知识点一、直线和圆的位置关系的定义、性质及判定
设O ⊙的半径为r ,圆心O 到直线l 的距离为d ,则直线和圆的位置关系如下表:
从另一个角度,直线和圆的位置关系还可以如下表示:
二、切线的性质及判定
1. 切线的性质:
定理:圆的切线垂直于过切点的半径.
推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点. 推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心. 2. 切线的判定:
定义法:和圆只有一个公共点的直线是圆的切线; 距离法:到圆心距离等于半径的直线是圆的切线;
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. 3. 切线长和切线长定理:
(1)切线长:在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.
(2)切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角.
①切线的判定定理
设OA 为⊙O 的半径,过半径外端A 作l ⊥OA ,则O 到l 的距离d=r ,∴l 与⊙O 相切.因此,我们得到: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.
注:定理的题设①“经过半径外端”,②“垂直于半径”,两个条件缺一不可.结论是“直线是圆的切线”.举例说明:只满足题设的一个条件不是⊙O 的切线.
l
A
l
A
l
证明一直线是圆的切线有两个思路:(1)连接半径,证直线与此半径垂直;(2)作垂线,证d=r ②切线的性质定理及其推论
切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.
我们分析:这个定理共有三个条件:一条直线满足:(1)垂直于切线(2)过切点 (3)过圆心
T
O
A
T
M
O
B
A
定理:①过圆心,过切点⇒ 垂直于切线 O A 过圆心, O A 过切点A ,则OA AT ⊥
②经过圆心,垂直于切线⇒过切点
()()12AB M AB MT ⎫⎪
⇒⎬⊥⎪⎭
过圆心为切点
③ 经过切点,垂直于切线⇒过圆心
()()12AM MT AM M ⊥⎫⎪
⇒⎬⎪⎭
过圆心为切点
考点一、圆的切线的证明
例1、如图,ABC ∆中,AB AC =,O 是BC 的中点,以O 为圆心的圆与AB 相切于点D 。
求证:AC 是O 的切线。
O
D C
B
A
例2、已知:如图8,在Rt △ABC 中,∠B =90°,∠A 的平分线交BC 于点D ,E 为AB 上的一点,DE =DC ,以D 为圆心,DB 长为半径作⊙D 。
求证:(1)AC 是⊙D 的切线;(2)AB +EB =AC
巩固练习、如图,已知⊙O 中,AB 是直径,过B 点作⊙O 的切线BC ,连结CO .若AD ∥OC 交⊙O 于D .求证:CD 是⊙O 的切线.
考点二、切线长定理及切线性质的应用
例1、在Rt ABC ∆中,90A ∠=︒,点O 在BC 上,以O 为圆心的O 分别与AB 、AC 相切于E 、F ,若AB a =, AC b =,则O 的半径为( )
A
、
a b ab + C 、ab a b + D 、2
a b
+ C
F
B
A
例2、如图,AB BC ⊥,DC BC ⊥,BC 与以AD 为直径的O 相切于点E ,9AB =,4CD =,则四边形ABCD 的面积为 。
C
E B
例3、如图,O 为Rt ABC ∆的内切圆,点D 、E 、F 为切点,若6AD =,4BD =,则ABC ∆的面积为 。
C
E
F
B
A
例4、如图,以正方形ABCD的边AB为直径,在正方形内部作半圆,圆心为O,CG切半圆于E,交AD于F,交BA的延长线于G,8
GA=。
(1)求G
∠的余弦值;
(2)求AE的长。
D
C
巩固练习:
1、正方形ABCD中,AE切以BC为直径的半圆于E,交CD于F,则:
CF FD=()
A、1∶2
B、1∶3
C、1∶4
D、2∶
5
F
C
B
A
2、如图,AB是半O的直径,点M是半径OA的中点,点P在线段AM上运动(不与点M重合),点Q在半O上运动,且总保持PQ PO
=,过点Q作O的切线交BA的延长线于点C。
(1)当60
QPA
∠=︒时,请你对QCP
∆的形状做出猜想,并给予证明;
(2)当QP AB
⊥时,QCP
∆的形状是三角形;
(3)则(1)(2)得出的结论,请进一步猜想,当点P在线段AM上运动到任何位置时,QCP
