圆幂定理三大结论证明
圆幂定理

圆幂定理相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
或:经过圆内一点引两条弦,各弦被这点所分成的两段的积相等。
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。
(经过圆内一点引两条弦,各弦被这点所分成的两段的积相等)几何语言:若弦AB、CD交于点P则PA·PB=PC·PD(相交弦定理)概述相交弦定理为圆幂定理之一,其他两条定理为:切割线定理割线定理2证明证明:连结AC,BD由圆周角定理的推论,得∠A=∠D,∠C=∠B。
(圆周角推论2: 同(等)弧所对圆周角相等.)∴△PAC∽△PDB∴PA∶PD=PC∶PB,PA·PB=PC·PD注:其逆定理可作为证明圆的内接四边形的方法. P点若选在圆内任意一点更具一般性。
其逆定理也可用于证明四点共圆。
P 不是圆心3比较切割线定理切割线定理: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长的比例中项。
是圆幂定理的一种。
切割线定理示意图几何语言:∵PT切⊙O于点T,PBA是⊙O的割线∴PT²=PA·PB(切割线定理)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长的积相等几何语言:∵PT是⊙O切线,PBA,PDC是⊙O的割线∴PD·PC=PA·PB(切割线定理推论)(割线定理)由上可知:PT²=PA·PB=PC·PD2证明切割线定理证明:设ABP是⊙O的一条割线,PT是⊙O的一条切线,切点为T,则PT²=PA·PB证明:连接AT, BT∵∠PTB=∠PAT(弦切角定理 )切割线定理的证明∠APT=∠APT(公共角)∴△PBT∽△PTA(两角对应相等,两三角形相似)则PB:PT=PT:AP即:PT²=PB·PA3比较相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及他们的推论统称为圆幂定理。
圆幂定理

圆幂定理圆幂的定义:一点P 对半径R 的圆O 的幂定义如下:22OP R -所以圆内的点的幂为负数,圆外的点的幂为正数,圆上的点的幂为零。
圆幂定理是相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及他们推论的统称。
(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,AB 、CD 为圆O 的两条任意弦。
相交于点P ,连接AD 、BC ,则∠D=∠B , ∠A=∠C 。
所以△APD ∽△BPC 。
所以 AP PD AP BP PC PD PC BP=⇒⋅=⋅ (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焦点的两条线段长的比例中项。
如图,PT 为圆切线,PAB 为割线。
连接TA ,TB ,则∠PTA=∠B (弦切角等于同弧圆周角)所以△PTA ∽△PBT ,所以2PT PA PT PA PB PB PT=⇒=⋅ (3) 割线定理:从圆外一点P 引两条割线与圆分别交于 A.B.C.D 则有PA·PB=PC·PD 。
这个证明就比较简单了。
可以过P 做圆的切线,也可以连接CB 和AD 。
证相似。
存在:PA PB PC PD ⋅=⋅进一步升华(推论):过任意在圆O 外的一点P 引一条直线L1与一条过圆心的直线L2,L1与圆交于A 、B (可重合,即切线),L2与圆交于C 、D 。
则PA·PB=PC·PD 。
若圆半径为r ,则 2222()()||PC PD PO R PO R PO R PO R ⋅=-⋅+=-=-(一定要加绝对值,原因见下)为定值。
这个值称为点P 到圆O 的幂。
(事实上所有的过P 点与圆相交的直线都满足这个值)若点P 在圆内,类似可得定值为2222||R PO PO R -=-故平面上任意一点对于圆的幂为这个点到圆心的距离与圆的半径的平方差的绝 对值。
(这就是“圆幂”的由来)这些就是圆中非常重要的几个定理,当然在现在的教材中,这几个定理已经被删掉了,教材中唯一余下的就是垂径定理了。
圆幂定理及其相关问题解答

