切割线定理(一)(含解析)
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切割线定理
切割线定理:是圆幂定理的一种,从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
基本介绍
切割线定理是圆幂定理的一种,从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
切割线定理
:切割线定理
其他相关推论
从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等
几何语言:
∵PT是⊙O切线,PBA,PDC是⊙O的割线
∴PD·PC=PA·PB(切割线定理推论)
由上可知:PT∧2(平方)=PA·PB=PC·PD。
《圆:切割线定理》知识梳理:(1)切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.几何语言:∵PT切⊙O于点T,PBA是⊙O的割线∴PT的平方=PA•PB(切割线定理)(2)推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等.几何语言:∵PBA,PDC是⊙O的割线∴PD•PC=PA•PB(切割线定理推论)(割线定理)由上可知:PT2=PA•PB=PC•PD.一.选择题1.如图,P是⊙O的直径BC延长线上一点,PA切⊙O 于点A,若PC=2,BC=6,则切线PA的长为()A.无限长B.C.4 D.2.如图,PT是⊙O的切线,T为切点,PBA是割线,交⊙O于A、B两点,与直径CT交于点D,已知CD=2,AD=3,BD=4,那么PB等于()A.6 B.C.7 D.203.设H为锐角△ABC的三条高AD、BE、CF的交点,若BC=a,AC=b,AB=c,则AH•AD+BH•BE+CH•CF 等于()A.(ab+bc+ca)B.(a2+b2+c2)C.(ab+bc+ca) D.(a2+b2+c2)4.如图,MN切⊙O于A点,AC为弦,BC为直径,那么下列命题中假命题是()A.∠MAB和∠ABC互余B.∠CAN=∠ABC C.OA=BC D.MA2=MB•BC5.如图,以OB为直径的半圆与半圆O交于点P,A、O、C、B在同一条直线上,作AD⊥AB与BP的延长线交于点D,若半圆O的半径为2,∠D的余弦值是方程3x2﹣10x+3=0的根,则AB的长等于()A.B.C.8 D.56.如图,AB是⊙O直径,AC是⊙O的弦,过弧BC 的中点D作AC的垂线交AC的延长于E,若DE=2,EC=1,则⊙O的直径为()A. B.C.5 D.47.如图,过点P作⊙O的两条割线分别交⊙O于点A、B和点C、D,已知PA=3,AB=PC=2,则PD的长是()A.3 B.7.5 C.5 D.5.58.如图,已知⊙O的弦A B、CD相交于点P,PA=4cm,PB=3cm,PC=6cm,EA切⊙O于点A,AE与CD的延长线交于点E,若AE=cm,则PE的长为()A.4cm B.3cm C.5cm D.cm9.如图,⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,PQ切⊙O1于点P,交⊙O2于点Q、M,交AB的延长线于点N.若MN=1,MQ=3,则NP等于()A.1 B.C.2 D.310.同心圆O中,大圆的弦EF切小圆于K,EP切小圆于P,FQ切小圆于Q,G为小圆上一点,GE、GF 分别交小圆于M、N两点,下列四个结论:①EM=MG;②FQ2=FN•NG;③EP=FQ;④FN•FG=EM•EG.正确的结论为()A.①③B.②③C.③④D.②④二.填空题11.如图,AB为⊙O的直径,P点在AB的延长线上,PM切⊙O于点M.若OA=a,PM=,那么△PMB 的周长是.12.已知:如图,PC切⊙O于点C,割线PAB经过圆心O,弦CD⊥AB于点E,PC=4,PB=8,则PA =,sin∠P=,CD=.13.如图,PA、PB与⊙O分别相切于点A、点B,AC 是⊙O的直径,PC交⊙O于点D,已知∠APB=60°,AC=2,那么CD的长为.14.如图,PA切⊙O于点A,割线PBC交⊙O于点B、C,若PA=6,PB=4,弧AB的度数为60°,则BC =,∠PCA=度,∠PAB=度.15.如图,已知ABCD是一个半径为R的圆内接四边形,AB=12,CD=6,分别延长AB和DC,它们相交于点P,且BP=8,∠APD=60°,则R=.16.如图,AC为⊙O的直径,PA是⊙O的切线,切点为A,PBC是⊙O的割线,∠BAC的平分线交BC于D 点,PF交AC于F点,交AB于E点,要使AE=AF,则PF应满足的条件是(只需填一个条件).17.由⊙O外一点F作⊙O的两条切线,切点分别为B、D,AB是⊙O的直径,连接AD、BD,线段OF交⊙O 于E,交BD于C,连接DE、BE.有下列序号为①~④的四个结论:①BE=DE;②∠EBD=∠EDB;③DE∥AB;④BD2=2AD•FC其中正确的结论有.(把你认为正确结论的序号全部填上)三.解答题18.已知:如图,在△ABC中,∠C=90°,BE是角平分线,DE⊥BE交AB于D,⊙O是△BDE的外接圆.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若AD=6,AE=6,求DE的长.19.如图,圆O是以AB为直径的△ABC的外接圆,D 是劣弧的中点,连AD并延长与过C点的切线交于点P,OD与BC相交于E;(1)求证:OE=AC;(2)求证:;(3)当AC=6,AB=10时,求切线PC的长.20.如图,OB是以(O,a)为圆心,a为半径的⊙O1的弦,过B点作⊙O1的切线,P为劣弧上的任一点,且过P作OB、AB、OA的垂线,垂足分别是D、E、F.(1)求证:PD2=PE•PF;(2)当∠BOP=30°,P点为的中点时,求D、E、F、P四个点的坐标及S△DEF.参考答案一.选择题1.解:∵PC=2,BC=6,∴PB=8,∵PA2=PC•PB=16,∴PA=4.故选:C.2.解:∵TD•CD=AD•BD,CD=2,AD=3,BD=4,∴TD=6,∵PT2=PD2﹣TD2,∴PT2=PB•PA=(PD﹣BD)(PD+AD),∴PD=24,∴PB=PD﹣BD=24﹣4=20.故选:D.3.解:AH•AD=AC•AE=AC•AB•cos∠BAE=(b2+c2﹣a2),同理BH•BE=(a2+c2﹣b2),CH•CF=(a2+b2﹣c2),故AH•AD+BH•BE+CH•CF=(a2+b2+c2).故选:B.4.解:∵BC是⊙O的直径,∴∠BAC=90°,∴∠MAB+∠CA N=90°;∵MN切⊙O于A,∴MA2=MB•MC,(故D错误)∠CAN=∠CBA,(故B正确)∴∠MAB+∠CBA=90°;(故A正确)∵OA是⊙O的半径,BC是⊙O的直径,∴BC=2OA;(故C正确)故选:D.5.解:∵3x2﹣10x+3=0,∴x=3(不合题意,舍去)或x=.∴cosD=AD:BD=1:3,设A D=x,则BD=3x.∴AB==2x,BC=2x﹣4.∴(2x)2=(2x﹣4)•x.∴x=0(舍去),或x=2.∴AB=2×2=8.故选:C.6.解:连接OD,∵点D是弧BC的中点,∴OD⊥BC,∠OFC=90°,AB是直径,∴∠ACB=90°,DE⊥AE,∴∠E=90°,∴四边形CFDE是矩形,∴∠ODE=90°,∴ED是圆的切线.