证明直线与圆相切的常见方法(定稿)_直线与圆相切证明
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证明直线与圆相切的常见方法
学习了直线与圆的位置关系,常会遇到证明一条直线是圆的切线的题目,如何证明一条直线是圆的切线,一般会出现以下三种情况.一、若证明是圆的切线的直线与圆有公共点,且存在连接公共点的半径,此时可根据“经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线”来证明.简记为“见半径,证垂直”.例1如图1,已知AB为⊙O的直径,直线PA过点A,且∠PAC=∠B.求证:PA是⊙O的切线.图 1分析:要证明PA是⊙O的切线,因为AB是⊙O的直径,所以只要证明AB⊥AP.可结合直径所对的圆周为直角进行推理.证明:因为AB为⊙O的直径,所以∠ACB=90°,所以∠CAB+∠B=90°,因为∠PAC=∠B,所以∠CAB+∠PAC=90°,即∠BAP=90°,所以PA是⊙O的切线.二、若给出了直线与圆的公共点,但未给出过这点的半径,则连结公共点和圆心,然后根据“经过半径外端且垂直这条半径的直线是圆的切线”来证明.简记为“作半径,证垂直”.例2如图2,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D是AB的延长线上的一点,AE⊥DC交DC的延长线于点E,且AC平分∠EAB.
求证:DE是⊙O的切线.
证明:连接OC,则OA=OC,所以∠CAO=∠ACO,因为AC平分∠EAB,所以∠EAC=∠CAO=∠ACO,所以AE∥CO,又AE⊥DE,所以CO⊥DE,所以DE是⊙O的切线.
三、若直线与圆的公共点不明确时,则过圆心作该直线的垂线段,然后根据“圆心到直线的距离等于圆的半径,该直线是圆的切线”来证明.简记为“作垂直,证相等”.例3如图3,已知,O为正方形ABCD对角线上一点,以O为圆心,OA的长为半径的⊙O与BC相切于M,与AB、AD分别相交于E、F.求证:CD与⊙O相切.
图3
分析:要识别“CD与⊙O相切”,由于不知道CD经过圆上哪一点,所以先过点O作:ON⊥CD于N,再证明ON是⊙O半径。易知OM是⊙O的半径,只要证明:OM=ON即可.证明:连结OM,作ON⊥CD于N,因为 ⊙O与BC相切,所以 OM⊥BC.因为四边形ABCD是正方形,所以 AC平分∠BCD.所以OM=ON.图 4
所以CD与⊙O相切.总结: 切线判断并不难,认真审题是重点;直线与圆有交点,连接半径是关键,推得垂直是切线;若没明确是切点,作过圆心垂线段,半径相等得切线.