圆幂定理及其相关问题解答1. 圆幂定理简介圆幂定理是平面几何中的一个重要定理,用于解决与圆相关的问题。
它给出了在一个平面内,一个点到圆的两条切线所构成的线段与该点到圆心的距离乘积的平方等于该点到圆的距离与圆心到切点的距离乘积的平方。
圆幂定理的数学表达如下:PA * PB = PC * PD其中,P为点到圆的距离,A、B为切点,C为圆心到切点A的距离,D为圆心到切点B的距离。
2. 圆幂定理的证明圆幂定理的证明可以通过构造垂直,利用勾股定理和相似三角形推导得到。
具体证明过程如下:假设点P到圆O的两条切线分别与圆O相交于A、B两点。
连接线段OP,并设其交点为C。
根据正弦定理可得:PA / sin ∠PAC = PC / sin ∠CPAPB / sin ∠PBC = PC / sin ∠CPB由于∠CPA = ∠CPB,而sin ∠PAC = sin ∠PBC,因此有:PA / PB = sin ∠PBC / sin ∠PAC由于∠PAC和∠PBC都是直角,所以sin ∠PAC = PC/PA,sin ∠PBC = PC/PB。
将上述结果代入可得:PA * PB = PC^2同样的方式可以得到另一组切线的结论。
综上所述,圆幂定理得到证明。
3. 圆幂定理的应用圆幂定理在解决与圆相关的问题时具有重要的应用价值,下面介绍几个常见的问题及其解法:3.1 问题一:求解切线长度已知一个圆的半径为r,以及一个点P到该圆的距离d,求解与该点P到圆的两条切线的长度。
解法:根据圆幂定理可得:PA * PB = PC * PD = d^2 - r^2由于PA = PB,所以:PA = PB = sqrt(d^2 - r^2)因此,切线长度为sqrt(d^2 - r^2)。
3.2 问题二:判断两个圆的位置关系已知两个圆的半径分别为r1和r2,以及两个圆的圆心之间的距离d,判断两个圆的位置关系。
解法:根据圆幂定理可得:(r1 + r2)^2 = d^2根据以上公式,可以得到以下几种情况:•当d < r1 + r2时,两个圆相交•当d = r1 + r2时,两个圆相切•当d > r1 + r2时,两个圆相离3.3 问题三:求解切点坐标已知一个圆的半径为r,以及一个点P到该圆的距离d,求解与该点P到圆的两条切线的切点坐标。
圆幂定理

中小学1对1课外辅导专家武汉龙文教育学科辅导讲义 圆幂定理圆幂定理:过一定点P 向⊙O 作任一直线,交⊙O 于两点,则自定点P 到两交点的两条线段之积为常数||(R 为圆半径),因为叫做点对于⊙O 的幂,所以将下述定理统称为圆幂定理。
定理 图形 已知 结论 证法 相交弦定理⊙O 中,AB 、CD 为弦,交于P. PA·PB=PC·PD 连结AC 、BD ,证:△APC∽△DPB .相交弦定理的推论⊙O 中,AB 为直径,CD⊥AB 于P.PC 2=PA·PB . 用相交弦定理.切割线定理⊙O 中,PT 切⊙O 于T ,割线PB 交⊙O 于APT 2=PA·PB 连结TA 、TB ,证:△PTB∽△PAT割线定理推论PB 、PD 为⊙O 的两条割线,交⊙O 于A 、C PA·PB=PC·PD 过P 作PT 切⊙O 于T ,用两次切割线定理圆中的相似(1)一、圆中相似三角形的判定1.如图,直线PM 切⊙O 于点M ,直线PO 交⊙O 于A ,B 点,弦AC ∥PM ,连接OM 、BC.求证:(1)△ABC ∽△POM ;(2)2OA 2=OP •BC .CA MB PO中小学1对1课外辅导专家2.如图,在△ABC 中,AB =AC ,以AB 为直径的⊙O 交AC 与E ,交BC 与D .求证:(1)D 是BC 的中点; (2)△BE C ∽△ADC ; (3)BC 2=2AB ·CE二、利用圆中相似三角形证明圆中的比例线段3.如图,在圆内接四边形ABCD 中,CD 为∠BCA 的外角的平分线,F 为错误!未找到引用源。
上一点,BC=AF ,延长DF 与BA 的延长线交于E . (1)求证:△ABD 为等腰三角形. (2)求证:AC•AF=DF•FE .4如图,BD 为⊙O 的直径,AB =AC ,AD 交B C 于点E ,AE =2,ED =4, (1)求证:△ABE ∽△ADB ; (2)求AB 的长;(3)延长DB 到F ,使得BF =BO ,连接F A ,试判断直线F A 与⊙O 的位置关系,并说明理由.FD OC EB AA C BD EO · 圆中的相似(2)三、利用圆中相似进行计算1.如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,过点C 的直线与AB 的延长线交于 点P ,AC=PC ,∠COB=2∠PCB. (1)求证:PC 是⊙O 的切线; (2)求证: AB =2BC ;(3)点M 是弧AB 的中点,CM 交AB 于点N , 若AB=4,求MN ·MC 的值.2.如图,已知R t △ABC ,∠ABC =90°,以直角边AB 为直径作O ,交斜边AC 于点D ,连结BD . (1)若AD =3,BD =4,求边BC 的长; (2)取BC 的中点E ,连结ED ,试证明ED 与⊙O 相切.四、圆的有关线段与相似三角形的综合运用3.如图,点P 为△ABC 的内心,延长AP 交△ABC 的外接圆于D ,在AC 延长线上有一点E ,满足AD 2=AB ·AE ,求证:DE 是⊙O 的切线.4.如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是弦,CD 是⊙O 的切线,C 为切点,AD ⊥CD 于点D . 求证:(1)∠AOC =2∠ACD ;(2)AC 2=AB ·AD .圆中的相似(3)1、如图, Rt ABC △中,90ABC ∠=°,以AB 为直径的O ⊙交AC 于点D ,过点D 的切线交BC 于E .(1)求证:12DE BC =;(2)若,求AD 的长.2.如图,已知ABC △,以BC 为直径,O 为圆心的半圆交AC 于点F ,点E 为 CF的中点,连接BE 交AC 于点M ,AD 为△ABC 的角平分线,且AD BE ⊥,垂足为点H 。
圆幂定理

