⊙O于A、B、C三点,∴DA=DC,EB=EC.∴△PDE的周长为P A+PB=2P A.连接OA,则OA⊥P A.∴P A=PO2-OA2=132-52=12 cm.∴△PDE的周长为24 cm.10.如图,已知⊙O1和⊙O2相交于点A,B,过点A作⊙O1的切线交⊙O2于点C,过点B作两圆的割线,分别交⊙O1,⊙O2于点D,E,DE与AC相交于点P.(1)求证:AD∥EC;(2)若AD是⊙O2的切线,且P A=6,PC=2,BD=9,求AD的长.解:(1)证明:连接AB.∵AC为⊙O1的切线,∴∠BAC =∠D .又∵∠BAC =∠E ,∴∠D =∠E . ∴AD ∥EC .(2)设PB =x ,PE =y ,由相交弦定理,得PB ·PE =P A ·PC , 则x ·y =6×2,∴xy =12.① ∵AD ∥EC ,∴DP PE =AP PC ,即9+x y =62.∴9+x =3y .②由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =3,y =4,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-12,y =-1(舍去).∴DE =9+3+4=16. ∵AD 为⊙O 2的切线,∴由切割线定理,得AD 2=DB ·DE =9×16. ∴AD =12.。
2.5 与圆有关的比例线段 课件(人教A选修4-1)(2)
[小问题·大思维] 1.切割线定理与割线定理之间有什么关系? 提示:切割线定理是割线定理的一种特殊情况. 2.从圆外一点引圆的切线,则这一点、两个切点及圆 心四点是否共圆?若共圆,圆的直径是什么?
提示:四点共圆.且圆心为圆外一点与原圆心连线的
中点,直径为圆外一点到原圆心的距离.
[研一题]
[例 1] 如图,AB、CD 是半径为 a
本题主要考查相交弦、切割线定理的
应用,以及相似三角形的判定与性质.
解析:由相交弦定理可得 CF· FE=AF· FB,得 CF=2.又因 为 CF∥DB,所以
2
CF AF 8 = ,得 DB= ,且 AD=4CD,由切割 DB AB 3
2
4 线定理得 DB =DC· DA=4CD ,得 CD= . 3
的圆 O 的两条弦,它们相交于 AB 的中点 2 P,PD= a,∠OAP=30° ,求 CP 的长. 3
分析:本题考查相交弦定理及垂径定理、勾股定
理的综合应用.解决本题需要先在Rt△OAP中,求得 AP的长,然后利用相交弦定理求解.
解:∵P 为 AB 的中点, ∴由垂径定理得 OP⊥AB. 3 在 Rt△OAP 中,BP=AP=acos30° = a. 2 由相交弦定理,得 BP· AP=CP· DP, 3 2 2 9 即( a) =CP·a,解之得 CP= a. 2 3 8
[悟一法]
相交弦定理、割线定理、切割线定理及切线长定理 是最重要的定理,在与圆有关的问题中经常用到,这是 因为这四个定理可得到的线段的比例或线段的长,而圆
周角定理、弦切角定理以及圆内接四边形的性质定理得
到的是角的关系,这两者的结合,往往能综合讨论与圆 有关的相似三角形问题. 因此,在实际应用中,见到圆的两条相交弦要想到 相交弦定理;见到两条割线要想到割线定理;见到切线 和割线要想到切割线定理.
