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證明直線與圓相切的方法
在我們平凡的日常里,大家高中數(shù)學(xué)免不了要接觸或直線與圓相切吧,以下是小編幫大家整理的證明直線與圓相切的方法,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
證明直線與圓相切主要有以下兩種方法:
一、根據(jù)切線的判定定理
經(jīng)過(guò)半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線。
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年江蘇省淮安市中考題)
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(guò)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(guò)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(guò)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,所以直線l是⊙O的切線。
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