圆幂定理定义圆幂=PO^2-R^2|所以圆内的点的幂为负数,圆外的点的幂为正数,圆上的点的幂为零。
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。
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。
割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B;C、D,则有PA·PB=PC·PD。
统一归纳:过任意不在圆上的一点P引两条直线L1、L2,L1与圆交于A、B(可重合,即切线),L2与圆交于C、D(可重合),则有PA·PB=PC·PD。
(推论)过任意在圆O外的一点P引一条直线L1与一条过圆心的直线L2,L1与圆交于A、B (可重合,即切线),L2与圆交于C、D。
则PA·PB=PC·PD。
若圆半径为r,则PC·PD=(PO-r)·(PO+r)=PO^2-r^2=|PO^2-r^2| (要加绝对值,原因见下)为定值。
这个值称为点P到圆O的幂。
(事实上所有的过P点与圆相交的直线都满足这个值)若点P在圆内,类似可得定值为r^2-PO^2=|PO^2-r^2| 故平面上任意一点对于圆的幂为这个点到圆心的距离与圆的半径的平方差,而过这一点引任意直线交圆于A、B,那么PA·PB等于圆幂的绝对值。
(这就是“圆幂”的由来)证明圆幂定理(相交弦定理、切割线定理及其推论(割线定理)统一归纳为圆幂定理)问题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乘积相等。
证明:连结AC,BD,由圆周角定理的推论,得∠A=∠D,∠C=∠B。
∴△PAC∽△PDB,∴PA:PD=PC:PB,PA·PB=PC·PD问题2割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A.B.C.D 则有PA·PB=PC·PD,当PA=PB,即直线AB重合,即PA切线时得到切线定理PA^2=PC·PD 证明:(令A在P、B之间,C在P、D之间)因为ABCD为圆内接四边形,所以角CAB+角CDB=180度,又角CAB+角PAC=180度,所以角PAC=角CDB,又角APC公共,所以三角形APC与三角形DPB相似,所以PA/PD=PC/PB,所以PA*PB=PC*PD 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几何语言:∵PT 切⊙O于点T,PBA是⊙O的割线∴PT^2=PA·PB(切割线定理)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长的积相等几何语言:∵PBA、PDC是⊙O的割线∴PD·PC=PA·PB(切割线定理推论)问题3过点P任作直线交定圆于两点A、B,证明PA·PB为定值(圆幂定理)。
圆幂定理

圆幂定理圆幂定理是平面几何中的一个定理,是相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)的统一,例如如果交点为P 的两条相交直线与圆O相交于A、B与C、D,则PA·PB=PC·PD。
圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论的统一与归纳。
根据两条与圆有相交关系的线的位置不同,有以下定理: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。
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。
割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B;C、D,则有PA·PB=PC·PD从上述定理可以看出,两条线的位置从内到外,都有着相似的结论。
经过总结和归纳,便得出了圆幂定理。
点对圆的幂定义:P点对圆O的幂定义为性质:点P对圆O的幂的值,和点P与圆O的位置关系有下述关系:点P在圆O内→P对圆O的幂为负数;点P在圆O外→P对圆O的幂为正数;点P在圆O上→P对圆O的幂为0。
注意:以上关系除正向应用通过点和圆的位置关系判断点对的圆的幂的符号,还可以逆向应用,通过点对圆的幂的符号反推点和圆的位置关系。
在某些书中,点P对圆O的幂表示为定理证明:图Ⅰ:相交弦定理。
如图,AB、CD为圆O的两条任意弦。
相交于点P,连接AD、BC,由于∠B与∠D同为弧AC所对的圆周角,因此由圆周角定理知:∠B=∠D,同理∠A=∠C,所以。
所以有:,即:。
图Ⅱ:割线定理。
如图,连接AD、BC。
可知∠B=∠D,又因为∠P为公共角,所以有,同上证得。
图Ⅲ:切割线定理。
如图,连接AC、AD。
∠PAC为切线PA与弦AC组成的弦切角,因此有∠PBC=∠D,又因为∠P为公共角,所以有,易证。
图Ⅳ:PA、PC均为切线,则∠PAO=∠PCO=90°,在直角三角形中:OC=OA=R,PO为公共边,因此。
所以PA=PC,所以。
圆幂定理

