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切线长定理在高中数学中的应用

2019-09-10谭莉

理科爱好者(教育教学版) 2019年5期

【摘 要】切线长定理在高中数学中,与“直线与圆”这块内容紧密相连,经常考查,但很多学生在遇到这种题型的时候,都有点束手无策。而切线长定理每次考到的考点都是类似的,本质上都是从圆外一点向圆引切线,只是题目条件会发生变化,点和圆是否含参数会让整个题的难度不一样。本文先将切线长定理相关考点进行总结,再根据点和圆是否含参数,将题型分为以下三类:①定点定圆型;②动点定圆型;③定点动圆型。希望通过总结能帮助高中生增强解决切线长定理相关问题的信心。

【关键词】切线长定理;定点定圆型;动点定圆型;定点动圆型

【中图分类号】G633.6  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437(2019)28-0038-03

高中数学中,切线长定理和“直线与圆”这块内容紧密相连,经常考查,但很多学生在遇到这种题型的时候,都有点束手无策,针对这种情况,笔者将自身经验进行总结,希望能为广大学生解除困惑,增强自信。

1   切线长定理在高中数学应用中的有关考点总结

如图1,过圆外一点P向该圆M引两条切线,切点分别为A、B,则;

MP平分∠APB;

MP垂直平分AB;

MA⊥AP,MB⊥BP;

S四边形AMBP=2S△AMP;

S四边形AMBP=∣AB∣·∣PM∣;

M,A,P,B四点共圆,直径为MP。

证明:(1)∵PA与圆相切于A,∴PA⊥MA,在Rt△PMA中,由勾股定理得,由切线长定理可知,,因此成立;

由切线长定理得MP平分∠APB;

由对称性可证(略);

相切可得(略);

由对称性可证(略)

∵MP⊥AB,

S四边形AMBP=∣AB∣·∣PM∣

四边形MAPB对角互补,所以M,A,P,B四点共圆,∵∠MBP=90°,∴直径为MP。

2   切线长定理题型总结

在具体的考题中,这种题型的难度又不尽相同,有些属于基础题,有些属于中档甚至压轴题,主要体现在是否含参数上,根据笔者经验,把切线长定理相关题型分成以下三个类型。

类型一:定点定圆型

例1 过点向圆作两条切线,切点分别为A、B,线段AB的中点为Q,坐标原点为O,如图2.

求切线PA或PB的长度;

求圆PAOB的方程;

求直线AB的方程;

求四边形PAOB的面积;

求PQ的长度;

实际上,以上三种题型本质上都是一样的,方法都是类似的,区别只是在于P点和圆是否含参,类型一P点和圆都不含参,难度较低;类型二是P点含参;类型三是圆含参,难度就提高了,主要体现在表达式含参数,显得更复杂了。但是,如果让学生了解考點和题型,并采用化归的数学思想方法,把题转化到类似的模型上去,那学生就能比较容易的解决出来,那么学生就不会再畏惧这样的题,从而增强学习数学的自信。

【作者简介】

谭莉,研究生毕业于北京师范大学教育学部课程与教学论(数学专业),本科毕业于北京师范大学数学科学学院数学与应用数学专业,毕业后任成都市新都一中高中数学教师,担任班主任工作。