切線定理

切線定理

一直線若與一圓有交點,且只有一個交點,那么這條直線就是圓的切線。幾何上,切線指的是一條剛好觸碰到曲線上某一點的直線。更準確的說,當切線經過曲線上的某點(即切點)時,切線的方向與曲線上該點的方向是相同的。

切線簡介

幾何上,切線指的是一條剛好觸碰到曲線上某一點的直線。更準確的說,當切線經過曲線上的某點(即切點)時,切線的方向與曲線上該點的方向是相同的,此時,“切線在切點附近的部分”最接近“曲線在切點附近的部分”(無限逼近思想)。tangent在拉丁語中就是to touch的意思。類似的概念也可以推廣到平面相切等概念中。

曲線切線和法線的定義

P和Q是曲線C上鄰近的兩點,P是定點,當Q點沿著曲線C無限地接近P點時,割線PQ的極限位置PT叫做曲線C在點P的切線,P點叫做切點;經過切點P並且垂直於切線PT的直線PN叫做曲線C在點P的法線(無限逼近的思想)

說明:平面幾何中,將和圓只有一個公共交點的直線叫做圓的切線.這種定義不適用於一般的曲線;PT是曲線C在點P的切線,但它和曲線C還有另外一個交點;相反,直線l儘管和曲線C只有一個交點,但它卻不是曲線C的切線.

切線性質

切線的性質定理

推論1:經過圓心且垂直於切線的直線必經過切點.

推論2:經過切點且垂直於切線的直線必經過圓心.

切線的主要性質

(1)切線和圓只有一個公共點;

(2)切線和圓心的距離等於圓的半徑;

(3)切線垂直於經過切點的半徑;

(4)經過圓心垂直於切線的直線必過切點;

(5)經過切點垂直於切線的直線必過圓心;

(6)從圓外一點引圓的切線和割線,切線長是這點到割線與圓交點的兩條線段長的比例中項

其中(1)是由切線的定義得到的,(2)是由直線和圓的位置關係定理得到的,(6)是由相似三角形推得的,也就是切割線定理。

切線的判定和性質

切線的判定定理 經過半徑的外端並且垂直於這條半徑的直線是圓的切線 。圓的切線垂直於這條圓的半徑。

幾何語言:∵l ⊥OA,點A在⊙O上

∴直線l是⊙O的切線(切線判定定理)

切線的性質定理 圓的切線垂直於經過切點半徑

幾何語言:∵OA是⊙O的半徑,直線l切⊙O於點A

∴l ⊥OA(切線性質定理)

推論1 經過圓心且垂直於切線的直徑必經過切點

推論2 經過切點且垂直於切線的直線必經過圓心

切線長定理

定理 從圓外一點引圓的兩條切線,它們的切線長相等,圓心和這一點的連線平分兩條切線的夾角

幾何語言:∵弦PB、PD切⊙O於A、C兩點

∴PA=PC,∠APO=∠CPO(切線長定理)

弦切角

弦切角定理 弦切角等於它所夾的弧對的圓周角

幾何語言:∵∠BCN所夾的是 ,∠A所對的是

∴∠BCN=∠A

推論 如果兩個弦切角所夾的弧相等,那么這兩個弦切角也相等

幾何語言:∵∠BCN所夾的是 ,∠ACM所對的是 , =

∴∠BCN=∠ACM

弦切角概念:頂點在圓上,一邊和圓相交、另一邊和圓相切的角叫做弦切角.它是繼圓心角、圓周角之後第三種與圓有關的角.這種角必須滿足三個條件:

(1)頂點在圓上,即角的頂點是圓的一條切線的切點;

(2)角的一邊和圓相交,即角的一邊是過切點的一條弦所在的射線;

(3)角的另一邊和圓相切,即角的另一邊是切線上以切點為端點的一條射線.

它們是判斷一個角是否為弦切角的標準,三者缺一不可,比如下圖中 均不是弦切角.

(4)弦切角可以認為是圓周角的一個特例,即圓周角的一邊繞頂點鏇轉到與圓相切時所成的角.正因為如此,弦切角具有與圓周角類似的性質.

弦切角定理:弦切角等於它所夾的孤對的圓周角.它是圓中證明角相等的重要定理之一.

切割線定理:從圓外一點引圓的切線和割線,切線長是這點到割線與圓交點的兩條線段長的比例中項。

推論:從圓外一點引圓的兩條割線,這一點到每條割線與圓的交點的兩條線段長的積相等。

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