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圆中常用的辅助线添法

2016-01-13王柳

学苑创造·C版 2015年11期

王柳

在平面几何中,解决与圆有关的问题时,常常需要添加适当的辅助线,架起题设和结论间的桥梁,因此,灵活掌握作辅助线的一般规律和常见方法,对提高同学们分析问题和解决问题的能力是大有帮助的,下面就讲解几种圆中常用辅助线的添法。

一、遇到弦时(解决有关弦的问题时)常常添加弦心距,或作垂直于弦的半径(或直径),或连结过弦的端点的半径.

作用:①利用垂径定理;②利用圆心角及其所对的弧、弦和弦心距之间的关系;③利用弦的一半、弦心距和半径组成直角三角形,再根据勾股定理求有关量.

例1 如图1,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于C,D二点.求证:AC=BD.

证明:过O作OE⊥AB于E,

∵O为圆心,OE⊥AB,

∴AE=BE,CE=DE,

∴AC=BD.

例2 如图2,已知AB是⊙O的直径,M,N分别是AO,BO的中点,CM⊥AB,DN⊥AB,求证:[AC]=[BD].

证明:连结OC,OD,

∵M,N分别是AO,BO的中点,AO=BO,

∴OM=ON,

又CM⊥OA,DN⊥OB,OC=OD,

∴Rt△COM≌Rt△DON,

∴∠COA=∠DOB,

∴[AC]=[BD].

例3 如图3,已知M,N分别是⊙O的弦AB,CD的中点,AB=CD,求证:∠AMN=∠CNM.

证明:连结OM,ON,MN,

∵O为圆心,M,N分别是弦AB,CD的中点,

∴OM⊥AB,ON⊥CD,

∵AB=CD,

∴OM=ON,

∴∠OMN=∠ONM,

∵∠AMN=90°-∠OMN,∠CNM=90°-∠ONM,

∴∠AMN=∠CNM.

二、当题目已知直径时,常常添加直径所对的圆周角,利用圆周角的性质,得到直角或直角三角形;当题目已知有90°的圆周角时,常常连结两条弦没有公共点的另一端,利用圆周角的性质得到直径.

例4 如图4,AB为⊙O的直径,AC为弦,P为AC延长线上一点,且AC=PC,PB的延长线交⊙O于D,求证:AC=DC.

证明:连结AD,

∵AB为⊙O的直径,

∴∠ADP=90°,

又AC=PC,

∴AC=CD=[ 1

2 ]AP.

三、遇到等弧时,常作的辅助线有这么几种:①作等弧所对的弦;②作等弧所对的圆心角;③作等弧所对的圆周角.

例5 如图5,已知在⊙O中,AB⊥CD,OE⊥BC于E,求证:OE=[ 1

2 ]AD.

证明:作直径CF,连结DF,BF,AD,

∵CF为⊙O的直径,

∴CD⊥FD,

∵CD⊥AB,

∴AB∥DF,

∴[AD]=[BF],

∴AD=BF,

又OE⊥BC,且O为圆心,CO=FO,

∴CE=BE,

∴OE=[ 1

2 ]BF=[ 1

2 ]AD.

四、遇到题目中已知有切线时,常常添加过切点的半径(连……

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