證明直線與圓相切的兩種方法

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
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證明直線與圓相切主要有以下兩種:
一、根據(jù)切線的判定定理
經(jīng)過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線 證明直線與圓相切的兩種方法。
當(dāng)已知直線與圓有公共點(diǎn)時(shí),常用此法。輔助線是連結(jié)公共點(diǎn)和圓心,只要設(shè)法證明直線與半徑垂直即可。
例1. (2004年江蘇省淮安市題)
已知:如圖1,在△ABC中,∠BAC的平分線AD交△ABC的外接圓⊙O于點(diǎn)D,交BC于點(diǎn)G。

圖1
(1)連結(jié)CD,若AG=4,DG=2,求CD的長(zhǎng);(解略)
(2)過點(diǎn)D作EF∥BC,分別交AB、AC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E、F。求證:EF與⊙O相切。
證明:(2)連結(jié)OD,由∠1=∠2,
得,則OD⊥BC
所以
因?yàn)镋F∥BC,所以∠BCD=∠CDF
從而
即EF⊥OD,所以EF與⊙O相切。
例2. (2002年湖北省黃岡市中考題)
如圖2,BE是⊙O的直徑,點(diǎn)A在BE的延長(zhǎng)線上,弦PD⊥BE,垂足為C,連結(jié)OD,且∠AOD=∠APC。
(1)求證:AP是⊙O的切線。
(2)略。

圖2
證明:連結(jié)OP,因?yàn)镻D⊥BE,OP=OD
所以∠POB=∠DOB,而∠APD=∠DOB
所以∠POB=∠APD
由PD⊥BE得:∠POB+∠OPC=90°
即∠APD+∠OPC=90°
所以AP是⊙O的切線
二、根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系
若圓心到直線的距離等于圓的半徑,則直線與圓相切。
當(dāng)題設(shè)中不能肯定直線與圓有公共點(diǎn)時(shí),常用此法。輔助線是過圓心作該直線的垂線段,只要設(shè)法證明垂線段等于半徑即可。
例3. (2003年甘肅省中考題)
如圖3,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,以C為圓心、r為半徑作圓,當(dāng)r=2.4時(shí),AB與圓有怎樣的位置關(guān)系?為什么?

圖3
解:作CD⊥AB,垂足為D,則

由CD·AB=AC·BC得:
即AB與圓相切。
例4. 如圖4,AB是⊙O的直徑,AC⊥l,BD⊥l,C、D為垂足,且AC+BD=AB,求證:直線l與⊙O相切。

圖4
證明:過O作OE⊥l,E為垂足,則
OE∥AC∥BD,又AO=BO
所以
而,則
即垂線段OE等于圓的半徑 證明直線與圓相切的兩種方法,所以直線l是⊙O的切線。


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