作OG⊥AC,则OG=CF=ED=2.∵DE2=EC•AE,∴AE=4,AC=3,AG=,∴AO=,∴AB=5.故选:C.7.解:∵PA=3,AB=PC=2,∴PB=5,∵PA•PB=PC•PD,∴PD=7.5,故选:B.8.解:∵PA•PB=PC•PD,PA=4cm,PB=3cm,PC=6cm,∴PD=2;设DE=x,∵AE2=ED•EC,∴x(x+8)=20,∴x=2或x=﹣10(负值舍去),∴PE=2+2=4.故选:A.9.解:∵PN2=NB•NA,NB•NA=NM•NQ,∴PN2=NM•NQ=4,∴PN=2.故选:C.10.解:连接OK,∵EF切小圆于K,∴OK⊥EF,根据垂径定理得EK=FK,∵EP切小圆于P,FQ切小圆于Q,∴EP=EK,FQ=FK,∴EP=FQ,故③正确;∴由切割线定理得,FK2=FN•FG,EK2=EM•EG,∴FN•FG=EM•EG,故④正确;故选:C.二.填空题(共7小题)11.解:连接OM;∵PM切⊙O于点M,∴∠OMP=90°,∵OA=OM=a,PM=,∴tan∠MOP=MP:OM=,∴∠MOP=60°,∴OP=2a,∴PB=OP﹣OB=a;∵OM=OB,∴△OMB是等边三角形,MB=OB=a,∴△PMB的周长是(+2)a.12.解:∵PC切⊙O于点C,割线PAB经过圆心O,PC=4,PB=8,∴PC2=PA•PB.∴PA==2.∴AB=6.∴圆的半径是3.连接OC.∵OC=3,OP=5,∴sin∠P=.∴CE=,∴CD=.13.解:连接AD,OB,OP;∵PA、PB与⊙O分别相切于点A、点B,∴∠OAP=∠OBP=90°,∠AOB=180°﹣∠P=120°,∴∠AOP=60°,AP=AOtan60°=,∴PC=;∵PA2=PD•PC,∴PD=,∴CD=.14.解:∵PA2=PB•PC,PA=6,PB=4;∴PC=9,∴BC=5;∵弧AB的度数为60°,∴∠PCA=30°,∴∠PAB=30°.15.解:由切割线定理得PB•PA=PC•PD,则有8×20=PC(PC+6).解得PC=10.在△PAC中,由PA=2PC,∠APC=60°,得∠PCA=90°.从而AD是圆的直径.由勾股定理,得AD2=AC2+CD2=(PA2﹣PC2)+CD2=202﹣102+62=336.∴AD==4∴R=AD=2.故答案为2.16.解:∵∠PAC=90°,∠ABC=90°,∴90°﹣∠AFP=90°﹣∠BEP,∴∠APF=∠CPF,∴PF平分∠APC.17.解:∵BF,DF是⊙O的两条切线∴OF是∠DFB的角平分线,DF=FB,FO⊥BD,CD=CB∴=∴BE=DE(①正确)∵=∴∠EBD=∠EDB(②正确)∵FB切⊙O于B∴FB⊥OB∵BC⊥OF∵BC2=OC•FC∴(BD)2=OC•CE∵OC为△ABD的中位线∴OC=AD∴(BD)2=AD•CE∴BD2=2AD•FC(④正确)故其中正确的结论有①②④.三.解答题(共3小题)18.(1)证明:连接OE;(1分)∵⊙O是△BDE的外接圆,∠DEB=90°,∴BD是⊙O的直径,(不证直径,不扣分)∵BE平分∠ABC,∴∠CBE=∠OBE,∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB,(2分)∴∠OEB=∠CBE,∴OE∥BC,(3分)∵∠C=90°,∴∠AEO=90°,∴AC是⊙O的切线;(4分)(2)解:∵AE是⊙O的切线,AD=6,AE=6,∴AE2=AD•AB,(5分)∴AB===12,∴BD=AB﹣AD=12﹣6=6;∵∠AED=∠ABE,∠A=∠A,∴△AED∽△ABE,(6分)∴;设DE=x,BE=2x,∵DE2+BE2=BD2,(7分)∴2x2+4x2=36,解得x=±(负的舍去),∴DE=2.(8分)19.(1)证明:∵AB为直径∴∠ACB=90°∴AC⊥BC又D为中点,∴OD⊥BC,OD∥AC,又O为AB中点,∴;(4分)(2)证明:连接CD,PC为切线,由∠PCD=∠CAP,∠P为公共角,∴△PCD∽△PAC,(6分)∴,又CD=BD,∴;(8分)(3)解:∵AC=6,AB=10,∴BC=8,BE=4,OE=3,∴DE=2,∴BD2=DE2+BE2=20,(9分)∴AD2=AB2﹣BD2=80,∴AD=4,(10分)CD=BD=2,由(2),∴,(11分)∴CP2=DP•AP=45×5,∴切线PC=15.(12分)20.(1)证明:连接PB,OP,∵PE⊥AB,PD⊥OB,∴∠BEP=∠PDO=90°,∵AB切⊙O1于B,∠ABP=∠BOP,∴△PBE∽△POD,∴=,同理,△OPF∽△BPD∴=,∴=,∴PD2=PE•PF;(2)解:连接O1B,O1P,∵AB切⊙O1于B,∠POB=30°,∴∠ABP=30°,∴∠O1BP=90°﹣30°=60°,∵O1B=O1P,∴△O1BP为等边三角形,∴O1B=BP,∵P为弧BO的中点,∴BP=OP,即△O1PO为等边三角形,∴O1P=OP=a,∴∠O1OP=60°,又∵P为弧BO的中点,∴O1P⊥OB,在△O1DO中,∵∠O1OP=60°O1O=a,∴O1D=a,OD=a,过D作DM⊥OO1于M,∴DM=OD=a,OM=DM=a,∴D(﹣a,a),∵∠O1OF=90°,∠O1OP=60°∴∠POF=30°,∵PE⊥OA,∴PF=OP=a,OF=a,∴P(﹣a,),F(﹣a,0),∵AB切⊙O1于B,∠POB=30°,∴∠ABP=∠BOP=30°,∵PE⊥AB,PB=a,∴∠EPB=60°∴PE=a,BE=a,∵P为弧BO的中点,∴BP=PO,∴∠PBO=∠BOP=30°,∴∠BPO=120°,∴∠BPE+∠BPO=120°+60°=180°,即OPE三点共线,∵OE=a+a=a,过E作EM⊥x轴于M,∵AO切⊙O1于O,∴∠EOA=30°,∴EM=OE=a,OM=a,∴E(﹣a,a),∵E(﹣a,a),D(﹣a,a),∴DE=﹣a﹣(﹣a)=a,DE边上的高为:a,∴S△DEF=×a×a=a2.故答案为:D(﹣a,a),E(﹣a,a),F(﹣a,0),P(﹣a,);S△DEF=a2.。
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切线和割线
知识定位
切割线定理是初中平面几何中的重要定理,它应用广泛,各地的中考题有相当多的题目都用到它,竞赛题也不例外.且题目新颖,灵活多变,学生往往甚感困难。
因此有计划、有目的、有步骤地对切割线定理进行补充、演化无疑是十分有益的。
知识梳理
知识梳理1:切割线定理
切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
是圆幂定理的之一。
几何语言:∵PT切⊙O于点T,PDC是⊙O的割线
∴PT²=PD·PC(切割线定理)
知识梳理2:割线定理
从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等几何语言:∵PT是⊙O切线,PBA、PDC是⊙O的割线
∴PD·PC=PA·PB(切割线定理推论)(割线定理)
由上可知:PT²=PA·PB=PC·PD
例题精讲
【题目】如图,等边三角形ABC中,边AB与⊙O相切于点H,边BC,CA与⊙O交于点D,E,F,G。
已知AG=2,GF=6,FC=1.则DE=_______.
