观察
- 拖 B 靠近 A。弦 AB 越来越短,∠OAB 越来越接近多少度?
- 让 B 撞上 A。这时直线和圆有几个公共点?图上多了一个什么记号?
- B 贴着 A 不动,再拖 A 绕圆走一圈。切线跟着转,它和半径 OA 的夹角变过吗?
为什么是 90∘?OA=OB,所以 △OAB 是等腰三角形,
∠OAB=2180∘−∠AOB=90∘−21∠AOB.
B 靠近 A 时,∠AOB 缩向 0∘,所以 ∠OAB 涨向 90∘。两点重合,割线成了切线,角就正好是直角:
- 性质:圆的切线垂直于过切点的半径。
- 判定:经过半径的外端,并且垂直于这条半径的直线,是圆的切线。
结论:过 A 的这条直线和圆只有一个公共点 ← 还成立吗?
直线过 A 并且垂直于 OA:它是切线,只有 A 一个公共点。
直线仍然经过半径的外端 A,但不垂直于 OA 了。数一数公共点。
只要 ∠OAB 不是 90∘,直线就会从圆里穿过去,在另一侧再交出一个点 B。夹角差得再少,也是割线。
从圆外一点引两条切线
拖动 P。两条切线长有没有不相等的时候?
△OAP 和 △OBP 都是直角三角形,斜边 OP 公共,OA=OB,所以它们全等。于是
- PA=PB(切线长定理);
- PO 平分 ∠APB,也平分 ∠AOB。
先猜后证
PA、PB 是圆 O 的两条切线,A、B 是切点,∠APB=50∘。∠AOB 是多少度?
°
先选定答案,才能看到结论。
✓ 猜对了!✗ 和你想的不一样——这正是值得停一下的地方。
四边形 OAPB 的内角和是 360∘,其中 ∠OAP=∠OBP=90∘ 占去了 180∘。
所以 ∠AOB+∠APB=180∘,∠AOB=130∘。
上面图里最后一个读数说的就是这件事:不管 P 在哪,这两个角的和总是 180∘。
弦切角
顶点在圆上,一边是切线、另一边是弦的角,叫弦切角。它是圆周角的“极限版”:把圆周角的一条边绕顶点转到与圆相切。
证明:弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角
第 1 / 5 步 -
要证什么 AT 是切线,AB 是弦,C 在另一条弧上。要证红色的弦切角等于蓝色的圆周角。
∠BAT=∠ACB ?
-
作直径 AD,连 DB
-
第一个直角:切线垂直于半径
-
第二个直角:直径所对的圆周角
-
把 D 换成 C
练一练
圆 O 的半径是 5,点 P 到圆心的距离是 13,PA 切圆于 A。求切线长 PA。
提示 · 方法OA⊥PA,所以 △OAP 是直角三角形,OP 是斜边。
提示 · 第一步PA2=OP2−OA2=132−52。
PA、PB 分别切圆 O 于 A、B,∠APB=70∘。求 ∠AOB 的度数。
提示 · 方法∠OAP=∠OBP=90∘,四边形内角和是 360∘。
直线 AT 切圆于 A,AB 是弦,弦切角 ∠BAT=65∘。点 C 在 ∠BAT 夹住的那条弧上(不与 A、B 重合)。求 ∠ACB 的度数。
提示 · 方向C 在哪条弧上?它对着的又是哪条弧?
提示 · 方法弦切角等于另一条弧上的圆周角。C 在被夹住的弧上,∠ACB 是那个圆周角的补角。
提示 · 第一步顶点在另一条弧上的圆周角是 65∘。
△ABC 中,BC=13,CA=14,AB=15。它的内切圆切 AB 于 D。求 AD 的长。
提示 · 方向从 A、B、C 各向内切圆引了两条切线。同一个点引出的两条切线长有什么关系?
提示 · 方法设从 A、B、C 出发的切线长分别是 x、y、z。三条边各由两段切线拼成,列三个方程。
提示 · 第一步x+y=15,y+z=13,z+x=14。三式相加得 x+y+z=21。
完整解答x=21−(y+z)=21−13=8,所以 AD=8。一般地,AD=2AB+AC−BC。