初中数学圆的切线的证明(初中数学九年级上册圆问题)
以等边三角形ABC的BC边为直径作圆,交AC于点D,DE⊥AB于点E,连接OE,且AE=1(如图)
(1)求证:DE是⊙O的切线。
(2)求线段OE的长度。
【思考】
i)首先来回顾一下切线相关的知识点:
切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径。
根据这两条定理,我们就可以得到证明圆的切线的一般思路:
方法1、连半径,证垂直
方法2、作垂线,证半径
由于点D是圆上一点,我们可以连接OD,证明OD⊥DE即可。
ii)如何证明OD⊥DE?如果OD⊥DE,根据图中DE⊥AB,可得OD∥AB.
iii)如何证明OD∥AB?如果OD∥AB,由于OB=OC,可知OD为△ABC的中位线(连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线)只要求出点D 是AC中点即可。在等边△ABC中考虑三线合一,BD是中线、垂线、角平分线。易证垂直。BC是圆的直径,对应的圆周角是直角。反推可证DE是切线。(也可利用同位角相等证明平行,△OCD也是等边三角形)
iv)求OE的长度,根据第一问可以知道在Rt△ODE中,可以利用勾股定理求得斜边长。在Rt△ADE中,AE=1,∠ADE=30°,30°角对应的直角边等于斜边的一半。可以求出AD=2,DE=√3,OD=OC=AD=2
求得OE
【过程】
(1)证:连接OD,BD。
∵BC是⊙O直径。
∴∠BDC=90°(直径所对的圆周角是直角)
∴在等边△ABC中AD=DC(等腰三角形中三线合一)
又∵OB=OC(均为半径)
∴OD是△ABC的中位线(点O、D分别为BC、AC的中点)
∴OD∥AB(三角形的中位线平行于第三边,其长度为第三边长的一半)
∵DE⊥AB
∴DE⊥OD(垂直于两平行线之一的直线,必垂直于另一条直线)
∴DE是⊙O的切线。(经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线)
(2)在Rt△ADE中,∠A=60°,AE=1
∴AD=2,DE=√3(30°的角对应的直角边等于斜边一半及勾股定理)
在△OCD中,
∠C=60°,OC=OD=DC=DA
∴OD=2
在Rt△ODE中
∴OE=√(OD^2 DE^2)=√7
【反思】
对于证明题,有时候我们无从下手,可以根据证明结果反推求得。前提是记住各种性质定理,能够熟练运用。希望同学们多多练习,熟练运用。
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