∴
PO
PC
圆 专题一 辅助线
1. 遇到弦时(解决有关弦的问题时)
常常添加弦心距,或者作垂直于弦的半径(或直径)或再连结过弦的端点的半径。或者连结圆心和弦
的两个端点,构成等腰三角形,还可连结圆周上一点和弦的两个端点。
作用:1、利用垂径定理;
2、利用圆心角及其所对的弧、弦和弦心距之间的关系;
3、利用弦的一半、弦心距和半径组成直角三角形,根据勾股定理求有关量。
4、可得等腰三角形;
5、据圆周角的性质可得相等的圆周角。
例:如图,AB是⊙O 的直径,PO ⊥AB 交⊙O 于 P 点,弦 PN 与 AB 相交于点 M , 求证:PM ?PN=2PO 2.
分析:要证明 PM ?PN=2PO 2,即证明 PM ?PC =PO 2,
过 O 点作 OC ⊥PN 于 C ,根据垂经定理 NC=PC ,只需证明
PM ?PC=PO 2,要证明 PM ?PC=PO 2 只需证明 △Rt POC ∽Rt △PMO.
证明: 过圆心 O 作 OC ⊥PN 于 C ,∴PC=
1
2
PN
∵PO ⊥AB, OC ⊥PN ,∴∠MOP=∠OCP=90°. 又∵∠OPC=∠MPO ,∴△Rt POC ∽△Rt PMO. 1
即∴PO 2= PM ?PC. ∴PO 2= PM ? PN ,∴PM ?PN=2PO 2.
PM
PO
2
【例 △1】如图,已知 ABC 内接于⊙O ,∠A=45°,BC=2,求⊙O 的面积。
A
O
B
C
【例 2】如图,⊙O 的直径为 10,弦 AB =8,P 是弦 AB 上一个动点,
那么 OP 的长的取值范围是_________.
【例 3】如图,弦 AB 的长等于⊙O 的半径,点 C 在弧 AMB 上,
则∠C 的度数是________.
∴ BM
2
2. 遇到有直径时
常常添加(画)直径所对的圆周角。
作用:利用圆周角的性质,得到直角或直角三角形。
例 如图,在 ABC 中,∠C=90°,以 BC 上一点 O 为圆心,以 OB 为半径的圆交 AB 于点 M ,交 BC 于 点 N .
(1) 求证:BA ·BM=BC ·BN ;
(2) 如果 CM 是⊙O 的切线,N 为 OC 的中点,当 AC=3 时,求 AB 的值.
分析:要证 BA ·BM=BC ·BN ,需证△ACB ∽△NMB ,而∠C=90°,所以需要△NMB 中有个直角,而 BN 是圆 O 的直径,所以连结 MN 可得∠BMN=90°。
(1) 证明:连结 MN ,则∠BMN=90°=∠ACB A
∴△ACB ∽△NMB
BC AB BN
M
∴AB ·BM=BC ·BN
(2) 解:连结 OM ,则∠OMC=90° ∵N 为 OC 中点
∴MN=ON=OM ,∴∠MON=60° ∵OM=OB ,∴∠B= 1 ∠MON=30° ∵∠ACB=90°,∴AB=2AC=2×3=6
【例 4】如图,AB 是⊙O 的直径,AB=4,弦 BC=2,
∠B=
3. 遇到 90°的圆周角时
C
N O
C
A
O B
B
常常连结两条弦没有公共点的另一端点。
作用:利用圆周角的性质,可得到直径。
【例 5】如图,AB 、AC 是⊙O 的的两条弦,∠BAC=90°,
A
AB=6,AC=8,⊙O 的半径是
B C
O
5. 遇到有切线时
(1)常常添加过切点的半径(连结圆心和切点) 2)常常添加连结圆上一点和切点
作用:1、可构成弦切角,从而利用弦切角定理。
2、利用切线的性质定理可得 OA ⊥AB ,得到直角或直角三角形。
【例6】如图,AB是⊙O的直径,弦AC与AB成30°角,CD与⊙O切于C,交AB?的延长线于D,求证:AC=CD.
6.遇到证明某一直线是圆的切线时
切线判定分两种:公共点未知作垂线、公共点已知作半径
切线的判定定理是:“经过半径的外端,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.”,就是说,要判定一条直
线是否是切线,应同时满足这样的两条:(1)直线经过半径的外端,(2)直线垂直于这条半径,所以,在
证明直线是切线时,往往需要通过作恰当的辅助线,才能顺利地解决问题.下面是添辅助线的小规律.
1.无点作垂线
需证明的切线,条件中未告之与圆有交点,则联想切线的定义,过圆心作该直线的垂线,证明垂足到圆心的距离等于半径.
