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初中數學圓的切線的證明

教育 更新时间:2024-11-13 06:47:47

以等邊三角形ABC的BC邊為直徑作圓,交AC于點D,DE⊥AB于點E,連接OE,且AE=1(如圖)

初中數學圓的切線的證明(初中數學九年級上冊圓問題)1

(1)求證:DE是⊙O的切線。

(2)求線段OE的長度。

【思考】

i)首先來回顧一下切線相關的知識點:

切線的判定定理:經過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線。

切線的性質定理:圓的切線垂直于經過切點的半徑。

根據這兩條定理,我們就可以得到證明圓的切線的一般思路:

方法1、連半徑,證垂直

方法2、作垂線,證半徑

由于點D是圓上一點,我們可以連接OD,證明OD⊥DE即可。

ii)如何證明OD⊥DE?如果OD⊥DE,根據圖中DE⊥AB,可得OD∥AB.

初中數學圓的切線的證明(初中數學九年級上冊圓問題)2

iii)如何證明OD∥AB?如果OD∥AB,由于OB=OC,可知OD為△ABC的中位線(連接三角形兩邊中點的線段叫做三角形的中位線)隻要求出點D 是AC中點即可。在等邊△ABC中考慮三線合一,BD是中線、垂線、角平分線。易證垂直。BC是圓的直徑,對應的圓周角是直角。反推可證DE是切線。(也可利用同位角相等證明平行,△OCD也是等邊三角形)

iv)求OE的長度,根據第一問可以知道在Rt△ODE中,可以利用勾股定理求得斜邊長。在Rt△ADE中,AE=1,∠ADE=30°,30°角對應的直角邊等于斜邊的一半。可以求出AD=2,DE=√3,OD=OC=AD=2

求得OE

【過程】

初中數學圓的切線的證明(初中數學九年級上冊圓問題)3

(1)證:連接OD,BD。

∵BC是⊙O直徑。

∴∠BDC=90°(直徑所對的圓周角是直角)

∴在等邊△ABC中AD=DC(等腰三角形中三線合一)

又∵OB=OC(均為半徑)

∴OD是△ABC的中位線(點O、D分别為BC、AC的中點)

∴OD∥AB(三角形的中位線平行于第三邊,其長度為第三邊長的一半)

∵DE⊥AB

∴DE⊥OD(垂直于兩平行線之一的直線,必垂直于另一條直線)

∴DE是⊙O的切線。(經過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線)

初中數學圓的切線的證明(初中數學九年級上冊圓問題)4

(2)在Rt△ADE中,∠A=60°,AE=1

∴AD=2,DE=√3(30°的角對應的直角邊等于斜邊一半及勾股定理)

在△OCD中,

∠C=60°,OC=OD=DC=DA

∴OD=2

Rt△ODE中

∴OE=√(OD^2 DE^2)=√7

【反思】

對于證明題,有時候我們無從下手,可以根據證明結果反推求得。前提是記住各種性質定理,能夠熟練運用。希望同學們多多練習,熟練運用。

今天的學習就到這裡,我是@好玩數學課堂,關注我,一起交流學習,不迷路!

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