余旭红
圆的切线的性质定理与判定定理是圆的重要内容,也是各地中考的必考知识。下面结合2018年相关中考试题,归纳与圆的切线有关的考点,以期和同学们共同探讨交流。
考点一 切线的判定定理
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。
例1 (2018·湖南邵阳)如图1所示,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,过点B作BD⊥CD,垂足为点D,连接BC。BC平分∠ABD。求证:CD为⊙O的切线。
图1
【分析】先利用BC平分∠ABD,得到∠OBC=∠DBC,再证明OC∥BD,从而得到OC⊥CD,然后根据切线的判定定理得到结论。
证明:∵BC平分∠ABD,
∴∠OBC=∠DBC,
∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB,
∴∠OCB=∠DBC,∴OC∥BD,
∵BD⊥CD,
∴OC⊥CD,
∴CD为⊙O的切线。
【点评】从已知条件中可知直线过圆上一个已知点,如果原图中没有连接OC,则需作辅助线:连接已知点和圆心,得到半径,然后证明半径与直线垂直,利用切线判定定理就能说明直线是圆的切线。这种方法简称“连半径,证垂直”。
例2 (2018·贵州安顺)如图2,在△ABC中,AB=AC,O为BC的中点,AC与半圆O相切于点D。
求证:AB是半圆O所在圆的切线。
图2
【解析】先判断出∠CAO=∠BAO,进而判断出OD=OE,即可得出结论。
证明:如图2,作OE⊥AB于E,连接OD、OA,
∵AB=AC,点O是BC的中点,
∴∠CAO=∠BAO,
∵AC与半圆O相切于D,
∴OD⊥AC,
∵OE⊥AB,
∴OD=OE,
∵AB经过半圆O的半径的外端点,
∴AB是半圆O所在圆的切线。
【点评】从已知条件中不能判断直线与圆有公共点,辅助线作法是:过圆心作直线的垂线,然后证明垂线段与半径相等,就能说明直线是圆的切线。这种方法简称“作垂直,证半径”。
考点二 切线的性质定理
切线的性质定理:圆的切线垂直于过其切点的半径;经过半径的非圆心一端,并且垂直于这条半径的直线,就是这个圆的一条切线。
例3 (2018·贵州铜仁)如图3,在三角形ABC中,AB=6,AC=BC=5,以BC为直径作⊙O交AB于点D,交AC于点G,直线DF是⊙O的切线,D为切点,交CB的延长线于点E。求证:DF⊥AC。
图3
【解析】如图3,连接OD、CD,根据圆周角定理得∠BDC=90°,由等腰三角形“三线合一”的性质,得D为AB的中点,所以OD是中位线,由三角形中位线性质,得OD∥AC,再根据切线的性质可得结论。
证明:如图3,连接OD、CD,
∵BC是⊙O的直径,∴∠BDC=90°,
∴CD⊥AB,∵AC=BC,∴AD=BD,
∵OB=OC,
∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC,
∵DF为⊙O的切线,
∴OD⊥DF,∴DF⊥AC。
【点评】此题考查了切线的性质、平行线的判定、三角形中位线性质以及等腰三角形的“三线合一”性质,熟练运用这些性质及定理是解本题的关键。
考点三 切线的判定与性质综合应用
例4 (2018·云南曲靖)如图4,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上一点,将弧BC沿直线BC翻折,使弧BC的中点D恰好与圆心O重合,连接OC、CD、BD,过点C的切线与线段BA的延长线交于点P,连接AD,在PB的另一侧作∠MPB=∠ADC。
判断PM与⊙O的位置关系,并说明理由。
图4
【解析】如图4,连接DO并延长,交PM于E,利用折叠的性质得OC=DC,BO=BD,则可判断四边形OBDC为菱形,所以OD⊥BC,△OCD和△OBD都是等边三角形。从而计算出∠COP=∠EOP=60°,接着证明PM∥BC,得到OE⊥PM,再证明OE的长等于⊙O的半径,从而可判定PM是⊙O的切线。解题步骤略。
【点评】此类问题需要同学们熟练掌握切线的判定和性质,并加以灵活应用。
(作者单位:浙江省绍兴市柯桥区钱清镇中学)