例7.已知:如图,AB是⊙O的直径,AD⊥AB于A,BC⊥AB于B,若∠DOC=90°.
求证:DC是⊙O的切线.
分析:DC与⊙O没有交点,“无点作垂线”,过圆心O作OE⊥DC,只需证OE等于圆的半径.因为AO为
半径,若能证OE=OA即可.而OE、OA在△DEO、△DAO中,需证明△DEO ≌△DAO
证明:作OE⊥DC于E点,取DC的中点F,连结OF.
又∵∠DOC=90°.∴FO=FD∴∠1=∠3.
∵AD⊥AB,BC⊥AB,∴BC∥AD,∴OF为梯形的中位线.
∴OF∥AD.∴∠2=∠3.∴∠1=∠2.
∴DO是∠ADE的角平分线.∵OA⊥DA,OE⊥DC,
∴OA=OE=圆的半径.∴DC是⊙O的切线.
2.有点连圆心.
当直线和圆的公共点已知时,联想切线的判定定理,只要将该点与圆心连结,再证明该半径与直线垂直.
例8.已知:如图,AB为⊙O的直径,BC为⊙O的切线,切点为B,OC平行于弦AD,求证:CD是⊙O的切线.
分析:D在⊙O上,有点连圆心,连结DO,证明DO⊥DC即可.
证明:连结DO,∵OC∥AD∴∠DAO=∠COB,∠ADO=∠DOC
而∠DAO=∠ADO∴∠DOC=∠COB,又OC=OC,DO=BO∴△DOC≌△BOC
∴∠ODC=∠OBC,∵BC为⊙O的切线,切点为B
∴∠OBC=90°,∴∠ODC=90°,又D在⊙O上,
∴CD是⊙O的切线.
【例7】如图所示,已知AB是⊙O的直径,A C⊥L于C,BD⊥L于D,且AC+BD=AB。
求证:直线L与⊙O相切。
【例8△
】如图,ABO中,OA=OB,以O为圆心的圆经过AB中点C,且分别交OA、OB于点E、F.求证:AB是⊙O切线;
7.遇到两相交切线时(切线长)
常常连结切点和圆心、连结圆心和圆外的一点、连结两切点。
作用:据切线长及其它性质,可得到:①角、线段的等量关系;②垂直关系;③全等、相似三角形。
【例9】如图,P是⊙O外一点,PA、PB分别和⊙O切于A、B,C是弧AB上A
D
任意一点,过C作⊙O的切线分别交PA、PB于D、△E,若PDE的周长为12,则PA长为______________O
C P
B E
8.遇到三角形的内切圆时
连结内心到各三角形顶点,或过内心作三角形各边的垂线段。
作用:利用内心的性质,可得:
①内心到三角形三个顶点的连线是三角形的角平分线;
②内心到三角形三条边的距离相等。
【例10△】如图,ABC中,∠A=45°,I是内心,则∠BIC=
【例11】如图,△Rt ABC中,AC=8,BC=6,∠C=90°,⊙I分别切AC,BC,AB于D,E,F,求Rt △ABC的内心I与外心O之间的距离.
9.遇到三角形的外接圆时,连结外心和各顶点
作用:外心到三角形各顶点的距离相等。
[课后冲浪]
1.已知:P是⊙O外一点,PB,PD分别交⊙O于A、B和C、D,且AB=CD.求证:
PO平分∠BPD.
..
2.如图,ΔABC中,∠C=90°,圆O分别与AC、BC相切于M、N,点O在AB上,如果AO=15㎝,BO=10㎝,求圆O的半径.
A
M
o
□.
.
3.已知: ABCD 的对角线 AC 、BD 交于 O 点,BC 切⊙O 于 E 点.求证:AD 也和⊙O 相切.
A
D
O
B
E C
4.如图,学校 A 附近有一公路 MN ,一拖拉机从 P 点出发向 PN 方向行驶,已知∠NPA=30°,AP=160 米,假 使拖拉机行使时,A 周围 100 米以内受到噪音影响,问:当拖拉机向 PN 方向行驶时,学校是否会受到噪音影响? 请说明理由.如果拖拉机速度为 18 千米∕小时,则受噪音影响的时间是多少秒?
5.如图,A 是半径为 1 的圆 O 外的一点,OA=2,AB 是圆 O 的切线,B 是切点,弦 BC ∥OA ,连结 AC ,求阴 影部分的面积.
C
B
O
A
我们可以把圆中常用辅助线的规律总结为如下歌诀:
弦与弦心距,密切紧相连;直径对直角,圆心作半径;已知有两圆,常画连心线;. 遇到相交圆,连接公共弦;遇到相切圆,作条公切线;“有点连圆心,无点作垂线.” 切线证明法,规律记心间.