中考数学与圆有关的比例线段复习
中考数学与圆有关的比例线段复习
中考数学与圆有关的比例线段复习
〖知识点〗
相交弦定理、切割线定理及其推论
〖大纲要求〗
1.正误相交弦定理、切割线定理及其推论;
2.了解圆幂定理的内在联系;
3.熟练地应用定理解决有关问题;
4.注意(1)相交弦定理、切割线定理及其推论统称为圆幂定理,圆幂定理是圆和相似
三角形结合的产物。
这几个定理可统一记忆成一个定理:过圆内或圆外一点作圆的两条割线,则这两条割线被圆截出的两弦被定点分(内分或外分)成两线段长的积相等(至于切线可看作是两条交点重合的割线)。
使用时注意每条线段的两个端点一个是公共点,另一个是与圆的交点;
(2)见圆中有两条相交想到相交弦定理;见到切线与一条割线相交则想到切割线定理;若有两条切线相交则想到切线长定理,并熟悉此时图形中存在着一个以交点和圆心连线为对称轴的对称图形。
〖考查重点与常见题型〗
证明等积式、等比式及混合等式等。
此种结论的证明重点考查了相似三角形,切割线定
理及其推论,相交弦定理及圆的一些知识。
常见题型以中档解答题为主,也有一些出现在选择题或填空题中。
〖预习练习〗。
和圆中有关的比例线段练习题目
和圆有关的比例线段练习题(一)计算1.如图7-197,已知圆O中弦CD垂直于直径AB于P点,AP=4cm,PD=2cm.求OP的长.2.已知:圆内两条弦相交,一条弦被分成5cm,15cm两段,另一条弦被二等分.求另一条弦长.3.已知:如图7-198,C为半圆上的一点,直径AB=10cm,E4.圆内相交的两条弦,一条弦被交点所内分成的两条线段的长为4cm和7cm,另一条弦全长为16cm,求这条弦被分成的两条线段的长.5.已知:如图7-199,AB是⊙O的直径,半径OC⊥AB,弦BD过OC的中点E.若⊙O的半径为4cm,求BD的长.6.圆的一条弦分直径为3cm和7cm两部分,且此弦和这条直径相交成30°角.求弦心距和弦长.7.已知:如图7-200,在⊙O中,弦AB与CD相交于E,AE=4cm,EB=12cm,CD被E所分成的两线段的长度比为1∶2.求CD的长.8.已知:如图7-201,直径为AB的半圆O交⊙O'于C和B两,且DM∶ME=2∶5.求⊙O'的直径.9.已知:如图7-202,⊙O直径DE⊥AB于M,弦DF交AB10.已知:如图7-203,以⊙O上任一点A为圆心作圆,两圆相交于B、C,由A引射线交BC于F,交⊙A于D,交⊙O于E,连120°.求FC的长.11.已知:如图7-204,⊙O中,弦AB与CD交于M,弦心距12.已知:如图7-205,两同心圆O中,大圆直径AB交小圆于点C、D,大圆的弦EF⊥AB于C,ED交小圆于G.又知大圆半径为6cm,小圆半径为CO=4cm.求EG的长.13.已知:如图7-206,PA是⊙O的切线,A是切点,PB交⊙O于C且过圆心O,D是OB的中点,连结AD并延长交⊙O于E.若14.已知:如图7-207,PCD是过圆心O的割线,PA切⊙O于A,AB⊥CD于E,若AB=6cm,EC=1cm.求:⊙O的半径与AP的长.15.如图7-208,AD是锐角△ABC的外接圆的切线,AD交和CD的长.cm,AB=1cm,∠D=30°.求S△ABC∶S△ACD.17.已知:如图7-210,直角三角形ABC的两条直角边AC、AB的长分别为3cm,4cm,以AC为直径作圆与斜边BC交于D点.求BD的长.18.已知:如图7-211,AB是⊙O直径,AC切⊙O于ACB19.已知:如图7-212,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,以AD为直径的圆交AC于M,BC=12cm,AM=5cm,求S△BMC的值.20.已知:如图7-213,PA,PB分别与⊙O相切于A,B,PC∶AC.21.已知:如图7-214,直角三角形ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径作半圆与AC交于D,过D作圆的切线与BC交于E点.