数学人教版九年级上册证明圆的切线方法.docx
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数学人教版九年级上册证明圆的切线方法
证明圆的切线方法
2012遵义第24题
24．（10分）如图，△
中，以
为圆心、
为半径作⊙
，作
⊥
交⊙
于
，垂足为
连接
交
于点
，∠
=∠
.
（1）判断
与⊙
的位置关系，并证明你的结论；
（2）若
=5，
=1，求线段
的长．
2013遵义24
我们学习了直线和圆的位置关系，就出现了新的一类习题，就是证明一直线是圆的切线.在我们所学的知识范围内，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.
D
∵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
C
∵OA=OD，
∴∠1=∠3.
∴∠3+∠4=900.
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.
D
∴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）
∴∠4=∠1，∠1=∠3.
∵∠2+∠3=900,
∴∠1+∠2=900.
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.
O
∵∠COD=900，
∴∠2+∠3=900，∠1+∠4=900.
∵∠4+∠5=900.
∴∠1=∠5.
∴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.
∴∠1=∠2.
∵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.
此题较难，需要同学们利用所学过的知识综合求解.
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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