【答案】21
1。
《圆:切割线定理》知识梳理:(1)切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.几何语言:∵PT切⊙O于点T,PBA是⊙O的割线∴PT的平方=PA•PB(切割线定理)(2)推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等.几何语言:∵PBA,PDC是⊙O的割线∴PD•PC=PA•PB(切割线定理推论)(割线定理)由上可知:PT2=PA•PB=PC•PD.一.选择题1.如图,P是⊙O的直径BC延长线上一点,PA切⊙O 于点A,若PC=2,BC=6,则切线PA的长为()A.无限长B.C.4 D.2.如图,PT是⊙O的切线,T为切点,PBA是割线,交⊙O于A、B两点,与直径CT交于点D,已知CD=2,AD=3,BD=4,那么PB等于()A.6 B.C.7 D.203.设H为锐角△ABC的三条高AD、BE、CF的交点,若BC=a,AC=b,AB=c,则AH•AD+BH•BE+CH•CF 等于()A.(ab+bc+ca)B.(a2+b2+c2)C.(ab+bc+ca) D.(a2+b2+c2)4.如图,MN切⊙O于A点,AC为弦,BC为直径,那么下列命题中假命题是()A.∠MAB和∠ABC互余B.∠CAN=∠ABC C.OA=BC D.MA2=MB•BC5.如图,以OB为直径的半圆与半圆O交于点P,A、O、C、B在同一条直线上,作AD⊥AB与BP的延长线交于点D,若半圆O的半径为2,∠D的余弦值是方程3x2﹣10x+3=0的根,则AB的长等于()A.B.C.8 D.56.如图,AB是⊙O直径,AC是⊙O的弦,过弧BC 的中点D作AC的垂线交AC的延长于E,若DE=2,EC=1,则⊙O的直径为()A. B.C.5 D.47.如图,过点P作⊙O的两条割线分别交⊙O于点A、B和点C、D,已知PA=3,AB=PC=2,则PD的长是()A.3 B.7.5 C.5 D.5.58.如图,已知⊙O的弦A B、CD相交于点P,PA=4cm,PB=3cm,PC=6cm,EA切⊙O于点A,AE与CD的延长线交于点E,若AE=cm,则PE的长为()A.4cm B.3cm C.5cm D.cm9.如图,⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,PQ切⊙O1于点P,交⊙O2于点Q、M,交AB的延长线于点N.若MN=1,MQ=3,则NP等于()A.1 B.C.2 D.310.同心圆O中,大圆的弦EF切小圆于K,EP切小圆于P,FQ切小圆于Q,G为小圆上一点,GE、GF 分别交小圆于M、N两点,下列四个结论:①EM=MG;②FQ2=FN•NG;③EP=FQ;④FN•FG=EM•EG.正确的结论为()A.①③B.②③C.③④D.②④二.填空题11.如图,AB为⊙O的直径,P点在AB的延长线上,PM切⊙O于点M.若OA=a,PM=,那么△PMB 的周长是.12.已知:如图,PC切⊙O于点C,割线PAB经过圆心O,弦CD⊥AB于点E,PC=4,PB=8,则PA =,sin∠P=,CD=.13.如图,PA、PB与⊙O分别相切于点A、点B,AC 是⊙O的直径,PC交⊙O于点D,已知∠APB=60°,AC=2,那么CD的长为.14.如图,PA切⊙O于点A,割线PBC交⊙O于点B、C,若PA=6,PB=4,弧AB的度数为60°,则BC =,∠PCA=度,∠PAB=度.15.如图,已知ABCD是一个半径为R的圆内接四边形,AB=12,CD=6,分别延长AB和DC,它们相交于点P,且BP=8,∠APD=60°,则R=.16.如图,AC为⊙O的直径,PA是⊙O的切线,切点为A,PBC是⊙O的割线,∠BAC的平分线交BC于D 点,PF交AC于F点,交AB于E点,要使AE=AF,则PF应满足的条件是(只需填一个条件).17.由⊙O外一点F作⊙O的两条切线,切点分别为B、D,AB是⊙O的直径,连接AD、BD,线段OF交⊙O 于E,交BD于C,连接DE、BE.有下列序号为①~④的四个结论:①BE=DE;②∠EBD=∠EDB;③DE∥AB;④BD2=2AD•FC其中正确的结论有.(把你认为正确结论的序号全部填上)三.解答题18.已知:如图,在△ABC中,∠C=90°,BE是角平分线,DE⊥BE交AB于D,⊙O是△BDE的外接圆.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若AD=6,AE=6,求DE的长.19.如图,圆O是以AB为直径的△ABC的外接圆,D 是劣弧的中点,连AD并延长与过C点的切线交于点P,OD与BC相交于E;(1)求证:OE=AC;(2)求证:;(3)当AC=6,AB=10时,求切线PC的长.20.如图,OB是以(O,a)为圆心,a为半径的⊙O1的弦,过B点作⊙O1的切线,P为劣弧上的任一点,且过P作OB、AB、OA的垂线,垂足分别是D、E、F.(1)求证:PD2=PE•PF;(2)当∠BOP=30°,P点为的中点时,求D、E、F、P四个点的坐标及S△DEF.参考答案一.选择题1.解:∵PC=2,BC=6,∴PB=8,∵PA2=PC•PB=16,∴PA=4.故选:C.2.解:∵TD•CD=AD•BD,CD=2,AD=3,BD=4,∴TD=6,∵PT2=PD2﹣TD2,∴PT2=PB•PA=(PD﹣BD)(PD+AD),∴PD=24,∴PB=PD﹣BD=24﹣4=20.故选:D.3.解:AH•AD=AC•AE=AC•AB•cos∠BAE=(b2+c2﹣a2),同理BH•BE=(a2+c2﹣b2),CH•CF=(a2+b2﹣c2),故AH•AD+BH•BE+CH•CF=(a2+b2+c2).故选:B.4.解:∵BC是⊙O的直径,∴∠BAC=90°,∴∠MAB+∠CA N=90°;∵MN切⊙O于A,∴MA2=MB•MC,(故D错误)∠CAN=∠CBA,(故B正确)∴∠MAB+∠CBA=90°;(故A正确)∵OA是⊙O的半径,BC是⊙O的直径,∴BC=2OA;(故C正确)故选:D.5.解:∵3x2﹣10x+3=0,∴x=3(不合题意,舍去)或x=.∴cosD=AD:BD=1:3,设A D=x,则BD=3x.∴AB==2x,BC=2x﹣4.∴(2x)2=(2x﹣4)•x.∴x=0(舍去),或x=2.∴AB=2×2=8.故选:C.6.解:连接OD,∵点D是弧BC的中点,∴OD⊥BC,∠OFC=90°,AB是直径,∴∠ACB=90°,DE⊥AE,∴∠E=90°,∴四边形CFDE是矩形,∴∠ODE=90°,∴ED是圆的切线.作OG⊥AC,则OG=CF=ED=2.∵DE2=EC•AE,∴AE=4,AC=3,AG=,∴AO=,∴AB=5.故选:C.7.解:∵PA=3,AB=PC=2,∴PB=5,∵PA•PB=PC•PD,∴PD=7.5,故选:B.8.解:∵PA•PB=PC•PD,PA=4cm,PB=3cm,PC=6cm,∴PD=2;设DE=x,∵AE2=ED•EC,∴x(x+8)=20,∴x=2或x=﹣10(负值舍去),∴PE=2+2=4.故选:A.9.解:∵PN2=NB•NA,NB•NA=NM•NQ,∴PN2=NM•NQ=4,∴PN=2.故选:C.10.