浅谈初中数学圆的切线证明方法

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  在初中数学的中考题中,证明直线与圆相切,已经成为了一道必考题,这使得我们在教学中,必须着重分析和讲解的一个知识点。
  那么如何证明一条直线是圆的切线呢?我们先回归到切线的判定定理中,切線的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。这就给我们指明,要证明圆的切线,必须满足两个条件:1.直线要经过半径的外端;2.这条半径要与直线垂直。抓住这两个条件,就可以解决圆的切线问题,我们在平时的教学中,把这两点归纳起来:有公共点,连半径,证垂直;无公共点,作垂直,证半径。下面我就通过举例来进行说明。
  1.有公共点,连半径,证垂直
  当圆和直线有明确的公共点时,连接该点与圆心,证明直线垂直过该点的半径。
  例1(2015广安).如图,PB为⊙O的切线,B为切点,过B作OP的垂线BA,垂足为C,交⊙O于点A,连接PA、AO,并延长AO交⊙O于点E,与PB的延长线交于点D.(1)求证:PA是⊙O的切线
  分析:连接OB,先由等腰三角形的三线合一的性质可得:OP是线段AB的垂直平分线,进而可得:PA=PB,然后证明△PAO≌△PBO,进而可得∠PBO=∠PAO,然后根据切线的性质可得∠PBO=90°,进而可得:∠PAO=90°,进而可证:PA是⊙O的切线。
  证明:连接OB,则OA=OB,
  ∵OP⊥AB,
  ∴AC=BC,
  ∴OP是AB的垂直平分线,
  ∴PA=PB
  在△PAO和△PBO中,
  ∵ ,
  ∴△PAO≌△PBO(SSS)
  ∴∠PBO=∠PAO,PB=PA,
  ∵PB为⊙O的切线,B为切点,
  ∴∠PBO=90°,
  ∴∠PAO=90°,
  即PA⊥OA,
  ∴PA是⊙O的切线;
  2.无公共点,连半径,证垂直
  当圆和直线不能确定公共點时,过圆心作这条直线的垂线,证明该垂线段等于半径。
  例2、如图,△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,腰AB与⊙O相切于点D,求证;AC是⊙O的切线。
  分析:要证明AC是⊙O的切线,只要证明由点O向AC所作的垂线段OE是⊙O的半径就可以了,而OD是⊙O的半径,因此需要证明OE=OD
  证明:过点O作OE⊥AC,垂足为E,连接OD、OA
  ∵⊙O与AB相切于点D,
  ∴OD⊥AB
  又 △ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,
  ∴AO是∠BAC的平分线
  ∴OE=OD,即OE是⊙O的半径。
  通过上面两道例题的分析,我们知道,在证明圆的切线时,要分清楚是否有公共点,然后再选择是连半径,证垂直,还是作垂直,证半径,在证明过程中,有时需要添加辅助线,通过这种方法去思考,圆的切线问题就可以迎刃而解。
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