一知识再现1. 圆幂定理一般地,把相交弦定理、切割线定理、割线定理等统称为圆幂定理。
它的基本内容是,在平面上经过;点P的直线与⊙O相交于A、B两点,有向线段PA、PB的乘积PA·PB是一个定值。
如下列图形,经过一定点P作圆的弦或割线或切线,设⊙O半径为R在图(1)中,PA·PB=PC·PD=PE·PF=(R-OP)(R-OP)=R2-OP2在图(2)中,PA·PB=PT2=OP2-OT2==OP2-R2在图(3)中,PA·PB=PC·PD= PT2==OP2-R2可得PA·PB均等于,为一常数,所以叫做点P关于⊙O的幂,所以相交弦定理、切割线定理及其推论(割线定理)统称为圆幂定理.2.角平分线定理角平分线的定义:从一个角的顶点引出一条射线,把这个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的角平分线。
三角形的角平分线定义:三角形顶点到其内角的角平分线交对边的点连的一条线段,叫三角形的角平分线。
【注】三角形的角平分线不是角的平分线,是线段。
角的平分线是射线。
■拓展:三角形的三条角平分线相交于一点,并且这一点到三条边的距离相等!(即内心)。
■定理1:在角平分线上的任意一点到这个角的两边距离相等。
■逆定理:在一个角的内部(包括顶角),且到这个角的两边距离相等的点在这个角的角平分线上。
■定理2:三角形一个角的平分线分对边所成的两条线段与这个角的两邻边对应成比例,如:在△ABC 中,BD 平分∠ABC ,则AD :DC=AB :BC 3.平行线分线段定理定理 三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.二 例题讲解例1如图4AB 是⊙O 的弦,P 是AB 上一点,AB = 10cm ,P A : PB = 2 : 3,OP = 5cm ,则⊙O 的半径等于 .解析:设⊙O 的半径为R .∵AB = 10cm ,P A : PB = 2 : 3,∴PA = 4 cm ,PB = 6 cm . 由相交弦定理,得P A ·PB = PC ·PD = R 2-OP 2,即4×6 = R 2-52. 所以,R = 7. 故⊙O 的半径等于7 cm . 例2.如图5,已知P AC 为⊙O 的割线,连接PO 交⊙O 于B ,PB = 2,OP = 7,P A= AC ,则P A 的长为( )A .7B .23C .14D .32解析:延长PO 交⊙O 于D .∵PB = 2,OP = 7,∴OB = 5,即PC = 12. 由切割线定理的推论,得 P A ·AC = PB ·PC . ∵P A = AC ,∴2 P A 2 = 2×12. 所以,P A = 23.故应选B .一、“四心”分类讨论1、外心三解形三条垂直平分线的交点叫做三角形的外心,即外接圆圆心。
圆幂定理,敲重点

圆幂定理,敲重点相交弦定理定理:如图,弦AB与弦CD交于圆O内一点P,则PA·PB=PC·PD.证明:连接AD、BC,根据有圆周角定理可得:∠DAP=∠BCP,∠ADP=∠CBP,∴△APD∽△CPB∴PA:PC=PD:PB∴PA·PB=PC·PD切割线定理定理:如图,P为圆O外一点,PA是圆的切线,PC是圆的割线,求证:PA²=PB·PC.证明:连接AB、AC,根据弦切角定理,可得:∠PAB=∠C,又∠P是公共角,∴△PAB∽△PCA∴PB:PA=PA:PC∴PA²=PB·PC割线定理定理:如图,P是圆O外一点,PB、PD是圆的两条割线,则PA·PB=PC·PD.证明:法一:连接AC、BD,根据圆内接四边形外角等于内对角,可得:∠PAC=∠PDB,∠PCA=∠PBD,∴△PAC∽△PDB∴PA:PD=PC:PB∴PA·PB=PC·PD法二:连接AD、BC,根据圆周角定理,可得:∠B=∠D,又∠P是公共角,∴△PAD∽△PCB∴PA:PC=PD:PB∴PA·PB=PC·PD圆幂定理定义点P到圆O的幂:OP²-r².以上“相交弦定理”、“切割线定理”、“割线定理”统称为“圆幂定理”.(1)相交弦满足:PA·PB=PC·PD=r²-OP²(2)切线满足:PA²=OP²-r²(3)割线满足:PA·PB=PC·PD=OP²-r²【归纳】以上我们考察的量,如PA·PB、PA²等均等于OP²-r²或r²-OP²,故称圆幂定理.。
圆幂定理