解:连接OK,∵EF切小圆于K,∴OK⊥EF,根据垂径定理得EK=FK,∵EP切小圆于P,FQ切小圆于Q,∴EP=EK,FQ=FK,∴EP=FQ,故③正确;∴由切割线定理得,FK2=FN•FG,EK2=EM•EG,∴FN•FG=EM•EG,故④正确;故选:C.二.填空题(共7小题)11.解:连接OM;∵PM切⊙O于点M,∴∠OMP=90°,∵OA=OM=a,PM=,∴tan∠MOP=MP:OM=,∴∠MOP=60°,∴OP=2a,∴PB=OP﹣OB=a;∵OM=OB,∴△OMB是等边三角形,MB=OB=a,∴△PMB的周长是(+2)a.12.解:∵PC切⊙O于点C,割线PAB经过圆心O,PC=4,PB=8,∴PC2=PA•PB.∴PA==2.∴AB=6.∴圆的半径是3.连接OC.∵OC=3,OP=5,∴sin∠P=.∴CE=,∴CD=.13.解:连接AD,OB,OP;∵PA、PB与⊙O分别相切于点A、点B,∴∠OAP=∠OBP=90°,∠AOB=180°﹣∠P=120°,∴∠AOP=60°,AP=AOtan60°=,∴PC=;∵PA2=PD•PC,∴PD=,∴CD=.14.解:∵PA2=PB•PC,PA=6,PB=4;∴PC=9,∴BC=5;∵弧AB的度数为60°,∴∠PCA=30°,∴∠PAB=30°.15.解:由切割线定理得PB•PA=PC•PD,则有8×20=PC(PC+6).解得PC=10.在△PAC中,由PA=2PC,∠APC=60°,得∠PCA=90°.从而AD是圆的直径.由勾股定理,得AD2=AC2+CD2=(PA2﹣PC2)+CD2=202﹣102+62=336.∴AD==4∴R=AD=2.故答案为2.16.解:∵∠PAC=90°,∠ABC=90°,∴90°﹣∠AFP=90°﹣∠BEP,∴∠APF=∠CPF,∴PF平分∠APC.17.解:∵BF,DF是⊙O的两条切线∴OF是∠DFB的角平分线,DF=FB,FO⊥BD,CD=CB∴=∴BE=DE(①正确)∵=∴∠EBD=∠EDB(②正确)∵FB切⊙O于B∴FB⊥OB∵BC⊥OF∵BC2=OC•FC∴(BD)2=OC•CE∵OC为△ABD的中位线∴OC=AD∴(BD)2=AD•CE∴BD2=2AD•FC(④正确)故其中正确的结论有①②④.三.解答题(共3小题)18.(1)证明:连接OE;(1分)∵⊙O是△BDE的外接圆,∠DEB=90°,∴BD是⊙O的直径,(不证直径,不扣分)∵BE平分∠ABC,∴∠CBE=∠OBE,∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB,(2分)∴∠OEB=∠CBE,∴OE∥BC,(3分)∵∠C=90°,∴∠AEO=90°,∴AC是⊙O的切线;(4分)(2)解:∵AE是⊙O的切线,AD=6,AE=6,∴AE2=AD•AB,(5分)∴AB===12,∴BD=AB﹣AD=12﹣6=6;∵∠AED=∠ABE,∠A=∠A,∴△AED∽△ABE,(6分)∴;设DE=x,BE=2x,∵DE2+BE2=BD2,(7分)∴2x2+4x2=36,解得x=±(负的舍去),∴DE=2.(8分)19.(1)证明:∵AB为直径∴∠ACB=90°∴AC⊥BC又D为中点,∴OD⊥BC,OD∥AC,又O为AB中点,∴;(4分)(2)证明:连接CD,PC为切线,由∠PCD=∠CAP,∠P为公共角,∴△PCD∽△PAC,(6分)∴,又CD=BD,∴;(8分)(3)解:∵AC=6,AB=10,∴BC=8,BE=4,OE=3,∴DE=2,∴BD2=DE2+BE2=20,(9分)∴AD2=AB2﹣BD2=80,∴AD=4,(10分)CD=BD=2,由(2),∴,(11分)∴CP2=DP•AP=45×5,∴切线PC=15.(12分)20.(1)证明:连接PB,OP,∵PE⊥AB,PD⊥OB,∴∠BEP=∠PDO=90°,∵AB切⊙O1于B,∠ABP=∠BOP,∴△PBE∽△POD,∴=,同理,△OPF∽△BPD∴=,∴=,∴PD2=PE•PF;(2)解:连接O1B,O1P,∵AB切⊙O1于B,∠POB=30°,∴∠ABP=30°,∴∠O1BP=90°﹣30°=60°,∵O1B=O1P,∴△O1BP为等边三角形,∴O1B=BP,∵P为弧BO的中点,∴BP=OP,即△O1PO为等边三角形,∴O1P=OP=a,∴∠O1OP=60°,又∵P为弧BO的中点,∴O1P⊥OB,在△O1DO中,∵∠O1OP=60°O1O=a,∴O1D=a,OD=a,过D作DM⊥OO1于M,∴DM=OD=a,OM=DM=a,∴D(﹣a,a),∵∠O1OF=90°,∠O1OP=60°∴∠POF=30°,∵PE⊥OA,∴PF=OP=a,OF=a,∴P(﹣a,),F(﹣a,0),∵AB切⊙O1于B,∠POB=30°,∴∠ABP=∠BOP=30°,∵PE⊥AB,PB=a,∴∠EPB=60°∴PE=a,BE=a,∵P为弧BO的中点,∴BP=PO,∴∠PBO=∠BOP=30°,∴∠BPO=120°,∴∠BPE+∠BPO=120°+60°=180°,即OPE三点共线,∵OE=a+a=a,过E作EM⊥x轴于M,∵AO切⊙O1于O,∴∠EOA=30°,∴EM=OE=a,OM=a,∴E(﹣a,a),∵E(﹣a,a),D(﹣a,a),∴DE=﹣a﹣(﹣a)=a,DE边上的高为:a,∴S△DEF=×a×a=a2.故答案为:D(﹣a,a),E(﹣a,a),F(﹣a,0),P(﹣a,);S△DEF=a2.。
切割线定理公式及证明
切割线定理公式:假设$V=\{v_i\}_{i=1}^{n}$是多边形$P$的一个顶点集合,$L=\{l_i\}_{i=1}^{n}$是从$v_1$出发,从$v_i$开始绕$P$沿顺时针方向绕一圈,途经定点$v_{i+1}$与$v_i$之间的一条射线,则定理结论如下:将射线$L$在多边形$P$内部切割,给出的n段子线段的总长度
T(L)与多边形面积S(P)满足:
$T(L)=2S(P)$
证明:
考虑多边形$P$包围面积S(P)中最后一个三角形,设其三个顶点分别为$v_i,v_{i+1},v_{i+2}$,以$v_i,v_{i+1}$为基线,$v_{i+2}$为外顶点。
将射线$l_i$投射到$v_i,v_{i+1}$的基线上,形成一个新的顶点
$v'_{i+2}$,由$v_i,v'_{i+2}$组成的新的三角形,与原来的三角形
$v_i,v_{i+1},v_{i+2}$完全相同,只不过替换了一个顶点,而新三角形的面积仍然为S(P),且$v'_{i+2}$是射线$l_i$与多边形$P$之间的一个公共点,即射线$l_i$将多边形$P$内部切割,形成了两段新线段,令这两段新线段为$s_1$与$s_2$,则有:
$T(L)=s_1+s_2=2S(P)$
因此,得证切割线定理。
圆幂定理和切割线定理1. 圆幂定理圆幂定理是指在一个圆内部或外部,如果有一条切线和一条线段相交,并且这条线段的一个端点在圆上,那么这条线段两个端点和切点构成的矩形的两条对角线线段的乘积是相等的。
1.1 圆内部的圆幂定理设一条圆在点A上,直径为d,直线l和圆相交于点B和切点C,如图所示:根据圆幂定理,可以得到以下公式:AC * BC = DC * EC其中,AC表示线段AC的长度,BC表示线段BC的长度,DC表示线段AD的长度,EC表示线段BE的长度。
1.2 圆外部的圆幂定理设一条圆在点A上,直径为d,直线l和圆相交于点B和切点C,如图所示:同样根据圆幂定理,可以得到以下公式:AC * BC = DC * EC其中,AC表示线段AC的长度,BC表示线段BC的长度,DC表示线段AD的长度,EC表示线段BE的长度。
