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切线的证明,这道题需要清晰的思路,2022北京中考数学真题分析

2022-12-16 15:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

证明圆的切线,是中考数学最常见的题型之一。一般的做法都是连接圆心和切点,然后证明半径或直径垂直于切线。当然,在没有得到证明之前,并没有切点和切线的概念,这里都是t先借用的。这类题一般都比较简单,但在2022年北京中考数学中,有这样一道类型题,虽说不难,但也没有那么简单,证明需要有特别清晰的思路,如果在这种题身上浪费太多时间,对中考现场影响还是蛮大的。题目是这样的:

如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的一条弦,AB⊥CD,连接AC,OD.

(1)求证:∠BOD=2∠A;

(2)连接DB,过点C作CE⊥DB,交DB的延长线于点E,延长DO,交AC于点F,若F为AC的中点,求证:直线CE为⊙O的切线.

分析:(1)因为角A是一个圆周角,所以很容易想到,利用“同弧BC所对的圆心角是圆周角的两倍”来做等量替换。只要连接OC,角BOC就是角A同弧所对的圆心角。因此角BOC是角A的两倍。又半径OC=OD,即三角形OCD是一个等腰三角形,AB垂直于CD,所以底边CD的高在AB上,根据“等腰三角形底边三线合一”,就可以知道,OB是角COD的平分线,所以角OBD=角BOC,从而角BOD=2倍角A,得证!

(2)根据题意,把图补充完整。可以看到,只要能证明OC平行于DE,那么CE就同时垂直于这组平行线,再利用切线的判定定理“垂直于半径且垂足在圆上的直线是圆的切线”,问题就可以解决。而要证明两条直线平行,我们可以通过证明它们的一对内错角角OCD和角CDE相等。其中角OCD和角ODC是等腰三角形OCD的两个底角,因此它们相等。

通过观察,可以发现,只要证明三角形CFD和三角形CED全等,就可以达到上面的目的。这两个三角形有一条公共边CD,易证它们都是直角三角形,即角CFD和角E都是直角。只要再证明一个条件,问题就解决了。

继续观察,可以发现,利用同角(角BDC)有相等的余角角ABD和角DCE,以及同弧所对的圆周角角ABD和角DCF相等,就可以等量替换出两个三角形全等的最后一个条件:角DCF=角DCE。这是一个逆向思维的过程。下面就可以开始组织解题过程了:

证明: (1)连接OC, 则OC=OD, ∠BOC=2∠A.

∵AB⊥CD, ∴∠BOC=∠BOD(等腰三角形“三线合一”).

∠BOD=2∠A.

(2)如图,∵F是AC的中点,∴DF⊥AC,

又CE⊥DB, ∴∠CFD=∠E=90⁰.

∵AB⊥CD, ∴∠ABD=∠DCE=90⁰-∠BDC.

又∠ABD=∠DCF, ∴∠DCF=∠DCE.

又CD=CD, ∴△DCF≌△DCE(AAS). ∴∠CDF=∠CDE.

又∠CDF=∠OCD, ∴∠CDE=∠OCD. ∴OC//DB. ∴CE⊥OC.

∴CE是⊙O的切线.

你觉得这道题怎么样呢?



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