圆幂定理是平面几何中的一个定理。
所以圆内的点的幂为负数,圆外的点的幂为正数,圆上的点的幂为零。
圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论的统一与归纳。
根据两条与圆有相交关系的线的位置不同,有以下定理: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。
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。
割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B;C、D,则有PA·PB=PC·PD从上述定理可以看出,两条线的位置从内到外,都有着相似的结论。
经过总结和归纳,便得出了圆幂定理。
基本定义定义:一点P对半径R的圆O的幂定义如下:圆幂a=OP²-R²符号:圆内的点的幂为负数,圆外的点的幂为正数,圆上的点的幂为零。
定理内容过任意不在圆上的一点P引两条直线L1、L2,L1与圆交于A、B(可重合,即切线),L2与圆交于C、D(可重合,即切线),则有PA×PB=PC×PD 。
考虑经过P点与圆心O的直线,设PO交⊙O于M、N,R 为圆的半径,则有PA×PB=PC×PD=PM×PN=(OP+R)│OP-R│=│OP²-R²│定理证明图Ⅰ:相交弦定理。
如图,AB、CD为圆O的两条任意弦。
相交于点P,连接AD、BC,由于∠B与∠D同为弧AC 所对的圆周角,因此由圆周角定理知:∠B=∠D,同理∠A=∠C,所以△PAD∽△PCB。
所以有:PA/PC=PD/PB,即:PA×PB=PC×PD 。
图Ⅱ:割线定理。
如图,连接AD、BC。
可知∠B=∠D,又因为∠P为公共角,所以有△PAD∽△PCB,同上证得PA×PB=PC×PD。
图Ⅲ:切割线定理。
如图,连接AC、AD。
∠PAC为切线PA与弦AC组成的弦切角,因此有∠PAC=∠D,又因为∠P为公共角,所以有△PAC∽△PDA ,易证PA²=PC×PD。
圆幂定理及其证明

圆幂的定义假设平面上有一圆O,其半径为R,有一点P在圆O外,则OP^2-R^2即为P 点到圆O的幂;若P点在圆内,则圆幂为R^2-OP^2;综上所述,圆幂为|OP^2-R^2|。
圆幂恒大于或等于零。
圆幂的由来过任意在圆O外的一点P引一条直线L1与一条过圆心的直线L2,L1与圆交于A、B(可重合,即切线),L2与圆交于C、D。
则PA·PB=PC·PD。
若圆半径为r,则PC·PD=(PO-r)·(PO+r)=PO^2-r^2=|PO^2-r^2| (要加绝对值,原因见下)为定值。
这个值称为点P到圆O的幂。
(事实上所有的过P点与圆相交的直线都满足这个值)若点P在圆内,类似可得定值为r^2-PO^2=|PO^2-r^2|故平面上任意一点对于圆的幂为这个点到圆心的距离与圆的半径的平方差,而过这一点引任意直线交圆于A、B,那么PA·PB等于圆幂的绝对值。
圆幂定理定理内容过任意不在圆上的一点P引两条直线L1、L2,L1与圆交于A、B(可重合,即切线),L2与圆交于C、D(可重合),则有。
[1]圆幂定理的所有情况考虑经过P点与圆心O的直线,设PO交⊙O与M、N,R为圆的半径,则有圆幂定理的证明图Ⅰ:相交弦定理。
如图,AB、CD为圆O的两条任意弦。
相交于点P,连接AB、BD,由于∠B与∠D同为弧AC所对的圆周角,因此由圆周角定理知:∠B=∠D,同理∠A=∠C,所以。
所以有:,即:图Ⅱ:割线定理。
如图,连接AD、BC。
可知∠B=∠D,又因为∠P为公共角,所以有,同上证得图Ⅲ:切割线定理。
如图,连接AC、AD。
∠PAC为切线PA 与弦AC组成的弦切角,因此有∠PAC=∠D,又因为∠P为公共角,所以有易证图Ⅳ:PA、PC均为切线,则∠PAO=∠PCO=直角,在直角三角形中:OC=OA=R,PO为公共边,因此所以PA=PC,所以综上可知,是普遍成立的。
证明完毕。
圆幂定理证明

