大家好,歡迎走進周老師數學課堂,每天進步一點點,堅持帶來大改變。今天是2019年3月1日,我分享的內容是與切線有關的引輔助線技巧。
一.作圓的切線
作已知圓的切線,再利用切線的性質、弦切角定理、切割線定理來證題。⑴ 有直徑或半徑時,常過直徑、半徑的端點作圓的切線。⑵ 需要轉移角時,作弦切角。⑶ 有圓的割線,作切線,構造切割線基本圖形。⑷ 兩圓內、外切時,作公切線。
二.有切線時常見的輔助線
⑴ 連過切點的半徑,利用切線性質證題.⑵ 作過切點的弦,構造弦切角,利用弦切角證題。⑶ 作弦切角所夾弧所對的圓周角.⑷ 構造直角三角形,連過切點半徑、切線長、點心線(圓心與國外點連線)組成直角三角形,利用勾股定理證題。
三.證切線時常用的輔助線
⑴ 當已知直線經過圓上的一點,那麼連結這點和圓心得半徑,再證明所作半徑與這條直線垂直即可;⑵ 如果不知直線與圓是否有交點時,那麼過圓心作直線的垂線段,再證明垂線段的長度等於半徑的長即可。
四.有兩條切線時常用的輔助線
⑴ 連接圓心和兩條切線的公共點;⑵ 連結兩個切點;⑶ 連結過切點的半徑。
五.構造相交弦和切割線的基本圖形
⑴ 當圖形中只有割線的一部分時,常把它延長,補成割線,構造切割線定理及推論的基本圖形。⑵ 在圓內有弦的一部分時,常將其補成弦。
真題講解
如圖,已知 : C是以AB為直徑的半圓O上一點,CH丄AB於點H,直線AC與過B點的切線相交於點D,點E為CH中點,連接AE並延長交BD於點F,直線CF交直線AB的延長線於點G.
⑴ 求證:CG是⊙O的切線.⑵ 若FB=FE=2,求⊙O的半徑.
思路提示
1.本題涉及的知識點比較多,如切線判定定理、三角形相似的判定及性質、直徑所對的圓周角是直角、切割線定理、直角三角形勾股定理等等,同學們一定要熟練掌握這些定理,並能應用到實際解題中。
2.如證明一條直線是圓的切線常用的方法有:①若圖形中已給出直線與圓的公共點,但未給出過點的半徑,則可先連結過此點的半徑,再證其與直線垂直;②若圖形中未給出直線與圓的公共點,則需先過圓心作該直線的垂線,再證垂足到圓心的距離等於半徑。至於選取哪種方法,要結合題目圖形和已知條件。
解題步驟解:⑴連接OC、BC;
∵BD是⊙O的切線∴BD丄AB(過切點及圓心的線段垂直於該切線)∵BD丄AB, CH丄AB,∴CH//BD∴△AHE∽△ABF, △AEC∽△AFD(平行於三角形一邊的直線和其它兩邊(或兩邊的延長線)相交,所構成的三角形與原三角形相似)
∵△AHE∽△ABF ,△AEC∽△AFD∴HE/BF=AE/AF=CE/DF(相似三角形的三邊對應成比例)∵E是CH的中點∴CE=EH∵CE=EH,HE/BF=CE/DF,∴BF=DF即F是BD的中點∵AB是⊙O的直徑∴∠ACB=90°(直徑所對的圓周角是直角)∴∠BCD=90°∴∠BCD=90°F是BD的中點∴BF=CF=DF(直角三角形斜邊上的中線等於斜邊的一半)∵BF=CF∴∠BCF=∠FBC(等邊對等角)∵OB=OC∴∠CBO=∠OCB(等邊對等角)∵∠BCF=∠FBC ,∠CBO=∠OCB∴∠BCF+∠OCB=∠FBC+∠CBO∵BD丄AB∴∠DBA=90°∵∠DBA=∠FBC+∠CBO=90°,∠BCF+∠OCB=∠FBC+∠CBO
∴∠OCG=∠BCF+∠OCB=90°即OC丄CG∵OC丄CG,OC是半徑∴CG是⊙O的切線(過圓上一點且垂直於過該點及圓心的線段的直線是圓的切線)
⑵ ∵BF=CF, EF=BF∴EF=CF∴∠HCG=∠FEC(等邊對等角)∵CH//BD∴∠HCG=∠BFG(兩直線平行,同位角相等)∠FEC=∠AFB(兩直線平行,內錯角相等)∵∠HCG=∠BFG,∠FEC=∠AFB,∠HCG=∠FEC∴∠BFG=∠AFB∵∠BFG=∠AFB ,BD丄AB∴∠FAG=∠FGA∴AF=FG(等角對等邊),AB=BG(三線合一)∵EF=CF, FE=2∴CF=2∵CG是⊙O的切線∴CG*2=BG·AG(切割線定理)∵CF=2AB=BG,CG*2=BG·AG∴(2+FG)*2=BG·AG=2×BG*2∵BD丄AG∴BG*2=FG*2-BF*2(直角三角形勾股定理求值)∵BG*2=FG*2-BF*2(2+FG)*2=BG·AG=2×BG,BF=2∴FG·2-4×FG-12=0FG=6或FG=-2(捨去)∵FG=6,BF=2 ,BD丄AG∴BG=4×√2(直角三角形勾股定理求值)∵AB=BG,BG=4×√2∴OA=2×√2即⊙O的半徑為2√2。
規律總結
作圓的切線就是利用切線的性質來解決具體問題,作圓的切線時離不開切線定理、相交弦定理、切割線定理來解決問題,兩圓相切時,作兩圓的公切線也是為了「溝通」兩圓的關係而設立的「橋梁」,上述都是通過弦切角進行角的傳遞和等積式的傳遞。
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