2. 切割线定理切割线定理是指一个圆内部一条切线所切割的弧的长度等于该切点到切线的距离两端的两条弦的长度的和。
设一条圆在点A上,直线l和圆相交于点B和切点C,如图所示:根据切割线定理,可以得到以下公式:AC = AD + DB其中,AC表示切割线的长度,AD和DB表示距离切割线等长的两条弦的长度。
3. 圆幂定理和切割线定理的应用圆幂定理和切割线定理是几何学中常用的定理,广泛应用于解决与圆有关的几何问题。
3.1 圆的切线长度问题在一个圆内部或外部,已知切点和切线的长度,可以利用圆幂定理计算其他线段的长度。
例如,在一个圆外部,已知切线长度为l,切点到圆心的距离为r,可以利用圆幂定理得到切点到切线两端的两条弦的长度。
3.2 弦的位置问题在一个圆内部或外部,已知圆心、切点和切线的长度,可以利用切割线定理计算弦的长度和位置。
例如,在一个圆内部,已知切点到切线的距离为d,可以利用切割线定理得到切割线切割的弧的长度。
3.3 圆的相交问题利用圆幂定理和切割线定理,可以解决圆的相交问题。
例如,已知两个圆的圆心和半径,可以利用圆幂定理和切割线定理计算两个圆的切点和切线。
切割线定理推论切割线定理是一个基本的几何定理,它描述了在一个圆中,连接圆心和圆上一点的线段(称为半径)与通过这个点的切线之间的关系。
具体来说,切割线定理指出,当一条直线与一个圆相交时,它所截下的弧长相等的两个部分所对应的两条切线长度相等。
这个定理可以用来解决许多几何问题。
例如,在一个圆中,如果我们知道了两条切线的长度以及它们之间夹角的大小,那么我们可以计算出圆的半径和弧长。
同样地,如果我们知道了圆上某一点到圆心的距离以及通过这个点的切线长度,那么我们也可以计算出另一条切线长度。
除此之外,切割线定理还有一个重要推论:当一条直线与一个圆相交时,在该直线上任意取两点A和B,则这两点到圆心O距离OA和OB之积等于这两点在直线上所成小角α对应弧AB之积。
证明如下:首先,在图中连接OA、OB、OC三条辅助线,并做垂足CD。
因为AC是弦,则∠OAC=∠OBC(同弧所对角相等)。
同理,∠OCA=∠OAB。
因此,△OAC与△OBC相似,△OCA与△OAB相似。
根据相似三角形的性质,得到:OA/OC=OC/OBOA×OB=OC²同理可得:OB×OD=OE²将两式相乘,得到:OA×OB×OD×OE=OC²×OE²因为CD是直线,则α对应弧AB+α对应弧DE=π(圆周角定理)。
由于三角函数中sinα/2=sqrt[(1-cosα)/2],则有:sinα/2=sqrt[(1-cosα)/2]sinα/2×cosα/2=sqrt[(1-cos²α)/4]=(sinα)²/4因此,有:AB×DE=(OA-OB)²/4将上式代入前面的式子中,并整理得到:OA×OB=(AB+DE)²/4-OD²代入圆周角定理中的等式中得到:(O A+OB)²=(AB+DE)²+4OD²即为切割线定理的推论。
切割线定理的证明及其应用
1.切割线定理:
在任意多边形 P 中,选择两个点 A、B,使得其他所有点到线段 AB 距离都相等,则线段 AB 称为多边形 P 的切割线。
2.证明
任一多边形 P,假设其边数为 n ,点 A 与 B 之间的距离为 D,其他点 C 到线段AB 的距离为 d,则有:
n × D = (n -2)× d
由此可知,D 将等于 d,即点 A 到点 B 的距离与其他点到线段 AB 的距离相等。
3.应用
(1)在图形计算中,利用切割线定理可用于在平面上快速定位任意多边形中特定位置的点,迅速检验多边形的贪婪算法和路径搜索算法是否为最优解,以便更好地分析求解图形学问题。
(2)切割线定理可以延伸至空间中,帮助我们快速定位立体图形中的某一点。
也可以利用它来实现空间划分,例如空间三角剖分。
(3)切割线定理更可以用于形状识别,例如通过计算其他点到切割线距离分布,来判断形状是否为平行四边形,正方形等等,具有重要的实际价值。
切割线定理公式及证明【公式】切割线定理可以表示为以下比例关系:设有两条平行线L和M,一条切割线N与这两条平行线相交,相交点分别为A、B、C。
那么,切割线N所生成的线段AB与AC的长度之比等于线段BC与AC的长度之比,即:AB/AC=BC/AC【证明】为了证明切割线定理,我们可以通过几何方法或代数方法来进行证明。
下面将给出一种几何方法证明的详细步骤。
1.设有两条平行线L和M,一条切割线N与这两条平行线相交,相交点分别为A、B、C。
2.连接线段AC和BC,使得△ABC成为一个三角形。
3.观察△ABC,我们可以发现该三角形有两个平行边AB和MN,因此,在△ABC中可以使用平行线性质来进行推导证明。
4.运用同位角性质,我们可以得到角ABN=ABC,角BCA=ACN,并且这两个角是同位角。
5.根据相交线与平行线的同位角性质,我们可以得到三角形△ABN和△ACN的两个角是对应角,即角ABN=ANB,角ACN=ANC。
6.观察△ABN和△ACN,我们可以得出结论,这两个三角形相似(AA相似性质),因为它们有一个对应角相等,且由于线段AB和AC平行,所以角BAN=CAN。
7.根据相似三角形的性质,我们可以得到△ABN和△ACN的边长之比等于对应边长之比,即AB/AC=AN/AN。
8.由于AN=AC+CN,可将上式作进一步化简,得到AB/AC=AC/AC+CN/AC。
9.同理,通过相似三角形的性质,我们可以得到△BCN和△ACN的边长之比等于对应边长之比,即BC/AC=CN/AC。
10.把式子10代入式子9中,我们可以得到AB/AC=BC/AC+111.化简以上等式,得到AB/AC-BC/AC=112.进一步化简可得到AB/AC=BC/AC,即切割线定理的公式。
通过以上证明,我们可以看到切割线定理的正确性。
根据这个定理,我们可以在平面几何问题中应用切割线定理来解决一些相关的比例问题,特别是在梯形、三角形和平行四边形等图形的相似性问题中,起到重要的指导作用。
切割线定理
切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
与圆相交的直线是圆的割线。
切割线定理揭示了从圆外一点引圆的切线和割线时,切线与割线之间的关系。
扩展资料
切割线
切割线(cross line):在航空物探测量中,由于受飞行高度、空间位置,以及仪器特性变化影响,各测线测量难以在同一水平,而且观测误差往往较大,因此需布设垂直于测线方向的切割线,供各测线间调平和全区测量质检。
切割线间距可等于或为测线间距的2~10倍,并应尽量选在磁场相对平静和地形高差变化较小地段。
