2019届中考数学 圆的切线证明综合试题 新人教版
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=90. ∴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.
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∵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=90. ∴∠1+∠EAC=90. 即OA⊥PA.
∴PA与⊙O相切.
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证明二:延长AD交⊙O于E,连结OA,OE. ∵AD是∠BAC的平分线,
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∴BE=CE,
∴OE⊥BC.
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∴∠E+∠BDE=90. ∵OA=OE, ∴∠E=∠1. ∵PA=PD, ∴∠PAD=∠PDA. 又∵∠PDA=∠BDE, ∴∠1+∠PAD=90
即OA⊥PA. ∴PA与⊙O相切
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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
D 证明二:连结OD,AD.
∵AB是⊙O的直径, ∴AD⊥BC. 又∵AB=AC,
∴∠1=∠2. ∵DM⊥AC,
∴∠2+∠4=90 ∵OA=OD, ∴∠1=∠3. ∴∠3+∠4=90. 即OD⊥DM. ∴DM是⊙O的切线
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C 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=30,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=∠30.
∴∠BOC=∠A+∠1=60. 又∵OC=OB,
∴△OBC是等边三角形. ∴OB=BC.
D 0
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0
∵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=OD·OP. 求证:PC是⊙O的切线. 证明:连结OC
∵OA=OD·OP,OA=OC, ∴OC=OD·OP,
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OCOP?. ODOC 又∵∠1=∠1, ∴△OCP∽△ODC. ∴∠OCP=∠ODC. ∵CD⊥AB, ∴∠OCP=90. ∴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,
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∴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,
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∠ADE=∠CDE=45, ∴△ADE≌△CDE(SAS)
∴∠4=∠1,∠1=∠3. ∵∠2+∠3=90, ∴∠1+∠2=90. 即CE⊥OC.
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∴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=90. ∵AB=AC, ∴∠B=∠C.
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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.