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弦切角及切割線定理(圓的補(bǔ)充知識)

1、弦切角: 如圖1,頂點在圓上,一邊和圓相交,另一邊和圓相切的角,,為弦切角。

2、弦切角定理:弦切角,等于它所夾的弧AB所對的圓周角。如圖2∠BAC為弦切角,弧AB為其所夾的弧,則有:∠BAC=∠BAD=∠BEA。

簡證:∠BAC+∠BAD=90°------

      ∠BDA+∠BAD=90°------

-得:∠BAC=∠BDA。

若圖中出現(xiàn)的是∠AEB這種情況呢?則構(gòu)造以直徑為斜邊、弦為一直角邊的直角三角形來證明,然后利用圓周角定理說明相等即可。

性質(zhì)推論弦切角,等于它所夾的弧AB所對的圓心角的一半。

性質(zhì)推論:兩個弦切角所夾的弧相等,則這兩個弦切角相等。

【提煉升華】在圓中,如果出現(xiàn)了切線和經(jīng)過切點的割線,則必存在弦切角。

3、切割線定理:從圓外一點,引圓的切線和割線,切線長是這點到割線與圓交點的兩條線段的比例中項。

如圖3PA與圓相切,PC與圓相交于B、C兩點,則有:PB:PA=PA:PC。變型得:PA2=PB×PC。

簡證:如圖4,連接AB、AC,則根據(jù)弦切角定理,易證△APB∽△CPA,從而易得PB:PA=PA:PC。

   切割線定理的推論:從圓外一點,引圓的兩條割線,這一點到每條割線與圓的交點的兩條線段長的積相等。如圖5,PB交圓OAB兩點,PD交圓OC、D兩點,則有:

PA×PB=PC×PD。

【補(bǔ)充】若擔(dān)心直接用弦切角定理老師不給分,則可以簡單證明∠BAP=∠BCA,證法如下:如圖6,連接OA,作OE⊥ABE,根據(jù)圓周角定理和垂徑定理,易得∠EOA=∠ACB;根據(jù)切線的性質(zhì)和直角角度的互余關(guān)系,易得∠BAP=∠EOA。故∠BAP=∠ACP

    這兩個定理,初數(shù)人教版并沒有給出,但試題中又會涉及到,所以,補(bǔ)充學(xué)習(xí),十分必要。接下來,我們看幾個中考題。   

12017·烏魯木齊)如圖,ABO的直徑,CDO相切于點C,與AB的延長線交于D

1)求證:ADC∽△CDB

2)若AC=2,AB=1.5CD,求O半徑.

【簡析】1)法一:直接用弦切角定理,秒得∠BCD=∠CAD。又因為∠D為公共角,故得證。

 法二:由圖可得∠BCD為弦切角,我們可以采取弦切角定理的證法來推導(dǎo)角度相等。過程如下:連OC,如下圖,根據(jù)切線的性質(zhì)和直徑所對圓周角的性質(zhì),易證∠BCD=∠CAD;又因為∠D為公共角,故ADC∽△CDB。

2設(shè)CD=4m,則AB=6m,OC=OB=3m。

     由勾股定理得:OD=5m

     所以:BD=OD -BO=2m

   由(1)得:ADC∽△CDB

     故有:BDCD=BCCA,代入解的:BC=1。根據(jù)勾股定理,便可求出直徑。

22017·恩施州)如圖,AB、CDO的直徑,BEO的弦,且BECD,過點C的切線與EB的延長線交于點P,連接BC

1)求證:BC平分ABP;

2)求證:PC2=PB·PE

3)若BEBP=PC=4,求O的半徑.

簡析1因為BE∥CD,所以∠PBC=∠OCB -------

            因為OB=OC,所以∠OBC=∠OCB -------

            聯(lián)立①②得,∠PBC=∠OBC。得證。

2)典型的切割線定理題。連接CE,直接用弦切角定理,便可以證相似。根據(jù)等積變等比,等比找相似的思想的逆思想,便可以證得結(jié)果。

  連接AC,CE。易證∠CAB=∠CEB=∠BCP。又因為∠P=∠P故有△BPC∽△CPE。根據(jù)相似三角形的相似比,便可推導(dǎo)出結(jié)果。

3)結(jié)合第(2)問的結(jié)果,利用方程思想便可解決。

 弦切角這個基本圖形,在圓周四處可見。我們來看幾個題吧!

12017·鄂州)如圖,已知BFO的直徑,AO上(異于B、F)一點,O的切線MAFB的延長線交于點M;PAM上一點,PB的延長線交O于點C,DBC上一點且PA=PDAD的延長線交O于點E

1)求證:弧BE=弧CE;

2)若EDEA的長是一元二次方程x25x+5=0的兩根,求BE的長;

3)若MA=6√2,sinAMF=1/3,求AB的長.

22017·天門)如圖,ABO的直徑,CO上一點,AD與過點C的切線互相垂直,垂足為點D,ADO于點E,連接CE,CB

1)求證:CE=CB;

2)若AC=2√5,CE=√5,求AE的長.

32018·黃岡)如圖,ADO的直徑,ABO的弦,OPAD,OPAB的延長線交于點P,過B點的切線交OP于點C

1)求證:CBP=ADB

2)若OA=2AB=1,求線段BP的長.

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