与圆有关的比例线段(切割线定理)
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切线长定理、弦切角定理、切割线定理、相交弦定理以及与圆有关的比例线段[学习目标]1.切线长概念切线长是在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的线段的长度,“切线长”是切线上一条线段的长,具有数量的特征,而“切线”是一条直线,它不可以度量长度。
2.切线长定理对于切线长定理,应明确(1)若已知圆的两条切线相交,则切线长相等;(2)若已知两条切线平行,则圆上两个切点的连线为直径;(3)经过圆外一点引圆的两条切线,连结两个切点可得到一个等腰三角形;(4)经过圆外一点引圆的两条切线,切线的夹角与过切点的两个半径的夹角互补;(5)圆外一点与圆心的连线,平分过这点向圆引的两条切线所夹的角。
3.弦切角:顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角。
直线AB切⊙O于P,PC、PD为弦,图中几个弦切角呢(四个)4.弦切角定理:弦切角等于其所夹的弧所对的圆周角。
5.弄清和圆有关的角:圆周角,圆心角,弦切角,圆内角,圆外角。
6.遇到圆的切线,可联想“角”弦切角,“线”切线的性质定理及切线长定理。
7.与圆有关的比例线段定理图形已知结论证法相交弦定理⊙O中,AB、CD为弦,交于P.PA·PB=PC·PD. 连结AC、BD,证:△APC∽△DPB.相交弦定理的推论⊙O中,AB为直径,CD⊥AB于P.PC2=PA·PB. 用相交弦定理.切割线定理⊙O中,PT切⊙O于T,割线PB交⊙O于APT2=PA·PB连结TA、TB,证:△PTB∽△PAT切割线定理推论PB、PD为⊙O的两条割线,交⊙O于A、CPA·PB=PC·PD过P作PT切⊙O于T,用两次切割线定理圆幂定理⊙O中,割线PB交⊙O于A,CD为弦P'C·P'D=r2-OP'2PA·PB=OP2-r2r为⊙O的半径延长P'O交⊙O于M,延长OP'交⊙O于N,用相交弦定理证;过P作切线用切割线定理勾股定理证8.圆幂定理:过一定点P向⊙O作任一直线,交⊙O于两点,则自定点P到两交点的两条线段之积为常数| |(R为圆半径),因为叫做点对于⊙O的幂,所以将上述定理统称为圆幂定理。
切割线定理
切割线定理是指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。
也是圆幂定理之一。
我在《证明——切割线定理》一文中使用勾股定理求证,比较烦琐。
现在我不依靠切割线定理证了弦切角定理(过程在这里),就可以利用弦切角定理证明切割线定理。
如图所示。
已知:CP为圆O切线,AB为圆的割线,CP、AB交于P
求证:AP·BP=CP2
证明
连接AC、BC
由弦切角定理得
∠ACP=∠CBP
又∵∠APC=∠CPB(公共角)
∴△ACP∽△CBP(两角对应相等的两个三角形相似)
∴AP/CP=CP/BP(相似三角形对应边成比例)
∴AP·BP=CP2(比例基本性质)。
郭氏数学-圆的切线长定理、弦切角定理、切割线定理、相交弦定理切线长定理、弦切角定理、切割线定理、相交弦定理以及与圆有关的比例线段1.切线长概念切线长是在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的线段的长度,“切线长”是切线上一条线段的长,具有数量的特征,而“切线”是一条直线,它不可以度量长度。
2.切线长定理对于切线长定理,应明确(1)若已知圆的两条切线相交,则切线长相等;(2)若已知两条切线平行,则圆上两个切点的连线为直径;(3)经过圆外一点引圆的两条切线,连结两个切点可得到一个等腰三角形;(4)经过圆外一点引圆的两条切线,切线的夹角与过切点的两个半径的夹角互补;(5)圆外一点与圆心的连线,平分过这点向圆引的两条切线所夹的角。
3.弦切角:顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角。
直线AB切⊙O于P,PC、PD为弦,图中几个弦切角呢?(四个)4.弦切角定理:弦切角等于其所夹的弧所对的圆周角。
5.弄清和圆有关的角:圆周角,圆心角,弦切角,圆内角,圆外角。
6.遇到圆的切线,可联想“角”弦切角,“线”切线的性质定理及切线长定理。
