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证明圆的切线经典例题 (1)

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.
∴∠3+∠4=900.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. D C
D
∵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 , OC OP OD OC . 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 )∴∠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.
∵∠4+∠5=900. ∴∠1=∠5. ∴Rt △AOC ∽Rt △BDO. ∴OD OC OB AC =.∵OA=OB ,∴OD OC OA AC =. 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. O
∵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 , ∴CF CD OF ==2
1.
∴∠2=∠COF.∴∠1=∠2.
∵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.。

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