证明圆的切线方法及例题。
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=900.
∴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.
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=900.
1+∠eac=900.
即oa⊥pa.
pa与⊙o相切。
证明二:延长ad交⊙o于e,连结oa,oe.
ad是∠bac的平分线,be=ce,oe⊥bc.
e+∠bde=900.
oa=oe,e=∠1.
pa=pd,pad=∠pda.
又∵∠pda=∠bde,1+∠pad=900
即oa⊥pa.
pa与⊙o相切。
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。
证明二:连结od,ad.
ab是⊙o的直径,ad⊥bc.
又∵ab=ac,1=∠2.
∵dm⊥ac,2+∠4=900
oa=od,1=∠3.
即od⊥dm.
dm是⊙o的切线。
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=300,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=∠300.
boc=∠a+∠1=600.
又∵oc=ob,obc是等边三角形。
ob=bc.
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oa2=od·op.
求证:pc是⊙o的切线。
证明:连结oc
∵oa2=od·op,oa=oc,∴oc2=od·op,.
又∵∠1=∠1,∴△ocp∽△odc.
∴∠ocp=∠odc.
∵cd⊥ab,∴∠ocp=900.
∴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,∴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,∠ade=∠cde=450,∴△ade≌△cde(sas)
即ce⊥oc.
∴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=900.
ab=ac,b=∠c.
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.
de⊥ab,df⊥ac,de=df.
f在⊙d上。
ac与⊙d相切。
说明:证明一是通过证明三角形全等证明df=de的,证明二是利用角平分线的性质证明df=de的,这类习题多数与角平分线有关。
例8 已知:如图,ac,bd与⊙o切于a、b,且ac∥bd,若∠cod=900.
求证:cd是⊙o的切线。
证明一:连结oa,ob,作oe⊥cd,e为垂足。
ac,bd与⊙o相切,ac⊥oa,bd⊥ob.
ac∥bd,∴∠1+∠2+∠3+∠4=1800.
∵∠cod=900,2+∠3=900,∠1+∠4=900.
rt△aoc∽rt△bdo.
oa=ob,又∵∠cao=∠cod=900,∴△aoc∽△odc,1=∠2.
又∵oa⊥ac,oe⊥cd,oe=oa.
e点在⊙o上。
cd是⊙o的切线。
证明二:连结oa,ob,作oe⊥cd于e,延长do交ca延长线于f.
ac,bd与⊙o相切,ac⊥oa,bd⊥ob.
ac∥bd,f=∠bdo.
又∵oa=ob,aof≌△bod(aas)
of=od.
cod=900,cf=cd,∠1=∠2.
又∵oa⊥ac,oe⊥cd,oe=oa.
e点在⊙o上。
cd是⊙o的切线。
证明三:连结ao并延长,作oe⊥cd于e,取cd中点f,连结of.
ac与⊙o相切,ac⊥ao.
ac∥bd,ao⊥bd.
bd与⊙o相切于b,ao的延长线必经过点b.
ab是⊙o的直径。
ac∥bd,oa=ob,cf=df,of∥ac,1=∠cof.
cod=900,cf=df,2=∠cof.
oa⊥ac,oe⊥cd,oe=oa.
e点在⊙o上。
cd是⊙o的切线。
说明:证明一是利用相似三角形证明∠1=∠2,证明二是利用等腰三角形三线合一证明∠1=∠2.证明三是利用梯形的性质证明∠1=∠2,这种方法必需先证明a、o、b三点共线。
以上介绍的是证明圆的切线常用的两种方法供同学们参考。
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