在解決圓中的有關問題時,常常添加輔助線,使分散的條件相對集中,讓圖形的性質充分顯露出來,從而找出解決問題的途徑。添加的方法主要有以下幾種:
一、遇到弦時,常作弦心距或垂直于弦的半徑(或直徑),再連接圓心和弦的端點
作用:1.利用垂徑定理、勾股定理、等腰三角形的性質;2.利用圓心角及其所對的弧、弦和弦心距之間的關系。
例1 在半徑為10 cm的圓柱形油管內裝入一些油后,截面如圖1所示。若油面寬AB=16 cm,則油的最大深度為 ___cm。
解析:過點O作弦AB的垂線OF,垂足為E,OF與■相交于點F,根據垂徑定理易知點E是AB的中點(AE=■AB= 8 cm),點F是■的中點,則EF為油的最大深度。連接OA,在Rt△AOE中,OE=■=■=6,所以EF=OF-OE=10-6=4。
答案 : 4。
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二、遇到直徑時,常作直徑所對的圓周角
作用:利用直徑所對的圓周角是直角。
例2 如圖2,AB是⊙O的直徑,弦CD與AB相交于點E,∠ACD=60°,∠D=50°,求∠CEB的度數。
分析:因為∠CEB=∠ACD+∠CAB,而∠ACD=60°,欲求∠CEB的度數只需求出∠CAB的度數。連接CB,由AB是直徑得∠ACB=90°,則∠CAB與∠B的互余,因此只要求出∠B的度數,而∠B=∠D=50°。
三、遇到90°的圓周角時,常作圓周角所對的弦
作用:90°的圓周角所對的弦是直徑。
例3如圖3,在平面直角坐標系中,一個圓經過坐標原點O,OE=8,OF=6,則圓的直徑長為( )。
A.12B.10C. 4D. 15
解析: 因為圓周角∠EOF=90°,所以連接EF,易知EF為直徑。在Rt△EOF中,EF=■=■=10。
答案:10。
四、遇到切線時,常作經過切點的半徑
作用:圓的切線垂直于過切點的半徑。
例4 如圖4,AB是⊙O的直徑,AE平分∠BAF,交⊙O于點E,過點E作⊙O的切線CD,交AF的延長線點D,交AB的延長線于點C。求證:ED⊥AF。
分析:已知CD與⊙O相切于點E,因此連接OE,則ED⊥OE,要證ED⊥AF,只需證OE∥AF即可。
證明: 略。
五、遇到證明某一直線是圓的切線時
1.已知直線與圓有公共點時,常連接公共點和圓心,然后證明這個半徑垂直于直線,簡稱為“連半徑,證垂直”。
2.若直線是否與圓有公共點沒有明確指出時,常過圓心作直線的垂線段,然后證明垂線段的長等于半徑,簡稱為“作垂直,證半徑”。
例5 如圖5, 點D在⊙O的直徑AB的延長線上,點C在⊙O上,AC=CD,∠D=30°。
(1)求證:CD是⊙O的切線;
(2)若⊙O的半徑為3,求BC的長(結果保留?仔 )。
分析:已知⊙O與CD的公共點是C,連接OC,要證CD是⊙O的切線,只需證明OC⊥CD即可,
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六、遇到兩圓相切時,常作公共切線和連心線
作用:1.利用相切的性質;2.相切兩圓的連心線,必經過切點。
例6 如圖 6所示,圖中各圓兩兩相切,⊙O的半徑為6,⊙A和⊙B的半徑相等,求⊙C的半徑。
分析:圖中各圓兩兩相切,所以連接AC、BC、OC則構造出Rt△AOC,由勾股定理可求出⊙O的半徑。
七、遇到兩圓相交時,常作公共弦和連心線
作用:1.利用圓內接四邊形的性質;2.相交兩圓的連心線垂直平分兩圓的公共弦。
例7 ⊙O1與⊙O2相交于A、B兩點,直線AO1交⊙O1于點C,交⊙O2于點D,CB的延長線交⊙O2于點E,連接DE,已知CD=4,DE=3,求CE的長。(圖略)
(作者單位:江西省峽江縣教研室)
責任編輯:包韜略