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初中数学中如何证切线,初中数学中,如何证明一条直线是圆的切线?

【来源:易教网 更新时间:2025-09-04
初中数学中如何证切线,初中数学中,如何证明一条直线是圆的切线?

定义与原理:如果已知直线过圆上的某一个点,那么作出过这一点的半径,证明这条直线垂直于半径即可,这是因为圆的切线垂直于经过切点的半径。

具体步骤

- 确定直线与圆的公共点。

- 连接圆心与该公共点,形成半径。

- 证明直线与半径垂直。

实例分析

- 例题1:如图,△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。

- 解:连接OB,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,又∠CAB=30°,∴BC=2/1AB=OB,又BD=OB,∴BC=2/1OD,∴∠OCD=90°,∴DC是⊙O的切线。

2、作垂直证半径法

定义与原理:当直线与圆的公共点不明确时,可以过圆心作直线的垂线,再证明圆心到直线的距离等于半径,这是因为圆心到切线的距离等于圆的半径。

具体步骤

- 过圆心作直线的垂线。

- 证明垂线段的长度等于圆的半径。

实例分析

- 例题2:如图,已知OC平分∠AOB,D是OC上任意一点,⊙D与OA相切于点E,求证:OB与⊙D相切。

- 解:连接DE,过点D作DF⊥OB于点F,证明DE=DF即可,由角平分线上的点到角两边的距离相等可知DE=DF,因此OB与⊙D相切。

3、利用勾股定理逆定理

定义与原理:如果已知条件中给出了线段的长度信息,可以通过计算相关线段长度的平方关系,来证明半径与直线垂直。

具体步骤

- 根据题目给出的线段长度信息,列出勾股定理的等式。

- 通过计算验证等式成立,从而证明垂直关系。

实例分析

- 例题3:如图,已知AB为⊙O的直径,点P是圆上不与点A,B重合的动点,连接AP并延长到点D,使AP=DP,点C是BD的中点,连接OP,OC,PC,求证:∠A=∠D。

- 解:连接PB,∵AB是⊙O的直径,∴BP⊥AD,∵AP=PD,∴BP是线段AD的垂直平分线,∴BA=BD,∴∠A=∠D。

4、利用特殊角计算证垂直

定义与原理:当图形中存在特殊角度,如30°、60°、45°等特殊角及其相关的角度关系时,可以通过角度的计算和性质来证明半径与直线垂直。

具体步骤

- 识别图形中的特殊角度。

- 利用特殊角度的性质进行计算。

- 证明垂直关系。

实例分析

- 例题4:如图,已知AB为⊙O的直径,点C在圆上,∠CAB=30°,求证:DC是⊙O的切线。

- 解:连接OC,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,又∠CAB=30°,∴BC=1/2AB=OB,又BD=OB,∴BC=1/2OD,∴∠OCD=90°,∴DC是⊙O的切线。

5、利用等角代换证垂直

定义与原理:通过证明与半径相关的角和已知的直角或其他垂直关系的角相等,从而得出半径与直线垂直。

具体步骤

- 找出与半径相关的角。

- 证明这些角与已知的直角或垂直关系的角相等。

- 得出垂直关系。

实例分析

- 例题5:如图,已知AB为⊙O的直径,点P是圆上不与点A,B重合的动点,连接AP并延长到点D,使AP=DP,点C是BD的中点,连接OP,OC,PC,求证:∠A=∠D。

- 解:连接PB,∵AB是⊙O的直径,∴BP⊥AD,∵AP=PD,∴BP是线段AD的垂直平分线,∴BA=BD,∴∠A=∠D。

6、利用平行线性质证垂直

定义与原理:如果存在与要证的切线垂直的直线,那么证明半径与这条直线平行,即可证明直线是圆的切线。

具体步骤

- 找出与要证的切线垂直的直线。

- 证明半径与这条直线平行。

- 得出切线的结论。

实例分析

- 例题6:如图,已知平面直角坐标系内三点(3,0), (5,0), (0,4) A B C,P经过点A B C,则点P的坐标为。

- 解:根据平行线的性质和坐标计算,可以得出点P的坐标。

7、利用三角形全等或相似证垂直

定义与原理:构造与切线相关的三角形,通过证明这些三角形与含90°角的三角形全等或相似,得出半径与直线垂直的关系。

具体步骤

- 构造相关的三角形。

- 通过全等或相似证明垂直关系。

实例分析

- 例题7:如图,已知AB为⊙O的直径,点P是圆上不与点A,B重合的动点,连接AP并延长到点D,使AP=DP,点C是BD的中点,连接OP,OC,PC,求证:∠A=∠D。