若AD∶DC=16∶9,DE=3cm,求此圆半径R.22.已知:如图7-215,⊙O1,⊙O2相交于A,B两点,直线TMD分别与⊙O2切于T,与⊙O1交于M,D两点,M为TD的中点,过AB的直线交TD于C.求CM∶CT的值.23.已知:如图7-216,AB,AC分别切⊙O于B,C,AED是过O点的割线,∠BAC=60°,AB的长为6cm,求AD的长.24.已知:如图7-217,AB切⊙O于B,ACD是⊙O的割线并交⊙O于C和D,OE⊥CD于E.又知AB的长为20cm,AD=40cm,OE=8cm,求⊙O半径的长.25.如图7-218,已知MN切半径为10cm的⊙O于N,MO交⊙O于A、T两点,MA为8cm,NP⊥OM于P,求MN,PA的长.(二)证明26.已知:如图7-219,AB是⊙O直径,C是⊙O外一点,CD⊥AB于D,交⊙O于M,CEF为割线,求证:CD2=CE·CF+AD·DB.27.如图7-220,已知AB是⊙O直径,C是⊙O上一点,以C为圆心作⊙C 切AB于D并交⊙O于P和Q,PQ交CD于G.求证:GC=DG.和圆有关的比例线段练习题(答案)(一)计算4.14cm,2cm.3,PB=7,OE⊥DC于E,∠EPO=30°,求OE和DC.先由已知勾股定理得BC=6,再由相交弦定理得BF·FC=EF·FA,即(6 -解法二由解法一已求出CM=4,作MN⊥BC于N.根据比例式21.4cm.提示:首先证明DE=CE,DE=EB=3,CB=6.由AD∶DC=16∶9,设AD=16x,CD=9x,则AC=25x.由CB2=CD·AC得所以AB=8,由此得⊙O半径R为4(cm).22.1∶2.提示:由切割线定理得CT2=CA·CB,由割线定理得CM·CD=CA·CB,所以CT2=CM·CD.又M为TD中点,所以CT2=CM(CM+MD)=CM(CM+CM+CT).由此得CT2=2CM2+CM·CT,2CM2+CM·CT-CT2=0,(2CM-CT)(CM+CT)=0.所以2CM=CT,CM=-CT(舍去).从而CM∶CT=1∶2.(二)证明26.提示:证法一延长MD交⊙O于G,由割线定理得CM·CG=CE·CF.因为CM=CD-MD,又MD=DG,从而CG=CD+DG=CD+MD.所以(CD-MD)(CD+MD)=CE·CF,CD2-MD2=CE·CF,移项得CD2=CE·CF+MD2.又MD2=AD·DB,所以CD2=CE·CF+AD·DB.OM,则CE· CF+AD·DB=CT2+MD2=(OC2-OT2)+MD2=(OC2-OM2)+MD2=[(CD2+OD2)-OM2]+MD2=CD227.提示:延长GD交⊙O于M,反向延长GD交⊙C于N.由圆内相交弦定理得PG· GQ=DG·GN,MG·GC=PG·GQ.所以MG·GC=DG·GN.又显然MD=DC=CN,所以(MD+DG)·GC=DG(GC+CN),推出GC=DG.。
2.5 与圆有关的比例线段 课件(人教A选修4-1)(2)
[悟一法]
在实际应用中,若圆中有两条相交弦,要想到利
用相交弦定理.特别地,如果弦与直径垂直相交,那 么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项.
[通一类]
1.如图,正方形 ABCD 内接于⊙O,E 为 DC 中点,直线 BE 交⊙O 于点 F,若⊙O 的半 径为 2,求 BF 的长.
解:∵⊙O 的半径为 2, ∴CD=2,∴DE=CE=1,BE= 5. 由相交弦定理得 DE· CE=BE· EF. 5 6 ∴EF= .∴BF= 5. 5 5
∴∠EDF=∠C.
∵CD∥AP,∴∠C=∠P. ∴∠P=∠EDF.
(2)证明:∵∠P=∠EDF,∠DEF=∠PEA,
∴△DEF∽△PEA. ∴DE∶PE=EF∶EA. 即EF· EP=DE· EA. ∵弦AD、BC相交于点E,
∴DE· EA=CE· EB.
∴CE· EB=EF· EP.