2.4&2.5 切割线定理 相交弦定理对应学生用书P23]1.切割线定理(1)文字语言:过圆外一点作圆的一条切线和一条割线,切线长是割线上从这点到两个交点的线段长的比例中项.(2)符号语言:从⊙O外一点P引圆的切线PT和割线PAB,T是切点,则PT2=PA·PB.(3)图形语言:如图所示.推论:过圆外一点作圆的两条割线,在一条割线上从这点到两个交点的线段长的积,等于另一条割线上对应线段长的积(割线定理).2.相交弦定理(1)文字语言:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.(2)符号语言:⊙O的两条弦AB和CD相交于圆内的一点P,则PA·PB=PC·PD.(3)图形语言:如图所示.1.由相交弦定理知,垂直于弦的直径平分弦.那么,直径被弦分成的两条线段与弦有何关系?提示:弦的一半是直径被弦分成的两条线段的比例中项.2.如图,圆外一点P引圆的两条割线能否有PA·AB=PC·CD?提示:只有PA=PC时才有PA·PB=PC·CD成立.对应学生用书P23]切割线定理的应用[例1] 如图所示,⊙O1与⊙O2相交于A,B两点,AB是⊙O2的直径,过A点作⊙O1的切线交⊙O2于点E,并与BO1的延长线交于点P.PB分别与⊙O1,⊙O2交于C,D两点.求证:(1)PA·PD=PE·PC;(2)AD=AE.[思路点拨] 本题主要考查切割线定理的应用.解题时由割线定理得PA·PE=PD·PB,再由切割线定理知PA2=PC·PB可得结论,然后由(1)进一步可证AD=AE.[精解详析] (1)∵PAE,PDB分别是⊙O2的割线,∴PA·PE=PD·PB.①又∵PA,PCB分别是⊙O1的切线和割线,∴PA2=PC·PB.②由①②得PA·PD=PE·PC.(2)连接AD,AC,ED,∵BC是⊙O1的直径,∴∠CAB=90°.∴AC是⊙O2的切线.又由(1)知=,∴AC∥ED.∴AB⊥ED.又∵AB是⊙O2∴AD=AE.讨论与圆有关的线段间的相互关系,常常可以借助于切割线定理和相似成比例的知识去解决,通常用分析法揭示解题的思考过程,而用综合法来表示解题的形式.1.(湖北高考)如图,P为⊙O外一点,过P点作⊙O的两条切线,切点分别为A,B.过PA 的中点Q作割线交⊙O于C,D两点.若QC=1,CD=3,则PB= .解析:由切割线定理,得QA2=QC·QD=4⇒QA=2,则PB=PA=2QA=4.答案:4相交弦定理的应用[例2]O于C,D两点,垂足是点E.求证:PC·PD=AE·AO.[思路点拨] 由相交弦定理知PC·PD=AP·PB,又P为AB的中点,所以PC·PD=AP2.在Rt△PAO中再使用射影定理即可.[精解详析] 连接OP,∵P为AB的中点,∴OP⊥AB,AP=PB.∵PE⊥OA,∴AP2=AE·AO.∵PD·PC=PA·PB=AP2,∴PD·PC=AE·AO.相交弦定理的运用多与相似三角形联系在一起,经常与射影定理、直角三角形的性质相结合证明某些结论.2.(湖南高考)如图,已知AB,BC是⊙O的两条弦,AO⊥BC,AB=,BC=2,则⊙O 的半径等于.解析:设AO,BC的交点为D,由已知可得D为BC的中点,则在直角三角形ABD中,AD==1,设圆的半径为r,延长AO交圆O于点E,由圆的相交弦定理可知BD·CD=AD·DE,即()2=2r-1,解得r=.答案:相交弦定理与切割线定理的综合应用[例3],AD、BC 相交于E点,F为CE上一点,且DE2=EF·EC.(1)求证:∠P=∠EDF;(2)求证:CE·EB=EF·EP.(3)若CE∶BE=3∶2,DE=6,EF=4,求PA的长.[思路点拨] 本题主要考查相交弦定理与切割线定理的综合应用.解题时先证△CED ∽△DEF,同时利用平行关系可证(1);然后证明△DEF∽△PEA,结合相交弦定理可证(2);最后由切割线定理可求PA.[精解详析] (1)证明:∵DE2=EF·EC,∴DE∶EC=EF∶ED.∵∠DEF是公共角,∴△CED∽△DEF.∴∠EDF=∠C.∵CD∥AP,∴∠C=∠P.∴∠P=∠EDF.(2)证明:∵∠P=∠EDF,∠DEF=∠PEA,∴△DEF∽△PEA.∴DE∶PE=EF∶EA,即EF·EP=DE·EA.∵弦AD,BC相交于点E,∴DE·EA=CE·EB.∴CE·EB=EF·EP.(3)∵DE2=EF·EC,DE=6,EF=4,∴EC=9.∵CE∶BE=3∶2,∴BE=6.∵CE·EB=EF·EP,∴9×6=4×EP.解得EP=.∴PB=PE-BE=,PC=PE+EC=.由切割线定理得PA2=PB·PC.∴PA2=×.∴PA=.解决与圆有关的线段问题多综合应用相交弦定理及切割线定理,同时注意相似三角形及平行过渡传递等量关系的应用.3.如图,E是⊙O内两弦AB和CD的交点,直线EF∥CB,交AD的延长线于点F,FC与圆交于点G.求证:(1)△DFE∽△EFA;(2)△EFG∽△CFE.证明:(1)∵EF∥CB,∴∠DEF=∠DCB.∵∠DCB和∠DAB都是»DB上的圆周角,∴∠DAB=∠DCB=∠DEF.∵∠DFE=∠EFA,∴△DFE∽△EFA.(2)由(1)知:△DFE∽△EFA,∴=.即EF2=FA·FD.由割线定理得FA·FD=FG·FC.∴EF2=FG·FC,即=.又∵∠EFG=∠CFE,∴△EFG∽△CFE.本课时主要考查相交弦定理、切割线定理的应用.难度中档,是高考命题的热点内容.[考题印证](新课标全国卷Ⅱ)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E.证明:(1)BE=EC;(2)AD·DE=2PB2.[命题立意] 本题主要考查切割线定理、相交弦定理以及三角形的外切定理、弦切角定理、同弧所对的圆心角相等定理.[自主尝试] (1)连接AB,AC.由题设知PA=PD,故∠PAD=∠PDA.因为∠PDA=∠DAC+∠DCA,∠PAD=∠BAD+∠PAB,∠DCA=∠PAB,所以∠DAC=∠BAD,因此BE=EC.(2)由切割线定理得PA2=PB·PC.因为PA=PD=DC,所以DC=2PB,BD=PB.由相交弦定理得AD·DE=BD·DC,所以AD·DE=2PB2.对应学生用书P25]一、选择题1.如图,已知⊙O的两条弦AB,CD相交于AB的中点E,且AB=4,DE=CE+3,则CD的长为( )A.4 B.5C.8 D.10解析:选B 设CE=x,则DE=3+x.根据相交弦定理,得x(x+3)=2×2,x=1或x=-4(不合题意,应舍去).则CD=3+1+1=5.2.如图,点P是⊙O外一点,PAB为⊙O的一条割线,且PA=AB,PO交⊙O于点C,若OC=3,OP=5,则AB的长为( )A. B.2C. D.解析:选B 设PA=AB=x,延长PO交圆于点D.因为PA·PB=PC·PD,OC=3,OP=5,所以PC=2,PD=8.所以x·2x=16,所以x=2.3.如图,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,以BD为直径的圆与BC交于点E,则( )A.CE·CB=AD·DB B.CE·CB=AD·ABC.AD·AB=CD2D.CE·EB=CD2解析:选A 在直角三角形ABC中,根据直角三角形射影定理可得CD2=AD·DB,再根据切割线定理可得CD2=CE·CB,所以CE·CB=AD·DB.4.如图,CA,CD分别切圆O1于A,D两点,CB,CE分别切圆O2于B,E两点.若∠1=60°,∠2=65°,判断AB,CD,CE的长度,下列关系正确的是( )A.AB>CE>CD B.AB=CE>CDC.AB>CD>CE D.AB=CD=CE解析:选A 因为∠1=60°,∠2=65°,所以∠ABC=180°-∠1-∠2=180°-60°-65°=55°,所以∠2>∠1>∠ABC,所以AB>BC>AC,因为CA,CD分别切圆O1于A,D两点,CB,CE分别切圆O2于B,E两点,所以AC=CD,BC=CE,所以AB>CE>CD.故选A.二、填空题5.