与圆的切线有关的计算与证明(1)
类型之一 与切线的性质有关的计算或证明 【经典母题】
如图Z12-1,⊙O的切线PC交直径AB的延长线于点P,C为切点,若∠P=30°,⊙O的半径为1,则PB的长为__1__.
图Z12-1 经典母题答图
【解析】 如答图,连结OC.
∵PC为⊙O的切线,∴∠PCO=90°, 在Rt△OCP中,∵OC=1,∠P=30°, ∴OP=2OC=2, ∴PB=OP-OB=2-1=1.
【思想方法】 (1)已知圆的切线,可得切线垂直于过切点的半径;(2)已知圆的切线,常作过切点的半径,得到切线与半径垂直. 【中考变形】
[2017·天津]已知AB是⊙O的直径,AT是⊙O的切线,∠ABT=50°,BT交⊙O于点C,E是AB上一点,延长CE交⊙O于点D. (1)如图Z12-2①,求∠T和∠CDB的大小; (2)如图②,当BE=BC时,求∠CDO的大小.
图Z12-2
解:(1)如答图①,连结AC,
∵AT是⊙O的切线,AB是⊙O的直径, ∴AT⊥AB,即∠TAB=90°,
∵∠ABT=50°,∴∠T=90°-∠ABT=40°, 由AB是⊙O的直径,得∠ACB=90°,
∴∠CAB=90°-∠ABC=40°,∴∠CDB=∠CAB=40°;
中考变形答图① 中考变形答图②
(2)如答图②,连结AD,
在△BCE中,BE=BC,∠EBC=50°,
∴∠BCE=∠BEC=65°,∴∠BAD=∠BCD=65°,
∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD=65°, ∵∠ADC=∠ABC=50°,
∴∠CDO=∠ODA-∠ADC=65°-50°=15°. 【中考预测】
[2017·宿迁]如图Z12-3,AB与⊙O相切于点B,BC为⊙O的弦,OC⊥OA,OA与BC相交于点P. (1)求证:AP=AB;
(2)若OB=4,AB=3,求线段BP的长.
图Z12-3 中考预测答图
解:(1)证明:∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC, ∵AB是⊙O的切线,∴OB⊥AB,
∴∠OBA=90°,∴∠ABP+∠OBC=90°, ∵OC⊥AO,∴∠AOC=90°,
∴∠OCB+∠CPO=90°,∵∠APB=∠CPO, ∴∠APB=∠ABP,∴AP=AB;
(2)如答图,作OH⊥BC于H.在Rt△OAB中,∵OB=4,AB=3, ∴OA=32+42=5,∵AP=AB=3, ∴PO=2.
在Rt△POC中,PC=OC2+OP2=25, 11
∵2PC·OH=2OC·OP, OP·OC45PC=5, 2285∴CH= OC-OH=5, ∴OH=
165
∵OH⊥BC,∴CH=BH,∴BC=2CH=5,
16565
∴BP=BC-PC=5-25=5. 类型之二 与切线的判定有关的计算或证明 【经典母题】
已知:如图Z12-4,A是⊙O外一点,AO的延长线交⊙O于点C,点B在
圆上,且AB=BC,∠A=30°,求证:直线AB是⊙O的切线.
图Z12-4 经典母题答图
证明:如答图,连结OB,
∵OB=OC,AB=BC,∠A=30°, ∴∠OBC=∠C=∠A=30°, ∴∠AOB=∠C+∠OBC=60°.
∵∠ABO=180°-(∠AOB+∠A)=180°-(60°+30°)=90°, ∴AB⊥OB,又∵OB为⊙O半径,∴AB是⊙O的切线.
【思想方法】 证明圆的切线常用两种方法“作半径,证垂直”或者“作垂直,证半径”. 【中考变形】
1.[2016·黄石]如图Z12-5,⊙O的直径为AB,点C在圆周上(异于A,B),AD⊥CD.
(1)若BC=3,AB=5,求AC的值;
(2)若AC是∠DAB的平分线,求证:直线CD是⊙O的切线.