(3)解:∵DE2=EF· EC,DE=6,EF=4, ∴EC=9.∵CE∶BE=3∶2,∴BE=6. ∵CE· EB=EF· EP, ∴9×6=4×EP. 27 解得:EP= . 2 15 45 ∴PB=PE-BE= ,PC=PE+EC= . 2 2 由切割线定理得:PA2=PB· PC, 15 45 ∴PA2= × . 2 2 15 ∴PA= 3. 2
[悟一法] 相交弦定理、割线定理和切割线定理涉及与圆有 关的比例线段问题,利用相交弦定理和割线定理能做
到知三求一,利用切割线定理能做到知二求一.
[通一类] 2.如图,三角形ABC中,AB=AC,⊙O 经过点A,与BC相切于B,与AC相交
于D,若AD=CD=1,求⊙O的半径r.
解:连接 BO 并延长交圆于点 E,连接 AE,过点 A 作 AF ⊥BC,垂足为点 F,则 F 为 BC 的中点, 由切割线定理得 CB2=CD· CA=1×2, 2 所以 BC= 2,BF= , 2 AF= AC -FC =
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D.30°
解析:如图,连接 OO′,O′A ∵OA 为⊙O′的切线 ∴∠OAO′=90° 又∵⊙O 与⊙O′为等圆且外切 ∴OO′=2O′A ∴sin ∠AOO′=OAOO′′=12 ∴∠AOO′=30° 又由切线长定理知∠AOB=2∠AOO′=60° 答案:B
6. 已知:如图,四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA和 ⊙O分别相切于L、M、N、P。 求证:AD+BC=AB+CD 证明:由圆的切线长定理得 CM=CN,BL=BM,AP=AL,DP=DN ∵AB=AL+LB,BC=BM+MC CD=CN+ND,AD=AP+PD ∴AD+BC=(AP+PD)+(BM+MC) =(AL+ND)+(BL+CN) =(AL+BL)+(ND+CN) =AB+CD 即AD+BC=AB+CD
∠PCE=∠PAD (2) ∠CPE=∠APD⇒ △PCE∽△PAD⇒DECA=PPAC;
∠∠PAEPAE==∠∠PBDPDB⇒△PAE∽△PBD⇒BADE=PPAB PA 是切线,PBC 是割线⇒ PA2=PB·PC⇒PPAB=PPAC 故DECA=BADE,又 AD=AE 故 AD2=DB·EC
方法规律小结: 运用切线长定理时,注意分析
其中的等量关系,即①切线长相等,②圆外点与圆心 的连线平分两条切线的夹角,然后结合三角形等图形 的有关性质进行计算与证明。
巩固练习
5. 两个等圆⊙O与⊙O′外切,过O作⊙O′的两条切线
OA、OB,A、B是切点,则∠AOB= ( )
A.90°
B.60°
C.45°
与圆有关的比例线段
1.相交定理 圆内的两条 相交弦 ,被交点分成的两 条线段长的积相等 。如图,弦AB与CD相 交于P点,则PA·PB= PC·PD 。
2.割线有关定理 (1)割线定理: ①文字叙述: 从圆外一点引圆的两条 割线 ,这一点到每条割线与圆 的 交点 的两条线段长 的积相等。 ②图形表示: 如图,⊙O的割线PAB与PCD, 则有: PA·PB=PC·PD。
证明:(1)AD·AE=AC2; (2)FG∥AC [思路点拨] (1)利用切割线定理; (2)证△ADC∽△ACE
[证明] (1)∵AB 是⊙O 的一条切线 ADE 是⊙O 的割线 ∴由切割线定理得 AD·AE=AB2 又 AC=AB,∴AD·AE=AC2 (2)由(1)得AADC=AACE 又∠EAC=∠DAC,∴△ADC∽△ACE ∴∠ADC=∠ACE 又∠ADC=∠EGF,∴∠EGF=∠ACE ∴FG∥AC
