型別之一與切線的性質有關的計算或證明
【經典母題】
如圖z12-1,⊙o的切線pc交直徑ab的延長線於點p,c為切點,若∠p=30°,⊙o的半徑為1,則pb的長為__1__.
圖z12-1 經典母題答圖
【解析】 如答圖,鏈結oc.
∵pc為⊙o的切線,∴∠pco=90°,
在rt△ocp中,∵oc=1,∠p=30°,
∴op=2oc=2,
∴pb=op-ob=2-1=1.
【思想方法】 (1)已知圓的切線,可得切線垂直於過切點的半徑;(2)已知圓的切線,常作過切點的半徑,得到切線與半徑垂直.
【中考變形】
[2017·天津]已知ab是⊙o的直徑,at是⊙o的切線,∠abt=50°,bt交⊙o於點c,e是ab上一點,延長ce交⊙o於點d.
(1)如圖z12-2①,求∠t和∠cdb的大小;
(2)如圖②,當be=bc時,求∠cdo的大小.
圖z12-2
解:(1)如答圖①,鏈結ac,
∵at是⊙o的切線,ab是⊙o的直徑,
∴at⊥ab,即∠tab=90°,
∵∠abt=50°,∴∠t=90°-∠abt=40°,
由ab是⊙o的直徑,得∠acb=90°,
∴∠cab=90°-∠abc=40°,∴∠cdb=∠cab=40°;
中考變形答圖中考變形答圖②
(2)如答圖②,鏈結ad,
在△bce中,be=bc,∠ebc=50°,
∴∠bce=∠bec=65°,∴∠bad=∠bcd=65°,
∵oa=od,∴∠oda=∠oad=65°,
∵∠adc=∠abc=50°,
∴∠cdo=∠oda-∠adc=65°-50°=15°.
【中考**】
[2017·宿遷]如圖z12-3,ab與⊙o相切於點b,bc為⊙o的弦,oc⊥oa,oa與bc相交於點p.
(1)求證:ap=ab;
(2)若ob=4,ab=3,求線段bp的長.
圖z12-3中考**答圖
解:(1)證明:∵oc=ob,∴∠ocb=∠obc,
∵ab是⊙o的切線,∴ob⊥ab,
∴∠oba=90°,∴∠abp+∠obc=90°,
∵oc⊥ao,∴∠aoc=90°,
∴∠ocb+∠cpo=90°,∵∠apb=∠cpo,
∴∠apb=∠abp,∴ap=ab;
(2)如答圖,作oh⊥bc於h.在rt△oab中,∵ob=4,ab=3,
∴oa==5,∵ap=ab=3,
∴po=2.
在rt△poc中,pc==2,
∵pc·oh=oc·op,
∴oh==,
∴ch==,
∵oh⊥bc,∴ch=bh,∴bc=2ch=,
∴bp=bc-pc=-2=.
型別之二與切線的判定有關的計算或證明
【經典母題】
已知:如圖z12-4,a是⊙o外一點,ao的延長線交⊙o於點c,點b在圓上,且ab=bc,∠a=30°,求證:直線ab是⊙o的切線.
圖z12-4經典母題答圖
證明:如答圖,鏈結ob,
∵ob=oc,ab=bc,∠a=30°,
∴∠obc=∠c=∠a=30°,
∴∠aob=∠c+∠obc=60°.
∵∠abo=180°-(∠aob+∠a)=180°-(60°+30°)=90°,
∴ab⊥ob,又∵ob為⊙o半徑,∴ab是⊙o的切線.
【思想方法】 證明圓的切線常用兩種方法「作半徑,證垂直」或者「作垂直,證半徑」.
【中考變形】
1.[2016·黃石]如圖z12-5,⊙o的直徑為ab,點c在圓周上(異於a,b),ad⊥cd.
(1)若bc=3,ab=5,求ac的值;
(2)若ac是∠dab的平分線,求證:直線cd是⊙o的切線.
圖z12-5 中考變形1答圖
解:(1)∵ab是⊙o直徑,c在⊙o上,
∴∠acb=90°,又∵bc=3,ab=5,
∴由勾股定理,得ac=4;
(2)證明:如答圖,鏈結oc,
∵ac是∠dab的平分線,
∴∠dac=∠bac,
又∵ad⊥dc,∴∠adc=∠acb=90°,
∴△adc∽△acb,∴∠dca=∠cba,
又∵oa=oc,∴∠oac=∠oca,
∵∠oac+∠obc=90°,∴∠oca+∠acd=∠ocd=90°,
∴直線cd是⊙o的切線.
2.[2017·南充]如圖z12-6,在rt△acb中,∠acb=90°,以ac為直徑作⊙o交ab於點d,e為bc的中點,鏈結de並延長交ac的延長線點f.
(1)求證:de是⊙o的切線;
(2)若cf=2,df=4,求⊙o直徑的長.
圖z12-6中考變形2答圖
【解析】 (1)鏈結od,欲證de是⊙o的切線,需證od⊥de,即需證∠ode=90°,而∠acb=90°,鏈結cd,根據「等邊對等角」可知∠ode=∠oce=90°,從而得證;
(2)在rt△odf中,利用勾股定理建立關於半徑的方程求解.
解:(1)證明:如答圖,鏈結od,cd.
∵ac是⊙o的直徑,∴∠adc=90°.
∴∠bdc=90°.又∵e為bc的中點,
∴de=bc=ce,∴∠edc=∠ecd.
∵od=oc,∴∠odc=∠ocd.
∴∠edc+∠odc=∠ecd+∠ocd=∠acb=90°.
∴∠ode=90°,∴de是⊙o的切線;
(2)設⊙o的半徑為x.在rt△odf中,od2+df2=of2,
即x2+42=(x+2)2,解得x=3.∴⊙o的直徑為6.
【中考**】
如圖z12-7,ab是⊙o的直徑,點c,d在⊙o上,∠a=2∠bcd,點e在ab的延長線上,∠aed=∠abc.
(1)求證:de與⊙o相切;
(2)若bf=2,df=,求⊙o的半徑.
圖z12-7中考**答圖
解:(1)證明:如答圖,鏈結od.
∵ab是⊙o的直徑,
∴∠acb=90°,
∴∠a+∠abc=90°,
∵∠bod=2∠bcd,∠a=2∠bcd,
∴∠bod=∠a,
∵∠aed=∠abc,∴∠bod+∠aed=90°,
∴∠ode=90°,即od⊥de,∴de與⊙o相切;
(2)如答圖,鏈結bd,過點d作dh⊥bf於點h.
∵de與⊙o相切,∴∠acd+∠bcd=∠odb+∠bde=90°,
∵∠acd=∠obd,∠obd=∠odb,∴∠bde=∠bcd,
∵∠aed=∠abc,∴∠afc=∠dbf,
∵∠afc=∠dfb,∴△acf與△fdb都是等腰三角形,
∴fh=bh=bf=1,∴hd==3,
在rt△odh中,oh2+dh2=od2,即(od-1)2+32=od2,
∴od=5.即⊙o的半徑是5.
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