余旭紅
圓的切線的性質定理與判定定理是圓的重要內容,也是各地中考的必考知識。下面結合2018年相關中考試題,歸納與圓的切線有關的考點,以期和同學們共同探討交流。
考點一 切線的判定定理
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。
例1 (2018·湖南邵陽)如圖1所示,AB是⊙O的直徑,點C為⊙O上一點,過點B作BD⊥CD,垂足為點D,連接BC。BC平分∠ABD。求證:CD為⊙O的切線。
圖1
【分析】先利用BC平分∠ABD,得到∠OBC=∠DBC,再證明OC∥BD,從而得到OC⊥CD,然后根據切線的判定定理得到結論。
證明:∵BC平分∠ABD,
∴∠OBC=∠DBC,
∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB,
∴∠OCB=∠DBC,∴OC∥BD,
∵BD⊥CD,
∴OC⊥CD,
∴CD為⊙O的切線。
【點評】從已知條件中可知直線過圓上一個已知點,如果原圖中沒有連接OC,則需作輔助線:連接已知點和圓心,得到半徑,然后證明半徑與直線垂直,利用切線判定定理就能說明直線是圓的切線。這種方法簡稱“連半徑,證垂直”。
例2 (2018·貴州安順)如圖2,在△ABC中,AB=AC,O為BC的中點,AC與半圓O相切于點D。
求證:AB是半圓O所在圓的切線。
圖2
【解析】先判斷出∠CAO=∠BAO,進而判斷出OD=OE,即可得出結論。
證明:如圖2,作OE⊥AB于E,連接OD、OA,
∵AB=AC,點O是BC的中點,
∴∠CAO=∠BAO,
∵AC與半圓O相切于D,
∴OD⊥AC,
∵OE⊥AB,
∴OD=OE,
∵AB經過半圓O的半徑的外端點,
∴AB是半圓O所在圓的切線。
【點評】從已知條件中不能判斷直線與圓有公共點,輔助線作法是:過圓心作直線的垂線,然后證明垂線段與半徑相等,就能說明直線是圓的切線。這種方法簡稱“作垂直,證半徑”。
考點二 切線的性質定理
切線的性質定理:圓的切線垂直于過其切點的半徑;經過半徑的非圓心一端,并且垂直于這條半徑的直線,就是這個圓的一條切線。
例3 (2018·貴州銅仁)如圖3,在三角形ABC中,AB=6,AC=BC=5,以BC為直徑作⊙O交AB于點D,交AC于點G,直線DF是⊙O的切線,D為切點,交CB的延長線于點E。求證:DF⊥AC。
圖3
【解析】如圖3,連接OD、CD,根據圓周角定理得∠BDC=90°,由等腰三角形“三線合一”的性質,得D為AB的中點,所以OD是中位線,由三角形中位線性質,得OD∥AC,再根據切線的性質可得結論。
證明:如圖3,連接OD、CD,
∵BC是⊙O的直徑,∴∠BDC=90°,
∴CD⊥AB,∵AC=BC,∴AD=BD,
∵OB=OC,
∴OD是△ABC的中位線,∴OD∥AC,
∵DF為⊙O的切線,
∴OD⊥DF,∴DF⊥AC。
【點評】此題考查了切線的性質、平行線的判定、三角形中位線性質以及等腰三角形的“三線合一”性質,熟練運用這些性質及定理是解本題的關鍵。
考點三 切線的判定與性質綜合應用
例4 (2018·云南曲靖)如圖4,AB為⊙O的直徑,點C為⊙O上一點,將弧BC沿直線BC翻折,使弧BC的中點D恰好與圓心O重合,連接OC、CD、BD,過點C的切線與線段BA的延長線交于點P,連接AD,在PB的另一側作∠MPB=∠ADC。
判斷PM與⊙O的位置關系,并說明理由。
圖4
【解析】如圖4,連接DO并延長,交PM于E,利用折疊的性質得OC=DC,BO=BD,則可判斷四邊形OBDC為菱形,所以OD⊥BC,△OCD和△OBD都是等邊三角形。從而計算出∠COP=∠EOP=60°,接著證明PM∥BC,得到OE⊥PM,再證明OE的長等于⊙O的半徑,從而可判定PM是⊙O的切線。解題步驟略。
【點評】此類問題需要同學們熟練掌握切線的判定和性質,并加以靈活應用。
(作者單位:浙江省紹興市柯橋區(qū)錢清鎮(zhèn)中學)