圆幂定理证明
引言:
圆幂定理又称华罗庚公式,它表明在多项式中,二次项、四次项等次项的系数可以从非二次项的系数中求出来,它最早由科学家英国自然哲学家华罗庚在16世纪完成。
圆幂定理的性质:当z的n次幂展开时(z的n次幂为z的n个相同的因子),各项系数满足公式:a(n)=( -1)^( n-1 ) / ( n - 1 )! * 求和(k= 0到 n-1) [n^k 开始 * a (k)],其中 n 称作次数,k 称作幂数。
证明:
首先,假设z的n次幂有如下公式:z^n = a0 +a1z+...+an-1zn-1 + anzn
我们分类讨论,首先当n为偶数时,如:
z^2 =a0+a1z+a2z^2
因为每一项的系数都是可以由未知系数a0,a1,a2求出来,即:
a0 = ( -1 )^ 1 / 1! * 求和(k= 0到 1) [2^k * a(k)]
当n为奇数时,如:
通过上述两种情况的分析,当n为任意正整数时,它们满足的条件都是一样的,即:a(n)=( -1)^( n-1 ) / ( n - 1 )! * 求和(k= 0到 n-1) [n^k * a(k)],其中n 称作次数,k 称作幂数。
圆幂定理 证明 知乎

圆幂定理证明知乎
圆幂定理是指在一个平面内,对于一个点P和两个相交的
圆C1和C2,如果从P到C1的两个切线分别与C2相交于A
和B,那么PA*PB等于P到两个切点的线段长度的乘积。
证明圆幂定理可以分为以下几个步骤:
步骤1:证明PA*PB的值与P到两个切点的线段长度的乘积
有关。
假设P到C1的两个切点分别为X和Y,那么根据相似三角
形的性质,可以得到△PAX∽△PYB。
因此,可以得到
PA/PY=PX/PB,即PA*PB=PX*PY。
步骤2:证明PX*PY等于P到C1和C2的切线之间的距离的
平方。
设P到C1和C2的切线之间的距离为d,那么可以得到
△PAX∽△PYB,因此可以得到PX/PY=AX/YB。
又因为AX=PY,YB=PX,所以可以得到PX*PY=AX*YB=d^2。
综上所述,可以得到PA*PB=d^2,即圆幂定理成立。
这是圆幂定理的证明过程的一个简单描述,具体的证明过
程可能会涉及到更多的几何推理和性质的运用。
【初中数学】圆幂定理

【初中数学】圆幂定理圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论的统一与归纳,所以目前书上已经把这个定理删除了,也作为补充知识点介绍。
根据两条与圆有相交关系的线的位置不同,有以下定理:(1)相交弦定理(2)切割线定理(3)割线定理从上述定理可以看出,两条线的位置从内到外,都有着相似的结论。
经过总结和归纳,便得出了圆幂定理。
圆幂定理是几何学中的一条定理,它描述了一个点与一个圆之间的关系。
具体来说,圆幂定理说明了如果有一条直线通过了一个P点,与一个圆相交于点A和点B,那么这个点P到点A、点B的长度的乘积等于点P到圆心O的距离的平方减去圆的平方的绝对值,即可以表示为:PA·PB=|PO²-r²|(r表示圆的半径).如何证明这个定理呢?就需要分三种情况讨论,点P与圆的位置关系。
我们非常清楚,点与圆的位置关系只有三种:圆外、圆上、圆内。
1、点P在圆外如图,点P在⊙O外部,过点P的直线与⊙O相交于A、B两点,连接OP交⊙O于点C,⊙O的半径为r.证明:如图,延长PO交⊙O与点D.由割线定理可得:PA·PB=PC·PD∵ PC=PO+OC,PD=PO+OD,OC=OD=r∴ PC=PO+r,PD=PO+r∴ PA·PB=(PO+r)(PO-r)∴ PA·PB=PO²-r²=|PO²-r²|2、点P在圆内如图,点P在⊙O内部,过点P的直线与⊙O相交于A、B两点,连接OP交⊙O于点C,⊙O的半径为r.证明:延长PO交⊙O于C、D两点根据相交弦定理,得:PA·PB=PC·PD∵ PC=OC-PO,PD=PO+OD,OD=OC=r∴ PC=r-PO,PD=PO+r∴ PA·PC=(r-OP)(PO+r)∴ PA·PC=r²-PO²=|PO²-r²|3、当点P在圆上通过以上两种情况的证明可得,PA·PB=|PO²-r²|,那么当P点在圆上时,P、A 两点重合,故PA=0,OP=r,所以PA·PB=0,PO²-r²=0,所以也成立。
圆幂定理大总结

