证明圆的切线经典例题

发布 2019-06-08 01:35:40 阅读 1506

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.

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.

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oa2=od·op.

求证:pc是⊙o的切线。

证明:连结oc

∵oa2=od·op,oa=oc,∴oc2=od·op,.

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)

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.

rt△aoc∽rt△bdo.

oa=ob,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.

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,2=∠cof.

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。

以上介绍的是证明圆的切线常用的两种方法供同学们参考。

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