如图,圆O是△ABC的外接圆,过点C的切线交AB的延长线于点D,CD=2,AB=3,则BD的长为.解析:由切割线定理得:DB·DA=DC2,即DB(DB+BA)=DC2,∴DB2+3DB-28=0,∴DB=4.答案:46.如图,从圆O外一点P引圆O的切线PA和割线PBC,已知PA=2,PC=4,圆心O到BC的距离为,则圆O的半径为.解析:记圆O的半径为R.依题意得PA2=PB·PC,PB==2,BC=PC-PB=2,所以R==2.答案:27.如图,⊙O的弦ED,CB的延长线交于点A,若BD⊥AE,AB=4,BC=2,AD=3,则DE=;CE= .解析:由切割线定理得AB·AC=AD·AE,即4×6=3×(3+DE),解得DE=5;易知==,又∠A=∠A,故△ABD∽△AEC,故∠BCE=∠BDA=90°,=.在直角三角形ABD中,BD==,∴CE===2.答案:5 28.如图,已知圆中两条弦AB与CD相交于点F,E是AB延长线上一点,且DF=CF=,AF∶FB∶BE=4∶2∶1.若CE与圆相切,则线段CE的长为.解析:设BE=x,则FB=2x,AF=4x,由相交弦定理得DF·FC=AF·FB,即2=8x2,解得x=,AE=,再由切割线定理得CE2=EB·EA=×=,所以CE=.答案:三、解答题9.如图,P为圆O外一点,PA,PB是圆O的两条切线,A,B为切点,OP与AB相交于点M,且点C求证:∠OPC=∠OCM.证明:连接OB,由切线长定理,得PA=PB,PM⊥AB,PO平分∠APB.又PB⊥OB,在Rt△OPB中,OB2=OP·OM,∵OB=OC,∴OC2=OP·OM,即=,∴△OCP∽△OMC,∴∠OPC=∠OCM.10.如图,两个同心圆的圆心是O,大圆的半径为13,小圆的半径为5,AD是大圆的直径.大圆的弦AB,BE分别与小圆相切于点C,F.AD,BE相交于点G,连接BD.(1)求BD的长.(2)求∠ABE+2∠D的度数.(3)求的值.解:(1)连接OC,因为AB是小圆的切线,C是切点,所以OC⊥AB,所以C是AB的中点.因为AD是大圆的直径,所以O是AD的中点.所以OC是△ABD的中位线.所以BD=2OC=10.(2)连接AE.由(1)知C是AB的中点.同理F是BE的中点.即AB=2BC,BE=2BF,由切线长定理得BC=BF.所以BA=BE.所以∠BAE=∠E.因为∠E=∠D,所以∠ABE+2∠D=∠ABE+∠E+∠BAE=180°.(3)连接BO,在Rt△OCB中,因为OB=13,OC=5,所以BC=12,AB=24.由(2)知∠OBG=∠OBC=∠OAC.因为∠BGO=∠AGB,所以△BGO∽△AGB.所以==.11.如图,在Rt△BDE中,∠BDE=90°,BC平分∠DBE交DE于点C,AC⊥CB交BE于点A,△ABC的外接圆的半径为r.(1)若∠E=30°,求证:BC·BD=r·ED.(2)若BD=3,DE=4,求AE的长.解:(1)证明:取AB的中点为O,△ABC是直角三角形,AB是斜边,O是外接圆的圆心,连接CO,所以BO=CO,∠BCO=∠OBC,因为BC是∠DBE的平分线,所以∠DBC=∠CBA,所以∠OCB=∠DBC,所以OC∥DB(内错角相等,两直线平行),所以=,把比例式化为乘积式得BD·CE=DE·OC,因为OC=r,所以BD·CE=DE·r.因为∠D=90°,∠E=30°,所以∠DBE=60°,所以∠CBE=∠DBE=30°,所以∠CBE=∠E,所以CE=BC,所以BC·BD=r·ED.(2)过点C作CH⊥OE,垂足为H.BD=3,DE=4,根据勾股定理,BE=5,OC=OA =r,因为OC∥DB,所以△OCE∽△BDE,所以==,即==,解得OE=r,CE=r.CH==r,因为BC平分∠DBE交DE于点C,则△BDC≌△BHC,所以BH=BD=3,则HE=2.在Rt△CHE中,根据勾股定理得:CH2+EH2=CE2,即2+22=2,解得:r=,则AE=BE-2r=5-=.。
切割线定理(一)© 2011 菁优网一、解答题(共10小题,满分100分,每小题10分)1、(10分)(2010•江汉区)如图,Rt△BDE中,∠BDE=90°,BC平分∠DBE交DE于点C,AC⊥CB交BE于点A,△ABC 的外接圆的半径为r.(1)若∠E=30°,求证:BC•BD=r•ED;(2)若BD=3,DE=4,求AE的长.2、(10分)(2009•淄博)如图,两个同心圆的圆心是O,大圆的半径为13,小圆的半径为5,AD是大圆的直径.大圆的弦AB,BE分别与小圆相切于点C,F.AD,BE相交于点G,连接BD.(1)求BD的长;(2)求∠ABE+2∠D的度数;(3)求的值.3、(10分)(2008•苏州)如图,在△ABC中,∠BAC=90度.BM平分∠ABC交AC于M,以A为圆心,AM为半径作⊙A交BM于N,AN的延长线交BC于D,直线AB交⊙A于P,K两点,作MT⊥BC于T.(1)求证:AK=MT;(2)求证:AD⊥BC;(3)当AK=BD时,求证:.4、(10分)(2008•濮阳)如图,△ABC内接于⊙O,过点B作⊙O的切线,交于CA的延长线于点E,∠EBC=2∠C.(1)求证:AB=AC;(2)当时,①求tan∠ABE的值;②如果AE=,求AC的值.5、(10分)(2007•厦门)已知:如图,PA、PB是⊙O的切线;A、B是切点;连接OA、OB、OP,(1)若∠AOP=60°,求∠OPB的度数;(2)过O作OC、OD分别交AP、BP于C、D两点,①若∠COP=∠DOP,求证:AC=BD;②连接CD,设△PCD的周长为l,若l=2AP,判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由.6、(10分)(2007•天津)如图,⊙O和⊙O′都经过点A、B,点P在BA延长线上,过P作⊙O的割线PCD交⊙O于C、D两点,作⊙O′的切线PE切⊙O′于点E.若PC=4,CD=8,⊙O的半径为5.(1)求PE的长;(2)求△COD的面积.7、(10分)(2007•庆阳)如图EB是⊙O的直径,A是BE的延长线上一点,过A作⊙O的切线AC,切点为D,过B 作⊙O的切线BC,交AC于点C,若EB=BC=6,求:AD,AE的长.8、(10分)(2007•河池)如图1,已知正方形ABCD的边长为,点M是AD的中点,P是线段MD上的一动点(P不与M,D重合),以AB为直径作⊙O,过点P作⊙O的切线交BC于点F,切点为E.(1)除正方形ABCD的四边和⊙O中的半径外,图中还有哪些相等的线段(不能添加字母和辅助线);(2)求四边形CDPF的周长;(3)延长CD,FP相交于点G,如图2所示.是否存在点P,使BF•FG=CF•OF?如果存在,试求此时AP的长;如果不存在,请说明理由.9、(10分)(2007•安顺)如图,A,B,C,D四点在⊙O上,AD,BC的延长线相交于点E,直径AD=10,OE=13,且∠EDC=∠ABC.(1)计算;(2)计算CE•BE的值;(3)探究:BE的取值范围.10、(10分)(2006•日照)阅读下面的材料:如图(1),在以AB为直径的半圆O内有一点P,AP、BP的延长线分别交半圆O于点C、D.求证:AP•AC+BP•BD=AB2.证明:连接AD、BC,过P作PM⊥AB,则∠ADB=∠AMP=90°,∴点D、M在以AP为直径的圆上;同理:M、C在以BP为直径的圆上.由割线定理得:AP•AC=AM•AB,BP•BD=BM•BA,所以,AP•AC+BP•BD=AM•AB+BM•AB=AB•(AM+BM)=AB2.当点P在半圆周上时,也有AP•AC+BP•BD=AP2+BP2=AB2成立,那么:(1)如图(2)当点P在半圆周外时,结论AP•AC+BP•BD=AB2是否成立?为什么?(2)如图(3)当点P在切线BE外侧时,你能得到什么结论?将你得到的结论写出来.答案与评分标准一、解答题(共10小题,满分100分,每小题10分)1、(10分)(2010•江汉区)如图,Rt△BDE中,∠BDE=90°,BC平分∠DBE交DE于点C,AC⊥CB交BE于点A,△ABC 的外接圆的半径为r.(1)若∠E=30°,求证:BC•BD=r•ED;(2)若BD=3,DE=4,求AE的长.考点:切割线定理;直角三角形全等的判定;勾股定理;切线的判定。