方法规律小结:切割线定理常常与弦切角定理、相 交弦定理、平行线分线段成比例定理、相似三角形结合 在一起解决数学问题,有时切割线定理利用方程进行计 算、求值等。
巩固练习
3. 如图,过点 P 的直线 与⊙O 相交于 A,B 两点。若 PA=1, AB=2,PO=3,则⊙O 的半径等于________。 解析:设⊙O 的半径为 R,由割线定理得 PA·PB=(3-R)(3+R),即 1×3=9-R2,∴R= 6 答案: 6
4.如图,PA切⊙O于点A,割线PBC交 ⊙O于点B,C,∠APC的角平分线分 别与AB,AC相交于点D、E,求证:(1)AD=AE; (2)AD2=DB·EC
证明:(1)因为∠AED=∠EPC+∠C ∠ADE=∠APD+∠PAB PE是∠APC的角平分线 故∠EPC=∠APD 因为PA是⊙O的切线,故∠C=∠PAB 所以∠AED=∠ADE 故AD=AE
方法规律小结:相交弦定理的运用多与相似三角形
联系在一起,也经常与垂径定理、射影定理、直角三角形
的性质相结合证明某些结论。
巩固练习
1.已知圆中两条弦相交,第一条弦被交点分为12 cm和 16 cm两段,第二条弦的长为32 cm,求第二条弦被交 点分成的两段长。 解:设第二条弦被交点分成的一段长为x cm 则另一段长为(32-x) cm 由相交弦定理得:x(32-x)=12×16 解得x=8或24 故另一段长为32-8=24或32-24=8 所以另一条弦被交点分成的两段长分别为8 cm和24 cm。
[例1] 如图,已知在⊙O中,P是弦AB的中点,过 点P作半径OA的垂线分别交⊙O于C、D两点,垂足是点E。
求证:PC·PD=AE·AO。
[思路点拨] 由相交弦定理知PC·PD=AP·PB,又P为AB 的中点,∴PC·PD=AP2。在Rt△PAO中再使用射影定理即可。
[证明] 连接OP ∵P为AB的中点 ∴OP⊥AB,AP=PB ∵PE⊥OA ∴AP2=AE·AO ∵PD·PC=PA·PB=AP2 ∴PD·PC=AE·AO
2. 如图,已知 AB 是⊙O 的直径,OM=ON,
P 是⊙O 上的点,PM、PN 的延长线分别交
⊙O 于 Q、R。
求证:PM·MQ=PN·NR。
证明:OM=ON AMMQ=AM·MB
PN·NR=BN·AN
⇒PM·MQ=PN·NR
[例2] 如图,AB是⊙O的一条切线,切点为B, ADE,CFD,CGE都是⊙O的割线,已知AC=AB。
(2)切割线定理: ①文字叙述: 从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线 与圆交点的两条线段长的 比例中项 ; ②图形表示: 如图,⊙O的切线PA,切点为A, 割线PBC,则有 PA2=PB·PC 。
3.切线长定理 (1)文字叙述: 从圆外一点引圆的两条切线,它们的 长相等 ,圆 心和这一点的连线平分两条切线 的夹角。 (2)图形表示: 如图:⊙O的切线PA、PB,则PA = PB,∠OPA= ∠OPB 。
[ 例 3] 如图,AB 是⊙O 的直径,C 是 ⊙O 上一点,过点 C 的切线与过 A、 B 两点的切线分别交于点 E、F, AF 与 BE 交于点 P。
求证:∠EPC=∠EBF [ 思 路 点 拨 ] 切线长定理 → EA=EC,FC=FB
→ EFCC=EPBP → CP∥FB → 结论
[证明] ∵EA,EF,FB 是⊙O 的切线 ∴EA=EC,FC=FB ∵EA,FB 切⊙O 于 A,B,AB 是直径 ∴EA⊥AB,FB⊥AB ∴EA∥FB ∴EBAF=EBPP ∴EFCC=EPBP ∴CP∥FB ∴∠EPC=∠EBF