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°------①
∠BDA+∠BAD=90°------②
①-②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①: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②:兩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3:PA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O于A、B兩點,PD交圓O于C、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⊥AB于E,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。
【題1】(2017·烏魯木齊)如圖,AB是⊙O的直徑,CD與⊙O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:BD:CD=BC:CA,代入解的:BC=1。根據(jù)勾股定理,便可求出直徑。
【題2】(2017·恩施州)如圖,AB、CD是⊙O的直徑,BE是⊙O的弦,且BE∥CD,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BE﹣BP=PC=4,求⊙O的半徑.
【簡析】(1)因為BE∥CD,所以∠PBC=∠OCB -------①
因為OB=OC,所以∠OBC=∠OCB -------②
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!
【題1】(2017·鄂州)如圖,已知BF是⊙O的直徑,A為⊙O上(異于B、F)一點,⊙O的切線MA與FB的延長線交于點M;P為AM上一點,PB的延長線交⊙O于點C,D為BC上一點且PA=PD,AD的延長線交⊙O于點E.
(1)求證:弧BE=弧CE;
(2)若ED、EA的長是一元二次方程x2﹣5x+5=0的兩根,求BE的長;
(3)若MA=6√2,sin∠AMF=1/3,求AB的長.
【題2】(2017·天門)如圖,AB為⊙O的直徑,C為⊙O上一點,AD與過點C的切線互相垂直,垂足為點D,AD交⊙O于點E,連接CE,CB.
(1)求證:CE=CB;
(2)若AC=2√5,CE=√5,求AE的長.
【題3】(2018·黃岡)如圖,AD是⊙O的直徑,AB為⊙O的弦,OP⊥AD,OP與AB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=2,AB=1,求線段BP的長.