圆幂定理大总结
圆幂定理是一个总结性的定理,它是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论的统一与归纳。
根据两条与圆有相交关系的线的位置不同,有以下定理:
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。
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。
3.割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B、C、D,则有 P
A P
B = P
C P
D 。
如需证明圆幂定理,可参考以下步骤:
1.设两条与圆相交的线段分别为PA和PB,P为交点。
由相交弦定理,有
PA PB = PC PD (式(1))。
2.设另一条与圆相交的线段为PC,与圆交于点D。
由切割线定理,有 PD^2 = PA * PB
(式(2))。
3.将式(2)代入式(1),得 PA PB = PA PB。
这个等式显然成立,所以圆幂定
理得证。
希望以上信息对您有帮助,如果需要更详细的解释和证明,可以查阅相关的数学书籍或者咨询数学专家。
圆幂定理

圆幂定理圆幂定理就是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论统一归纳的结果。
ﻩﻩﻩﻩ圆幂=PO^2-R^2(该结论为欧拉公式)所以圆内的点的幂为负数,圆外的点的幂为正数,圆上的点的幂为零。
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。
切割线定理:从圆外一点引圆的切线与割线,切线长就是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B;C、D,则有PA·PB=PC·PD。
线),L2与圆交于C、D(可重合),则有PA·PB=PC·PD。
问题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乘积相等。
证明:连结AC,BD,由圆周角定理的推论,得∠A=∠D,∠C=∠B。
∴△PAC∽△PDB∴PA/PD=PC/PB∴PA·PB=PC·PD问题2割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B.C、D 则有PA·PB=PC·PD,当PA=PB,即直线AB重合,即PA切线时得到切线定理PA^2=PC·PD证明:(令A在P、B之间,C在P、D之间)∵ABCD为圆内接四边形∴∠CAB+∠CDB=180°又∠CAB+∠PAC=180°∴∠PAC=∠CDB∵∠APC公共∴△APC∽△DPB∴PA/PD=PC/PB∴PA·PB=PC·PD切割线定理:从圆外一点引圆的切线与割线,切线长就是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项几何语言:∵PT切⊙O于点T,PBA就是⊙O的割线∴PT^2=PA·PB(切割线定理)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长的积相等几何语言:∵PBA、PDC就是⊙O的割线∴PD·PC=PA·PB(切割线定理推论)问题3过点P任作直线交定圆于两点A、B,证明PA·PB为定值(圆幂定理)。
圆幂定理

圆幂定理相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
或:经过圆内一点引两条弦,各弦被这点所分成的两段的积相等。
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。
(经过圆内一点引两条弦,各弦被这点所分成的两段的积相等)几何语言:若弦AB、CD交于点P则PA·PB=PC·PD(相交弦定理)概述相交弦定理为圆幂定理之一,其他两条定理为:切割线定理割线定理2证明证明:连结AC,BD由圆周角定理的推论,得∠A=∠D,∠C=∠B。
(圆周角推论2:同(等)弧所对圆周角相等。
)∴△PAC∽△PDB∴PA∶PD=PC∶PB,PA·PB=PC·PD注:其逆定理可作为证明圆的内接四边形的方法. P点若选在圆内任意一点更具一般性。
其逆定理也可用于证明四点共圆。
P 不是圆心3比较相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及他们的推论统称为圆幂定理.一般用于求线段长度。
4相交弦定理推论定理如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它所分直径所成的两条线段的比例中项。
说明几何语言:若AB是直径,CD垂直AB于点P,则=PA·PB(相交弦定理推论)切割线定理切割线定理: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长的比例中项.是圆幂定理的一种.切割线定理示意图几何语言:∵PT切⊙O于点T,PBA是⊙O的割线∴PT²=PA·PB(切割线定理)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长的积相等几何语言:∵PT是⊙O切线,PBA,PDC是⊙O的割线∴PD·PC=PA·PB(切割线定理推论)(割线定理)由上可知:PT²=PA·PB=PC·PD2证明切割线定理证明:设ABP是⊙O的一条割线,PT是⊙O的一条切线,切点为T,则PT²=PA·PB证明:连接AT, BT∵∠PTB=∠PAT(弦切角定理 )切割线定理的证明∠APT=∠APT(公共角)∴△PBT∽△PTA(两角对应相等,两三角形相似)则PB:PT=PT:AP即:PT²=PB·PA3比较相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及他们的推论统称为圆幂定理。
圆幂定理