图Z12-5 中考变形1答图
解:(1)∵AB是⊙O直径,C在⊙O上, ∴∠ACB=90°,又∵BC=3,AB=5, ∴由勾股定理,得AC=4; (2)证明:如答图,连结OC, ∵AC是∠DAB的平分线, ∴∠DAC=∠BAC,
又∵AD⊥DC,∴∠ADC=∠ACB=90°, ∴△ADC∽△ACB,∴∠DCA=∠CBA, 又∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,
∵∠OAC+∠OBC=90°,∴∠OCA+∠ACD=∠OCD=90°, ∴直线CD是⊙O的切线.
2.[2017·南充]如图Z12-6,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,以AC为直径作⊙O交AB于点D,E为BC的中点,连结DE并延长交AC的延长线点F.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若CF=2,DF=4,求⊙O直径的长.
图Z12-6 中考变形2答图
【解析】 (1)连结OD,欲证DE是⊙O的切线,需证OD⊥DE,即需证∠ODE=90°,而∠ACB=90°,连结CD,根据“等边对等角”可知∠ODE=∠OCE=90°,从而得证;
(2)在Rt△ODF中,利用勾股定理建立关于半径的方程求解. 解:(1)证明:如答图,连结OD,CD. ∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°. ∴∠BDC=90°.又∵E为BC的中点, 1
∴DE=2BC=CE,∴∠EDC=∠ECD. ∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.
∴∠EDC+∠ODC=∠ECD+∠OCD=∠ACB=90°. ∴∠ODE=90°,∴DE是⊙O的切线;
(2)设⊙O的半径为x.在Rt△ODF中,OD2+DF2=OF2, 即x2+42=(x+2)2,解得x=3.∴⊙O的直径为6. 【中考预测】
如图Z12-7,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,∠A=2∠BCD,点E在AB的延长线上,∠AED=∠ABC. (1)求证:DE与⊙O相切;
(2)若BF=2,DF=10,求⊙O的半径.
图Z12-7 中考预测答图
解:(1)证明:如答图,连结OD. ∵AB是⊙O的直径, ∴∠ACB=90°, ∴∠A+∠ABC=90°,
∵∠BOD=2∠BCD,∠A=2∠BCD, ∴∠BOD=∠A,
∵∠AED=∠ABC,∴∠BOD+∠AED=90°,
∴∠ODE=90°,即OD⊥DE,∴DE与⊙O相切; (2)如答图,连结BD,过点D作DH⊥BF于点H.
∵DE与⊙O相切,∴∠ACD+∠BCD=∠ODB+∠BDE=90°, ∵∠ACD=∠OBD,∠OBD=∠ODB,∴∠BDE=∠BCD, ∵∠AED=∠ABC,∴∠AFC=∠DBF,
∵∠AFC=∠DFB,∴△ACF与△FDB都是等腰三角形, 1
∴FH=BH=2BF=1,∴HD=DF2-FH2=3,
在Rt△ODH中,OH2+DH2=OD2,即(OD-1)2+32=OD2, ∴OD=5.即⊙O的半径是5.
与圆的切线有关的计算与证明(2)
1.如图8,CD是⊙0的切线,切点为A,AB是⊙0的直径.E,F⊙0上的点,
C(1)求证:∠DAE=∠FDE(2)若EF图7⊙0的半径为1,过点A(2,0)的
F直线切
BOA ⊙0于点B,交y轴于点C. (1)求线段AB的长;
(2)求以直线AC为图象的一次函数的解析式.
3、在△ABC中,AB=AC,内切圆O与边BC、AC、AB分别切于D、E、F.
(1)求证:BF=CE;
(2)若∠C=30°,CE?23,求AC.
4.如图10,在⊙O中,∠ACB=∠BDC=60°,AC=23cm, (1)求∠BAC的度数; (2)求⊙O的周长
5 已知:如图,AB是⊙O的直径,AD是弦,OC垂直AD于F交⊙O于
EDE,连结DE、BE,且∠C=∠BED.
(1)求证:AC是⊙O的切线;
C D B E F O A