本题导读
本题考查圆的切线的判定与性质。
📌【题干】
Question
(1977年河北卷) 证明:如图, 是圆 的直径, 是圆 的切线,切点为 , 平行于弦 . 求证: 是圆 的切线.
🔍【思路分析】
破题导航
- 确立核心目标:要证明 是 的切线,由于点 已经在圆上,根据切线的判定定理,只需要连接半径 ,并证明 ,即证明 。
- 利用已知切线:已知 是 的切线,根据切线的性质定理可得 ,即 。这就为我们提供了一个现成的 角作为过渡。
- 寻找三角形全等:要将 转移到 上,最直接的方法是证明 。
- 这两个三角形有一条公共边 。
- 还有一组半径相等 。
- 此时只需要证明它们的夹角相等,即 。
- 利用平行线转换夹角:
因为 ,根据平行线的性质:
同位角相等:;
内错角相等:。
又因为在 中,(均为半径),所以 。
通过等量代换,成功证出 。
✅【答案】
Success
是圆 的切线
✍【详细解析】
Abstract
证明:
第一步:作辅助线,明确证明目标 连接 。 要证明 是 的切线,只需证明 ,即 。
第二步:利用已知切线确立直角 因为 是 的切线,且 为圆的半径, 所以 ,即:
第三步:利用平行线和等腰三角形转化角度 因为 , 所以根据平行线的性质可得:
在 中,因为 (均为 的半径), 所以:
通过等量代换可得:
- 第四步:证明三角形全等,完成最终推导 在 和 中:
所以,。
根据全等三角形的对应角相等:
即 。 由于点 在 上,且 为圆的半径, 所以 是圆 的切线。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:切线的判定定理(若直线经过半径的外端并且垂直于这条半径,则该直线是圆的切线)。
- 核心方法:“连半径,证垂直”的辅助线构造法。
- 避坑指南:
作图雷区:切记在证明开始时一定要写出“连接 ”。如果不连半径,就无法构造出包含 的全等三角形,后面的垂直关系也就无从谈起。
叙述全等理由时,注意边的对应顺序,夹角 和 必须是由半径与公共边所夹的内角。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 本题源于初中几何(九年级上册《圆》章节)中最经典、最标准的切线判定定理综合证明题,常作为中考几何证明大题的第一问模型。
- 结论推广: 本题模型属于标准的圆外一点引双切线的对称守恒模型(亦称“平行对角线全等转化模型”)。 可以一般化推广为:从圆 直径 的一端 引切线,与过圆心 且平行于任意弦 的直线交于点 ,则连接 必定恒为该圆的另一条切线。此时,线段 与 长度守恒相等(切线长定理),且 严格平分 ,亦是弦 的垂直平分线。这一轴对称拓扑结构在处理更复杂的圆综合压轴大题时,可以作为定理直接用来进行线段与角度的瞬时平移。
🔗【关联脉络】
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