圆中三大切线定理
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秋季班第八讲 秋季班第六讲 暑期班第六讲
题型一:切线的性质定理
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题目中已知圆的切线,可以“连半径,标直角”,然后在直角三角形中利用勾股、相似或锐角三角函数解决问题。
典题精练
A 【例1】 如图,在△ABC中,AB?BC,以AC为直径的⊙0与BC边
交于点D,过点D作⊙O的切线DE,交AB于点E,若 DE⊥AB.求证:AE?3BE.
【解析】 连接OD、AD,由切线的性质定理可得OD?AB,
又∵DE⊥AB,
OEBDC∴OD∥AB
则OD为?ABC的中位线, D为BC中点, 又∵?ADC?90?,
则AD为BC的垂直平分线,
∴AB?AC?BC,?ABC为等边三角形, ∴?B??ADE?60?, ∴AE?3DE?3BE.
AOEBDC题型二:切线的判定定理
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判定切线共有三种方法:定义法、距离法和定理法,其中常用的是距离法和定理法,可以总结为六字口诀,定理法是“连半径,证垂直”,距离法是“作垂直,证半径”,定理法的使用频率最高,必须熟练掌握。
典题精练
【例2】 如图,C是以AB为直径的⊙O上一点,过O作OE⊥AC
于点E,过点A作⊙O的切线 交OE的延长线于点F, 连结CF并延长交BA的延长线于点P. ⑴ 求证:PC是⊙O的切线. ⑵ 若AB=4,AP:PC?1: 2,求CF的长.
【解析】⑴ 证明:连结OC .
∵ OE⊥AC,∴ AE=CE .
∴ FA=FC.∴ ∠FAC=∠FCA. ∵ OA=OC,∴ ∠OAC=∠OCA.
∴ ∠OAC+∠FAC=∠OCA+∠FCA. 即∠FAO=∠FCO .
∵ FA与⊙O相切,且AB是⊙O的直径, ∴ FA⊥AB.∴ ∠FCO=∠FAO=90°. ∴ PC是⊙O的切线. ⑵ ∵∠PCO=90°,即∠ACO +∠ACP =90°. 又∵∠BCO+∠ACO =90°,∴ ∠ACP=∠BCO.
∵ BO=CO,∴ ∠BCO=∠B,∴ ∠ACP=∠B. ∵ ∠P公共角,∴ △PCA∽△PBC . PCPAAC∴. ??PBPCBCAC1∵AP:PC?1?. : 2,∴
BC2∵ ∠AEO=∠ACB=90°,∴ OF∥BC.
∴?AOF??ABC.∴tan?AOF?tan?ABC?1AF1.∴tan?AOF??. 2AO2CD∵ AB=4,∴ AO=2 .∴ AF=1 .∴ CF=1 .
【例3】 如图,已知Rt△ABC中,?ACB?90?,BD平分?ABC,以D为圆心、
CD长为半径作⊙D,与AC的另一个交点为E.
⑴ 求证:AB与⊙D相切; E⑵ 若AC?4,BC?3,求AE的长. A
【解析】 ⑴ 证明:过点D作DH?AB于H.
∵BD平分?ABC,?ACB?90?,DH?AB, ∴DC?DH.
∵DC是⊙D的半径,∴AB与⊙D相切.
E⑵ 解:设⊙D的半径为r.
A 在Rt△ABC中,?ACB?90?,AC?4,BC?3, ∴AB?5.
由⑴可知BC切⊙D于C,BH切⊙D于H,∴BH?BC?3, ∴AH?AB?BH?5?3?2. 又AD?AC?CD?4?r,
∴在Rt△ADH中,?AHD?90?,
32 ∴AH2?DH2?AD2,即r2?22??4?r?,解得r?.
2 ∴AE?AC?CE?4?2r?1.
另:该问还可以用△AHD∽△ACB求得AE的长. 还可以用△ADB面积的求法,3(4?r)?5r.
【例4】 已知:如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC于点D,
过点C作⊙O的切线,交OD 的延长线于点E,连结BE. ⑴ 求证:BE与⊙O相切;
2⑵ 连结AD并延长交BE于点F,OB?9,sin?ABC?,
3求BF的长.
【解析】⑴ 证明:连结OC.
QEC与⊙O相切,C为切点.
o??ECO?90.QOB?OC, ??OCB??OBC.
QOD?DC.A?DB?DC. ?直线OE是线段BC的垂直平分线.
?EB?EC.??ECB??EBC.
??ECO??EBO.o??EBO?90. QAB是⊙O的直径. ?BE与⊙O相切.
BCDBHCDEFOMB⑵ 解:过点D作DM?AB于点M,则DM∥FB. 在Rt?ODB中,
2Q?ODB?90o,OB?9, sin?ABC?, 3
?OD?OB?sin?ABC?6. 由勾股定理得BD?OB2?OD2?35. 在Rt?DMB中,同理得
DM?BD?sin?ABC?25.
22BM?BD?DM?5. QO是AB的中点,
?AB?18.
?AM?AB?BM?13. QDM∥FB,
??AMD:?ABF.MDAM?. ? BFABMD?AB365?BF??.AM13
题型三 切线长定理
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切线长和切线长定理:
⑴ 在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长. ⑵ 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.
【引例】已知:如图,PA、PB分别与⊙O相切于A、B两点.求证:⑴ ?APO??BPO; ⑵ PA?PB;⑶ OP垂直平分线段AB.
【解析】 连结OA,OB AA∵PA,PB分别与⊙O相切,
PP∴PA?OA,PB?OB, COCO∵OA?OB,OP=OP ∴△AOP≌△BOP BB∴?APO??BPO. ∴PA?PB,
由等腰三角形“三线合一”可知:OP?AB且AC?BC, ∴OP垂直平分线段AB.
例题精讲
典题精练
【例5】 ⑴ 如图,PA、PB、DE分别切⊙O于A、B、C,若PO?10,
△PDE周长为16,求⊙O的半径.
⑵ 梯形ABCD中,AB∥CD,O是AB上一点,以O为圆心的半圆与
AD、CD、BC都相切.已知AD?6,BC?4,求AB的长.
【解析】 ⑴ 连结OA
∵PA、PB、DE都与⊙O相切, ∴PA?PB,DC?DA,EC?EB,
∴△PDE周长?PD?DE?PE?PD?DC?CE?PE ?PD?DA?EB?PE?PA?PB?16 ∴PA?8
∴OA?PO2?PA2?6,即⊙O的半径为6. ⑵ 连接OD、OC,
∵AD、CD、BC都是半圆O的切线,
由切线长定理得OD平分?ADC,OC平分?BCD, A ∵AB∥CD,∴AO?AD?6,BO?BC?4, ∴AB?AO?BO?6?4?10.
⑴ 如右图所示,△ABC的内切圆与三边AB、BC、CA分别切于
D、E、F.AB?13cm,BC?14cm,CA?11cm,求AD、BE、CF的长.
⑵ 如图,在Rt?ABC中,?C?90?,AC?6,BC?8,圆O为
ADPCEBDOCAOBDCOCEFB【例6】
ADBC O D
A ?ABC的内切圆,点D是斜边AB的中点,则tan?ODA .
【解析】
(2012启东市模拟)
B ⑴ ∵AB、∴AD?AF,CA与⊙O相切,CE?CF BC、BD?BE,
设 AD?x,BD?y,CE?z, ?x?y?13?x?5???y?z?14,解得?y?8,
?z?6?z?x?11??即AD、BE、CF的长分别为5cm、8cm和6cm.
⑵ 2.