∆
一定是三角形。
知识点小结:
【切线的证明】
1、如图,割线ABC 与O 相交于B 、C
两点,D 为O 上一点,E 为BC 的中点,OE 交BC 于F ,
DE 交AC 于G ,ADG AGD ∠=∠。
(1)求证:AD 是O 的切线;
(2)如果242AB AD EG ===,,,求O 的半径。
2、如图,AB 是半圆(圆心为O )的直径,OD 是半径,BM 切半圆于B ,OC 与弦AD 平行且交BM 于C 。
(1)求证:CD 是半圆的切线;
(2)若AB 长为4,点D 在半圆上运动,设AD 长为x ,点A 到直线CD 的距离为y ,试求出y 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围。
M O
A D
C
B
E
【切线长定理及切线性质的应用】
1、如图,已知ABC ∆中,AC BC =, CAB α∠=(定值),O 的圆心O 在AB 上,并分别与AC 、
BC 相切于点P 、Q 。
(1)求POQ ∠;
(2)设D 是CA 延长线上的一个动点,DE 与O 相切于点M ,点E 在CB 的延长线上,试判断DOE ∠的大小是否保持不变,并说明理由。
N
Q
P O
D
C
B
A
2、如图,AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 的半径AO 上运动, PC ⊥AB 交⊙O 于E ,PT 切⊙O 于T ,
PC =2.5。
(1)当CE 正好是⊙O 的半径时,PT =2,求⊙O 的半径; (2)设2PT y =,AC x =,求出y 与x 之间的函数关系式;
(3)△PTC 能不能变为以PC 为斜边的等腰直角三角形?若能,请求出△PTC 的面积;若不能,请说明理由。
A
B
直击中考
1、如图,以等边三角形ABC的BC边为直径画半圆,分别交AB、AC于点E、D,DF是圆的切线,过点F作BC的垂线交BC于点G.若AF的长为2,则FG的长为
A.4 B.3
2
3C.6 D.3
2、如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,OD⊥AC于点D,过点A作⊙O的切线AP,AP与OD的延长
线交于点P,连接PC、BC.
(1)猜想:线段OD与BC有何数量和位置关系,并证明你的结论.
(2)求证:PC是⊙O的切线.
3、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=4cm,以点C为圆心,以3cm长为半径作圆,则⊙C与AB的位置关系是。
A
C B
第3题
4、如图,AB是⊙O的直径,AM和BN是它的两条切线,DE切⊙O于点E,交AM与于点D,交BN 于点C,F是CD的中点,连接OF。
(1)求证:OD∥BE;
(2)猜想:OF与CD有何数量关系?并说明理由。
课后练习
1.“圆的切线垂直于经过切点的半径”的逆命题是()
A、经过半径外端点的直线是圆的切线;
B、垂直于经过切点的半径的直线是圆的切线;
C、垂直于半径的直线是圆的切线;
D、经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
2. 两个圆的圆心都是O ,半径分别为1r 、2r ,且1r <OA <2r ,那么点A 在( )
A 、⊙1r 内
B 、⊙2r 外
C 、⊙1r 外,⊙2r 内
D 、⊙1r 内,⊙2r 外
3. 一个点到圆的最小距离为4cm ,最大距离为9cm ,则该圆的半径是( ) A 、2.5 cm 或6.5 cm B 、2.5 cm C 、6.5 cm D 、5 cm 或13cm
4. 三角形的外心恰在它的一条边上,那么这个三角形是( )
A 、锐角三角形
B 、直角三角形
C 、钝角三角形
D 、不能确定
5. 已知PA 、PB 是O 的切线,A 、B 是切点,78APB ∠=︒,点C 是O 上异于A 、B 的任
一点,则ACB ∠= ︒
6. 如图,已知O 的直径为AB ,BD OB =,30CAB ∠=︒, 请根据已知条件和所给图形写出4个正确的结论
(除OA OB BD ==外):① ;② ;
③ ;④ 。
7. 若圆外切等腰梯形()ABCD AD BC ∥的面积为20,AD 与BC 之和为10,则圆的半径为 。
8. 如图,AB 是⊙O 直径,EF 切⊙O 于C ,AD ⊥EF 于D ,求证:AC 2
=AD ·AB
C O D
B A
9.如图,AB是⊙O的弦,AB=12,PA切⊙O于A,PO⊥AB于C,PO=13,求PA的长。