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2.4 弦切角的性质 课件(人教A选修4-1)(2)
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[读教材·填要点] 1.弦切角 顶点在圆上,一边和圆 相交 ,另一边和圆 相切 的角叫
弦切角.
2.弦切角定理 弦切角等于 它所夹的弧所对的圆周角 .
[小问题·大思维] 1.一边和圆相交,另一边和圆相切的角是弦切角吗? 提示:不一定.弦切角必须同时具备三点: ①顶点在圆上;②一边和圆相交;③一边和圆相切. 2.弦切角与它所夹的弧所对的圆心角之间有什么关系?
[考题印证] (2012· 辽宁高考)如图,⊙O和⊙O′相交于A,B两点, 过A作两圆的切线分别交两圆于C,D两点,连结DB并延长
交⊙O于点E.证明:
(1)AC· BD=AD· AB; (2)AC=AE.
[命题立意]
本题主要考查弦切角定理,考查学生综合
运用所学知识,分析问题并解决问题的能力.
证明:(1)由 AC 与⊙O′相切于 A, 得∠CAB=∠ADB, 同理∠ACB=∠DAB, 所以△ACB∽△DAB. AC AB 从而AD=BD, 即 AC· BD=AD· AB. (2)由 AD 与⊙O 相切于 A,得∠AED=∠BAD, 又∠ADE=∠BDA,得 AE AD △EAD∽△ABD.从而AB=BD, 即 AE· BD=AD· AB. 结合(1)的结论,AC=AE.
解决此类问题的关键是把握弦切角的三个要素:
(1)顶点在圆上(顶点为圆切线的切点);
(2)一边和圆相切(一边所在直线为圆的切线);
(3)一边和圆相交(一边为圆的过切点的弦).
三者缺一不可,例如上图中,∠CAD很像弦切角, 但它不是弦切角,因为AD与圆相交,∠BAE也不一定是 弦切角,只有已知AE切圆于点A,才能确定它[通一类] 2.如图,AB是半圆O的直径,C是圆 周上一点(异于A、B),过C作圆O 的切线l,过A作直线l的垂线AD, 垂足为D,AD交半圆于点E.求证:
CB=CE.
证明:法一:连接BE.
因为AB是半圆O的直径,E为圆周上一点, 所以∠AEB=90°, 即BE⊥AD. 又因为AD⊥l,所以BE∥l. 所以∠DCE=∠CEB. 因为直线l是圆O的切线,
[通一类] 1.如图,NA与⊙O切于点A,AB和AD是 ⊙O的弦,AC为直径,试指出图中有 哪几个弦切角?
解:弦切角分三类:如题图:
(1)圆心在角的外部; (2)圆心在角的一边上; (3)圆心在角的内部. 即∠BAN、∠CAN、∠DAN为弦切角.
[研一题] [例2] 已知:AB切⊙O于A,OB交⊙O于C,AD⊥
[悟一法]
充分利用圆周角定理、圆内接四边形的性质、平行 四边形性质定理、弦切角定理等结论,架设与三角形有 关问题的桥梁,证明三角形相似是解决此类问题的有效
途径.
[通一类] 3.AB是圆O的直径,过A、B作两弦AC和BD相交于E,求 证:AB2=AE· AC+BE· BD. 证明:如图,AB是圆的直径. AC与BD相交于E,作EF⊥AB,F为垂足.
所以∠DCE=∠CBE.
所以∠CBE=∠CEB. 所以CE=CB.
法二:连接AC、BE,在DC延长线上取一点F. 因为AB是半圆O的直径,C为圆周上一点, 所以∠ACB=90°,即∠BCF+∠ACD=90°. 又因为AD⊥l,所以∠DAC+∠ACD=90°.
所以∠BCF=∠DAC.
又因为直线l是圆O的切线,所以∠CEB=∠BCF. 又∠DAC=∠CBE,所以∠CBE=∠CEB. 所以CE=CB.
OB于D.求证:∠DAC=∠CAB. 分析:本题考查弦切角定理的应用.解答本题需要
根据题意画出图形,然后利用相关定理解决.
证明:法一:如图,延长 AD 交⊙O 于 E,AB 切⊙O 于 A, ∵CD⊥AE, ∴ = CE . AC
又∵∠DAC 的度数等于 CE 度数的一
半,
AC ∠CAB 的度数等于 度数的一半,
法四:如图,过C作⊙O的切线交AB于G
∵AB是⊙O的切线, ∠CAG=∠ACG, 又∵OC⊥CG,AD⊥OB, ∴CG∥AD.
∴∠ACG=∠DAC,即∠DAC=∠CAB.
[悟一法] (1)由弦切角定理可直接得到角相等,在与弦切角
有关的几何问题中,往往还需要借助其它几何知识来
综合解答,由弦切角得到的角相等只是推理论证中的 一个条件. (2)借助弦切角定理和圆的其他性质(如等弧所对的 弦相等)以及三角形有关知识我们可以得到特殊三角形
∴∠EFB=90°.
连接BC,则∠ECB=90°, ∴E、F、B、C四点共圆.
∴AE· AC=AF· AB.①
同理A、D、E、F四点共圆. ∴BE· BD=BF· AB.②
将①、②两式相加得
AF· AB+BF· AB=AE· AC+BE· BD=AB2.
弦切角定理在几何证明中有广泛的应用,高考中 常与三角形相似、圆的切线等问题结合考查.2012年辽 宁高考以解答题的形式将弦切角定理与相似三角形的 判定及应用相结合考查,是高考命题的一个新亮点.
提示:弦切角等于它所夹的弧所对的圆心角的一半.
[研一题] [例1] 如图,AB、CB分别切⊙O于D、
E,试写出图中所有的弦切角. 分析:本题考查弦切角的定义.解答本 题需要明确构成弦切角的三个条件,然后依
据定义作出判断.
解:由弦切角的定义可知, ∠ADE、∠BDE、∠BED、∠CED都是弦切角.
[悟一法]
∴∠DAC=∠CAB.
法二: 如图, 延长 BO 交⊙O 于 E, 连接 AE,则∠CAE=90° . 又∵AD⊥CE,∴∠DAC=∠E. ∵AB 是⊙O 的切线, ∴∠CAB=∠E. ∴∠DAC=∠CAB.
法三:如图,连接OA. ∵AB切⊙O于A,∴OA⊥AB.
∴∠CAB与∠OAC互余.
又∵AD⊥OB, ∴∠DAC与∠ACO互余. ∵OA=OC,∴∠OAC=∠ACO. ∴∠DAC=∠CAB.
[研一题]
[例3] 如图,梯形ABCD内接于
⊙O,DC∥AB,AB=AC,过A点作
⊙O的切线与CD的延长线交于E.求证:
AD2=ED· EC. 分析:本题考查弦切角定理,圆内接四边形、相似三 角形等知识的综合应用,解答本题可转化为证明△EAD∽ △ECA.
证明:AE切⊙O于点A, ∴∠EAC=∠B(弦切角定理), ∵AB=AC,∴∠ACB=∠B, ∴∠EAC=∠ACB, ∴AE∥BC,又∵DC∥AB, ∴四边形ABCE是平形四边形,∴∠E=∠B. ∵梯形ABCD内接于⊙O, ∴∠ADE=∠B,∴∠ADE=∠E, ∴AD=AE. ∵EA切⊙O于A,∴∠EAD=∠ACE, 又∵∠E=∠E,∴△EDA∽△EAC, ∴EA2=ED· EC, ∴AD2=ED· EC.