7.与圆有关的比例线段定理图形已知结论证法相交弦定理⊙O中,AB、CD为弦,交于P.PA·PB=PC·PD.连结AC、BD,证:△APC∽△DPB.相交弦定理的推论⊙O中,AB为直径,CD⊥A B于P.PC2=PA·PB.用相交弦定理.切割线定理⊙O中,PT切⊙O于T,割线PB交⊙O于APT2=PA·PB连结TA、TB,证:△PTB∽△PAT切割线定理推论PB、PD为⊙O的两条割线,交⊙O于A、CPA·PB=PC·PD过P作PT切⊙O于T,用两次切割线定理圆幂定理⊙O中,割线PB交⊙O于A,CD为弦P'C·P'D=r2-OP'2PA·PB=OP2-r2r为⊙O的半径延长P'O交⊙O于M,延长OP'交⊙O于N,用相交弦定理证;过P作切线用切割线定理勾股定理证8.圆幂定理:过一定点P向⊙O作任一直线,交⊙O 于两点,则自定点P到两交点的两条线段之积为常数||(R为圆半径),因为叫做点对于⊙O的幂,所以将上述定理统称为圆幂定理。
《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.。
1
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。
切割线定理及推论说课一、教材分析:1.教材的地位和作用:本课选自九年义务教育三年制初中几何第三册第七章十二节和圆有关的比例线段中的第二课时切割线定理及推论。
切割线定理和推论把直线形与圆有机的结合在一起,它在证明角相等、线段相等、线段成比例等问题时,有着重要的作用并且这对于解决一些实际问题和进一步学习有着深远的意义,因此本课在本章中有着重要的地位和作用。
2.教材处理:教材先讲授了相交弦定理,然后讲授了切割线定理,接着推出了切割线定理的推论。
我个人认为此举以不适应现代多媒体教学的需要,在教学上,由相交弦定理到切割线定理到其推论,知识的过渡有些牵强,不能很好的用辩证的观点去分析问题,学生不能很好的从“运动”的角度挖掘相交弦定理、切割线定理及推论之间的内在联系。
知识学得比较死,在学习上缺乏主动认知兴趣。
所以我在本课设计上打破原有的教学模式,改变了知识的学习顺序,即在讲授相交弦定理后,利用几何画板等手段让‘交点’由圆内向圆上再向圆外运动,让学生先学习割线定理,然后一条割线向圆外方向运动形成切线。
自然的讲授切割线定理。
让学生从运动的角度感到运动的乐趣,大大提高了学生的认知兴趣且不违背知识的正确性。
所以我把课题确定为《割线定理及切割线定理》而不是《切割线定理及推论》。
3.教学目标:依据大纲及学生的实际情况确定教学目标如下:⑴知识目标:①.掌握割线定理,②.掌握切割线定理;③.清楚相交弦定理、割线定理、切割线定理的内在联系。
⑵能力目标:①.能独立证明割线定理及切割线定理;②.会用割线定理及切割线定理解决简单的几何问题。
⑶情感目标:向学生渗透辩证唯物主义的观点。
4.教学重点:割线定理及切割线定理的推导与探索;能利用割线定理与切割线定理进行应用。
5 . 教学难点: 割线定理及切割线定理的探索; 相交弦定理、割线定理及切割线定理三者之间的辩证联系。
6.教学关键:运用多媒体等教学手段化抽象为形象,用运动的观点解决问题。
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【试题来源】【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【解析】2由切割线定理可知16:4又AH AG AF,AHAC AG=•=∴==2又99故5则25又7,9,AC AG GF FCAB ACBHBD BE BHCE CD CF CG BC AC=++=∴===•==•=•===【知识点】切线和割线【适用场合】当堂例题【难度系数】3【试题来源】【题目】如图,⊙O和⊙O′都经过点A和B,PQ切⊙O于P,交⊙O′于Q,M,交AB的延长线于N.求证:2PN MN NQ=⋅.【答案】【解析】【知识点】切线和割线【适用场合】当堂例题【难度系数】3【试题来源】【题目】如图,已知点P是O外一点,PS,PT是O的两条切线,过点P作O的割线PAB,交O于A.B两点,并交ST于点C,求证:1111()2PC PA PB=+.【答案】【解析】【知识点】切线和割线【适用场合】当堂例题【难度系数】3【试题来源】【题目】如图,设△ABC是直角三角形,点D在斜边BC上,BD=4DC。