- 解:连接PB,∵AB是⊙O的直径,∴BP⊥AD,∵AP=PD,∴BP是线段AD的垂直平分线,∴BA=BD,∴∠A=∠D。

8、利用等腰三角形“三线合一”证垂直

定义与原理:当半径与直线的交点是等腰三角形的底边中点时,可利用等腰三角形“三线合一”的性质,证明半径与直线垂直。

具体步骤

- 识别等腰三角形。

- 利用“三线合一”性质证明垂直。

实例分析

- 例题8:如图,已知AB为⊙O的直径,点P是圆上不与点A,B重合的动点,连接AP并延长到点D,使AP=DP,点C是BD的中点,连接OP,OC,PC,求证:∠A=∠D。

- 解:连接PB,∵AB是⊙O的直径,∴BP⊥AD,∵AP=PD,∴BP是线段AD的垂直平分线,∴BA=BD,∴∠A=∠D。

2. 连接圆心与该公共点,形成半径。

3. 证明直线与半径垂直。例题1:如图,△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。作垂直证半径法 当直线与圆的公共点不明确时,可以过圆心作直线的垂线,再证明圆心到直线的距离等于半径。1. 过圆心作直线的垂线。

2. 证明垂线段的长度等于圆的半径。例题2:如图,已知OC平分∠AOB,D是OC上任意一点,⊙D与OA相切于点E,求证:OB与⊙D相切。利用勾股定理逆定理 如果已知条件中给出了线段的长度信息,可以通过计算相关线段长度的平方关系,来证明半径与直线垂直。

1. 根据题目给出的线段长度信息,列出勾股定理的等式。

2. 通过计算验证等式成立,从而证明垂直关系。例题3:如图,已知AB为⊙O的直径,点P是圆上不与点A,B重合的动点,连接AP并延长到点D,使AP=DP,点C是BD的中点,连接OP,OC,PC,求证:∠A=∠D。

利用特殊角计算证垂直 当图形中存在特殊角度,如30°、60°、45°等特殊角及其相关的角度关系时,可以通过角度的计算和性质来证明半径与直线垂直。1. 识别图形中的特殊角度。

2. 利用特殊角度的性质进行计算。

3. 证明垂直关系。例题4:如图,已知AB为⊙O的直径,点C在圆上,∠CAB=30°,求证:DC是⊙O的切线。利用等角代换证垂直 通过证明与半径相关的角和已知的直角或其他垂直关系的角相等,从而得出半径与直线垂直。1. 找出与半径相关的角。

2. 证明这些角与已知的直角或垂直关系的角相等。

3. 得出垂直关系。例题5:如图,已知AB为⊙O的直径,点P是圆上不与点A,B重合的动点,连接AP并延长到点D,使AP=DP,点C是BD的中点,连接OP,OC,PC,求证:∠A=∠D。利用平行线性质证垂直 如果存在与要证的切线垂直的直线,那么证明半径与这条直线平行,即可证明直线是圆的切线。

1. 找出与要证的切线垂直的直线。

2. 证明半径与这条直线平行。

3. 得出切线的结论。例题6:如图,已知平面直角坐标系内三点(3,0), (5,0), (0,4) A B C,P经过点A B C,则点P的坐标为。利用三角形全等或相似证垂直 构造与切线相关的三角形,通过证明这些三角形与含90°角的三角形全等或相似,得出半径与直线垂直的关系。

1. 构造相关的三角形。

2. 通过全等或相似证明垂直关系。例题7:如图,已知AB为⊙O的直径,点P是圆上不与点A,B重合的动点,连接AP并延长到点D,使AP=DP,点C是BD的中点,连接OP,OC,PC,求证:∠A=∠D。

利用等腰三角形“三线合一”证垂直 当半径与直线的交点是等腰三角形的底边中点时,可利用等腰三角形“三线合一”的性质,证明半径与直线垂直。1. 识别等腰三角形。

2. 利用“三线合一”性质证明垂直。例题8:如图,已知AB为⊙O的直径,点P是圆上不与点A,B重合的动点,连接AP并延长到点D,使AP=DP,点C是BD的中点,连接OP,OC,PC,求证:∠A=∠D。

证明圆的切线的方法多种多样,关键在于理解每种方法的原理和适用场景,通过具体的例题和详细的步骤分析,我们可以更好地掌握这些方法,并在实际应用中灵活运用。

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