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(完整)圆切线证明的方法

切线证明法切线的性质定理: 圆的切线垂直于经过切点的半径切线的性质定理的推论1: 经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点. 切线的性质定理的推论2: 经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心 切线的判定定理: 经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.切线长定理: 从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角。

一、要证明某直线是圆的切线,如果已知直线过圆上的某一个点,那么作出过这一点的半径,证明直线垂直于半径.【例1】如图1,已知AB 为⊙O 的直径,点D 在AB 的延长线上,BD =OB ,点C 在圆上,∠CAB =30º.求证:DC 是⊙O 的切线.思路:要想证明DC 是⊙O 的切线,只要我们连接OC ,证明∠OCD =90º即可. 证明:连接OC ,BC .∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ACB =90º.∵∠CAB =30º,∴BC =21AB =OB .∵BD =OB ,∴BC =21OD .∴∠OCD =90º.∴DC 是⊙O 的切线.【评析】一定要分清圆的切线的判定定理的条件与结论,特别要注意“经过半径的外端”和“垂直于这条半径”这两个条件缺一不可,否则就不是圆的切线.【例2】如图2,已知AB 为⊙O 的直径,过点B 作⊙O 的切线BC ,连接OC ,弦AD ∥OC .求证:CD 是⊙O 的切线.思路:本题中既有圆的切线是已知条件,又证明另一条直线是圆的切线.也就是既要注意运用圆的切线的性质定理,又要运用圆的切线的判定定理.欲证明CD 是⊙O 的切线,只要证明∠ODC =90º即可.图1图2证明:连接OD .∵OC ∥AD ,∴∠1=∠3,∠2=∠4. ∵OA =OD ,∴∠1=∠2.∴∠3=∠4. 又∵OB =OD ,OC =OC ,∴△OBC ≌△ODC .∴∠OBC =∠ODC .∵BC 是⊙O 的切线,∴∠OBC =90º.∴∠ODC =90º. ∴DC 是⊙O 的切线.【例3】如图2,已知AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,AD 和过C 点的切线互相垂直,垂足为D .求证:AC 平分∠DAB .思路:利用圆的切线的性质--与圆的切线垂直于过切点的半径.证明:连接OC .∵CD 是⊙O 的切线,∴OC ⊥CD .∵AD ⊥CD ,∴OC ∥AD .∴∠1=∠2. ∵OC =OA ,∴∠1=∠3.∴∠2=∠3. ∴AC 平分∠DAB .【评析】已知一条直线是某圆的切线时,切线的位置一般是确定的.在解决有关圆的切线问题时,辅助线常常是连接圆心与切点,得到半径,那么半径垂直切线.【例4】 如图1,B 、C 是⊙O 上的点,线段AB 经过圆心O ,连接AC 、BC ,过点C 作CD ⊥AB 于D ,∠ACD =2∠B .AC 是⊙O 的切线吗?为什么?解:AC 是⊙O 的切线. 理由:连接OC , ∵OC =OB , ∴∠OCB =∠B .图3 OABCD2 31∵∠COD是△BOC的外角,∴∠COD=∠OCB+∠B=2∠B.∵∠ACD=2∠B,∴∠ACD=∠COD.∵CD⊥AB于D,∴∠DCO+∠COD=90°.∴∠DCO+∠ACD=90°.即OC⊥AC.∵C为⊙O上的点,∴AC是⊙O的切线.【例5】如图2,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D是AB的延长线上的一点,AE⊥DC交DC的延长线于点E,且AC平分∠EAB.求证:DE是⊙O的切线.证明:连接OC,则OA=OC,∴∠CAO=∠ACO,∵AC平分∠EAB,∴∠EAC=∠CAO=∠ACO,∴AE∥CO,又AE⊥DE,∴CO⊥DE,∴DE是⊙O的切线.二、直线与圆的公共点未知时须通过圆心作已知直线的垂直线段,证明此垂线段的长等于半径【例6】如图3,AB=AC,OB=OC,⊙O与AB边相切于点D.证明:连接OD,作OE⊥AC,垂足为E.∵AB=AC,OB=OC.∴AO为∠BAC角平分线,∠DAO=∠EAO∵⊙O与AB相切于点D,∴∠BDO=∠CEO=90°.∵AO=AO∴△ADO≌△AEO,所以OE=OD.∵OD是⊙O的半径,∴OE是⊙O的半径.∴⊙O与AC边相切.【例7】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8】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9】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。

∴∠3+∠4=900.即OD⊥DM.DC∴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10】 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:此题解法颇多,但这种方法较好。

【例12】 如图,AB 是⊙O 的直径,CD ⊥AB ,且OA 2=OD ·OP. 求证:PC 是⊙O 的切线。

证明:连结OC∵OA 2=OD ·OP,OA=OC, ∴OC 2=OD ·OP ,OCOPOD OC . D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13】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)∴∠4=∠1,∠1=∠3。

∵∠2+∠3=900,∴∠1+∠2=900.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14】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15】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: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.。

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