李冬梅
切線是直線與圓的位置關(guān)系中最重要的一種關(guān)系。隨著新課改的推進(jìn),近幾年的中考題中越來(lái)越多地出現(xiàn)了證明圓的切線的題型,為此,我在教學(xué)中積累了證明圓的切線的幾道典型例題,每道題中都經(jīng)典地用到了切線的判定定理,但方法各異。下面我介紹三道經(jīng)典題。
例1.在直角三角形ABC中,AC=3 cm,BC=4 cm,∠C=90°當(dāng)r為2.4 cm時(shí),以C為圓心,r為半徑的圓與AB有何位置關(guān)系?為什么?
思路導(dǎo)析:如下圖所示,欲判定⊙C與直線AB的關(guān)系,只需求出圓心C到直線AB的距離CD,然后與r比較就可以。
解:做CD⊥AB于點(diǎn)D。
在直角三角形ABC中,AC=3 cm,BC=4 cm,∠C=90°
有勾股定理得:AB=5 cm
又∵S=AB×CD÷2=AC×BC÷2
∴CD=2.4 cm ∴CD=r=2.4 cm
∴AB與⊙C相切.
例2.如下圖,AB為⊙O的直徑,C為⊙O上一點(diǎn),AC平分∠DAB,AD⊥CD于D.試猜想CD所在直線與⊙O的位置關(guān)系,并證明。
思路導(dǎo)析:圓的切線的判定定理的條件是:①經(jīng)過(guò)半徑外端點(diǎn)。②這條半徑與直線垂直。
證明:連接OC
方法(一):
∵AO=CO ∴∠OAC=∠OCA
∵AC平分∠DAB ∴∠CAB=∠DAC
又∵AD⊥CD于點(diǎn)D ∴∠DAC+∠ACD=90°
∴∠AOC+∠ACD=90°∴OC⊥AD∴CD所在直線與⊙O相切.
方法(二):
∵弧BC所對(duì)的圓心角、圓周角分別是∠BOC和∠CAB
∴∠BOC和∠2CAB ∵AC平分∠DAB ∴∠CAB和∠DAC
∴∠DAB和∠BOC ∴OC∥AD ∴∠OCD和∠ACD
∵AD⊥CD于點(diǎn)D ∴OC⊥CD ∴CD所在直線與⊙O相切.
例3.直角梯形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD∥BC,E為AB上一點(diǎn),DE平分∠ADC,CE平分∠BCD,以AB為直徑的圓與邊CD有怎樣的位置關(guān)系?請(qǐng)證明你的結(jié)論。
思路導(dǎo)析:本題沒(méi)有指明圓心在直徑AB上的哪一點(diǎn),可先做EF⊥CD于點(diǎn)F,再證明E點(diǎn)是圓心,EF是半徑即可。
證明:做EF⊥CD于點(diǎn)F
∵DE平分∠ADC,∠A=90°,EF⊥CD于點(diǎn)F
∴AE=EF 同理可證:BE=EF ∴AE=BE=EF
∵AB為直徑 ∴E是圓心,EF是半徑
∴AB為直徑的圓與邊CD相切。
綜合上述三種典型例題,不難發(fā)現(xiàn),圓的切線的判定定理可用兩句話概括“作垂直證半徑”“連半徑證垂直”。