证明直线与圆相切的常见方法
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证明直线与圆相切的常见方法
学习了直线与圆的位置关系,常会遇到证明一条直线是圆的切线的题目,如何证明一条直线是圆的切线,一般会出现以下三种情况.
一、若证明是圆的切线的直线与圆有公共点,且存在连接公共点的半径,此时可根据“经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线”来证明.简记为“见半径,证垂直”. 例1 如图1,已知AB为⊙O的直径,直线PA过点A,
且∠PAC=∠B.
求证:PA是⊙O的切线.
图1
分析:要证明PA是⊙O的切线,因为AB是⊙O的直径,所以只要证明AB⊥AP.可结合直径所对的圆周为直角进行推理.
证明:因为AB为⊙O的直径,
所以∠ACB=90°,所以∠CAB+∠B=90°,
因为∠PAC=∠B,
所以∠CAB+∠PAC=90°,即∠BAP=90°,
所以PA是⊙O的切线.
二、若给出了直线与圆的公共点,但未给出过这点的半径,则连结公共点和圆心,然后根据“经过半径外端且垂直这条半径的直线是圆的切线”来证明.简记为“作半径,证垂直”. 例2如图2,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D是AB的延长线上的一点,AE⊥DC交DC的延长线于点E,且AC平分∠EAB.
求证:DE是⊙O的切线.
证明:连接OC,则OA=OC,
所以∠CAO=∠ACO,
因为AC平分∠EAB,
所以∠EAC=∠CAO=∠ACO,
所以AE∥CO,
又AE⊥DE,
所以CO⊥DE,
所以DE是⊙O的切线.
三、若直线与圆的公共点不明确时,则过圆心作该直线的垂线段,然后根据“圆心到直线的距离等于圆的半径,该直线是圆的切线”来证明.简记为“作垂直,证相等”.
例3 如图3,已知,O为正方形ABCD对角线上一点,以O为圆心,OA的长为半径的⊙O 与BC相切于M,与AB、AD分别相交于E、F.
求证:CD与⊙O相切.
图3
分析:要识别“CD与⊙O相切”,由于不知道CD经过圆上哪一点,所以先过点O作:ON ⊥CD于N,再证明ON是⊙O半径。
易知OM是⊙O的半径,只要证明:OM=ON即可.
证明:连结OM,作ON⊥CD于N,
因为⊙O与BC相切,
所以 OM⊥BC.
因为四边形ABCD是正方形,
所以 AC平分∠BCD.
所以OM=ON. 图 4
所以CD与⊙O相切.
总结:切线判断并不难,认真审题是重点;直线与圆有交点,连接半径是关键,推得垂直是切线;若没明确是切点,作过圆心垂线段,半径相等得切线.。