圆幂定理 圆幂定理是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论的统一与归纳。
• 发展历程圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论的统一与归纳。
根据两条与圆相交的直线的不同位置,有以下定理: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。
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。
割线定理:从圆外一点P 引两条割线与圆分别交于A 、B ;C 、D ,则有PA·PB=PC·PD 从上述定理可以看出,两条直线的位置从内到外,都有着相似的结论。
经过总结和归纳,便得出了圆幂定理。
• 定理内容圆幂定义圆幂定义:假设平面上有一圆O ,其半径为R ,有一点P 在圆O 外,则22R OP -即为P 点到圆O 的幂;符号:圆内的点的幂为负数,圆外的点的幂为正数,圆上的点的幂为零。
定理内容过任意不在圆上的一点P 引两条直线L 1、L 2,L 1与圆交于A 、B (可重合,即切线),L 2与圆交于C 、D (可重合),则有考虑经过P 点与圆心O 的直线,设PO 交⊙O 与M 、N ,R 为圆的半径,则有()22R OP R OP R OP PN PM PD PC PB PA -=-+=⨯=⨯=⨯• 定理证明图Ⅰ:相交弦定理。
如图,AB 、CD 为圆O 的两条任意弦。
相交于点P ,连接AD 、BC ,由于∠B 与∠D 同为弧AC 所对的圆周角,因此由圆周角定理知:∠B=∠D ,同理∠A=∠C ,所以所以有:,即:。
图Ⅱ:割线定理。
如图,连接AD 、BC 。
可知∠B=∠D ,又因为∠P 为公共角,所以有,同上证得。
图Ⅲ:切割线定理。
如图,连接AC 、AD 。
∠PAC 为切线PA 与弦AC 组成的弦切角,因此有∠PAC=∠D ,又因为∠P 为公共角,所以有,易证图Ⅳ:PA 、PC 均为切线,则∠PAO=∠PCO=直角,在直角三角形中:OC=OA=R ,PO 为公共边,因此所以PA=PC,所以。
圆幂定理及其证明

1 / 1圆幂定理圆幂定理是相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及他们推论的统称。
图1 图2图3 图4一、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 和CD 交于O ⊙内一点P ,则PA PB PC PD ⋅=⋅).1、证 明:如图1,AB 、CD 为圆O 的两条任意弦。
相交于点P ,连接AD 、BC ,则∠D=∠B , ∠A=∠C 。
所以△APD ∽△BPC 。
所以AP PDAP BP PC PD PC BP=⇒⋅=⋅ 2、练习:如图2,在O ⊙中,弦AB 与CD 相交于点P ,已知3cm 4cm 2cm PA PB PC ===,,,那么PD = cm .二、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焦点的两条线段长的比例中项。
(如图,PT 是O 的切线,PB 是O 的割线,则有PT 2=PA PB)1、证明:如图3,PT 为圆切线,PAB 为割线。
连接TA ,TB ,则∠PTA=∠B (弦切角等于同弧圆周角)所以△PTA ∽△PBT ,所以2PT PAPT PA PB PB PT=⇒=⋅ 2、练习 如图4,PC 是半圆的切线,且PB OB =,过B 的切线交PC 与D ,若6PC =,则O ⊙半径长= ,:CD DP =__________.三、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距离的积相等。
(从圆外一点P 引两条割线与圆分别交于A.B.C.D 则有 PA·PB=PC·PD )1、证明:这个证明就比较简单了。
可以过P 做圆的切线,也可以连接CB 和AD 。
证相似。
存在:PA PB PC PD ⋅=⋅2、练习如下图,过点P 作O ⊙的两条割线分别交O ⊙于点A B 、和点C D 、,已知32PA AB PC ===,,则PD 的长是( )A .3B .7.5C .5D .5.5。
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圆幂定理是解决圆与直线之间的关系的重要定理,其三大结论证明如下:
两条相交的弦所对应的弧所构成的圆周幂相等。
证明:设两条相交的弦AB、CD所对应的弧为a、b,交点为E。
则AE·EB=CE·ED,即AE·(AE+EB)=CE·(CE+ED),化简得AE²-CE²=ED·CE-EB·AE,即(AE+CE)(AE-CE)=ED·CE-EB·AE,因为AE+CE=AD,所以AD·BD=ED·CE-EB·AE,即AD·BD=AB·EC,故得证。
一条切线与圆相交所得的切线段的平方等于这条切线外部点到圆的距离的平方。
证明:设切线与圆相交于点A、B,圆心为O,连接OA、OB,垂直于切线的直线与切线相交于点C,连接OC,过点B作圆的直径DE,则OC垂直于DE,且OC=OD,OE是半径,故OE ²=OC·OD。
因为OC²=OB²+BC²,所以OE²=OB²+BC²-OD²,即OB²=OE²-BC²,故得证。
直线段在圆内部或圆上所作的两条割线所对应的线段的乘积等于这条直线段与其所在圆的距离的平方减去圆的半径的平方。
证明:设直线段为AB,圆心为O,半径为r,与直线段相交于点C、D,连接OC、OD、OE,过点E作圆的直径EF,则OC·OD=(OE-CE)·(OE+DE)=OE²-CE·DE,因为CE·DE=AE·BE,所以OC·OD=OE²-AE·BE,故AE·BE=OB²- r²,即得证。