专题:计算题;证明题。
分析:(1)取AB中点O,由题意得△ABC是Rt△,O是外接圆心,连接CO,可证得OC∥DB,则,即OC•DE=CE•BD;作CF⊥BE,然后证得∠CBE=∠E=30°,根据等角对等边的性质可得CE=BC,则可得BC•BD=r•ED;(2)根据勾股定理求出BE,设CE=x,则BC=x,在Rt△BCD中,根据勾股定理求出x,再推得CE为圆的切线,利用切割线定理求出AE的值.解答:解:(1)取AB中点O,△ABC是Rt△,AB是斜边,O是外接圆心,连接CO,∴BO=CO,∠BCO=∠OBC,∵BC是∠DBE平分线,∴∠DBC=∠CBA,∴∠OCB=∠DBC,∴OC∥DB,(内错角相等,两直线平行),∴,把比例式化为乘积式得BD•CE=DE•OC,∵OC=r,∴BD•CE=DE•r.∵∠D=90°,∠E=30°,∴∠DBE=60°,∴∠CBE=∠DBE=30°,∴∠CBE=∠E,∴CE=BC,∴BC•BD=r•ED.(2)BD=3,DE=4,根据勾股定理,BE=5,设CE=x,BC=CE=,BD2+CD2=BC2,32+(4﹣x)2=x2,x=,由前所述,OC∥BD,BD⊥DE,故OC⊥DE,CE是圆O切线,CE2=AE•BE,AE=()2÷5=.点评:本题考查的是切割线定理,切线的性质定理,勾股定理.2、(10分)(2009•淄博)如图,两个同心圆的圆心是O,大圆的半径为13,小圆的半径为5,AD是大圆的直径.大圆的弦AB,BE分别与小圆相切于点C,F.AD,BE相交于点G,连接BD.(1)求BD的长;(2)求∠ABE+2∠D的度数;(3)求的值.考点:切割线定理;三角形中位线定理;切线的性质;相似三角形的判定与性质。
专题:代数几何综合题。
分析:(1)连接OC,并延长BO交AE于点H,根据OC∥BD,OC为△ABD的中位线,可知:BD=2OC,得BD的长;(2)连接AE,根据切线长定理知:AB=EB,可得:∠BAE=∠BEA;根据圆周角相等,得:∠D=∠AEB,可将∠ABE+2∠D 的值求出;(3)根据△BGO∽△AGB,可将的值求出.解答:解:(1)连接AE,OC,并延长BO交AE于点H,∵AB是小圆的切线,C是切点,∴OC⊥AB,∴C是AB的中点.∵AD是大圆的直径,∴O是AD的中点.∴OC是△ABD的中位线.∴BD=2OC=10.(2)由(1)知C是AB的中点.同理F是BE的中点.由切线长定理得BC=BF.∴BA=BE.∴∠BAE=∠E.∵∠E=∠D,∴∠ABE+2∠D=∠ABE+∠E+∠BAE=180°.(3)连接BO,在Rt△OCB中,∵OB=13,OC=5,∴BC=12.由(2)知∠OBG=∠OBC=∠OAC.∵∠BGO=∠AGB,∴△BGO∽△AGB.∴.点评:在解本题的过程中要用到切线长定理,中位线定理,相似三角形的判定等知识,要求学生熟练掌握和应用.3、(10分)(2008•苏州)如图,在△ABC中,∠BAC=90度.BM平分∠ABC交AC于M,以A为圆心,AM为半径作⊙A交BM于N,AN的延长线交BC于D,直线AB交⊙A于P,K两点,作MT⊥BC于T.(1)求证:AK=MT;(2)求证:AD⊥BC;(3)当AK=BD时,求证:.考点:切割线定理;全等三角形的判定与性质;角平分线的性质。
专题:证明题。
分析:(1)用角平分线的性质,圆的半径相等解题;(2)根据图中相等角,找互余关系的角,从而推出垂直关系.(3)连接PN,MK,根据已知证明△ABD≌△CMT再根据边之间的转化即可得到结论.解答:证明:(1)∵BM平分∠ABC,∠BAC=90°,MT⊥BC,∴AM=MT.又∵AM=AK,∴AK=MT.(2)∵BM平分∠ABC,∴∠ABM=∠CBM.∵AM=AN,∴∠AMN=∠ANM.又∵∠ANM=∠BND,∴∠AMN=∠BND.∵∠BAC=90°,∴∠ABM+∠AMB=90°.∴∠CBM+∠BND=90°.∴∠BDN=90°.∴AD⊥BC.(3)∵BNM和BPK为⊙A的割线,∴BN•BM=BP•BK.∴.∵AK=BD,AK=MT,∴BD=MT.∵AD⊥BC,MT⊥BC,∴∠ADB=∠MTC=90°.∴∠C+∠CMT=90°.∵∠BAC=90°,∴∠C+∠ABC=90°.∴∠ABC=∠CMT.在△ABD和△CMT中,,∴△ABD≌△CMT.∴AB=MC.∵AK=AM,∴AB+AK=MC+AM.即BK=AC.∴.点评:本题考查了角平分线的性质,直角三角形两锐角互余,圆的割线定理,全等三角形的判定,综合性强.4、(10分)(2008•濮阳)如图,△ABC内接于⊙O,过点B作⊙O的切线,交于CA的延长线于点E,∠EBC=2∠C.(1)求证:AB=AC;(2)当时,①求tan∠ABE的值;②如果AE=,求AC的值.考点:切割线定理;勾股定理;解直角三角形。
专题:综合题。
分析:(1)BE切⊙O于点B,根据弦切角定理得到∠ABE=∠C,把求证AB=AC的问题转化为证明∠ABC=∠C的问题.(2)①连接AO,交BC于点F,tan∠ABE=tan∠ABF=,转化为求AF的问题.②在△EBA和△ECB中,∠E=∠E,∠EBA=∠ECB,得到△EBA∽△ECB,再由切割线定理,得EB2=EA×EC=EA(EA+AC),就可以求出AC的长.解答:证明:(1)∵BE切⊙O于点B,∴∠ABE=∠C.∵∠EBC=2∠C,即∠ABE+∠ABC=2∠C.∴∠ABC=∠C.∴AB=AC.(2)①如图,连接AO,交BC于点F∵AB=AC,∴;∴AO⊥BC,且BF=FC.∵∴∴;设AB=m,BF=2m,由勾股定理,得AF=﹣=﹣;∴tan∠ABE=tan∠ABF=.②在△EBA和△ECB中,∵∠E=∠E,∠EBA=∠ECB,∴△EBA∽△ECB,∴;∵,∴EB=EA(※);由切割线定理,得EB2=EA×EC=EA(EA+AC);将(※)式代入上式,得EA2=EA(EA+AC);∵EA≠0,∴AC=EA=×=4.点评:本题主要考查了相似三角形的性质,对应边的比相等,以及切割线定理.5、(10分)(2007•厦门)已知:如图,PA、PB是⊙O的切线;A、B是切点;连接OA、OB、OP,(1)若∠AOP=60°,求∠OPB的度数;(2)过O作OC、OD分别交AP、BP于C、D两点,①若∠COP=∠DOP,求证:AC=BD;②连接CD,设△PCD的周长为l,若l=2AP,判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由.考点:切割线定理;全等三角形的判定与性质;切线的判定。