張華
圓的知識在初中數(shù)學中占有重要的地位,其解題方法與技巧體現(xiàn)了靈活性、創(chuàng)新性.其中,題型的靈活性大多體現(xiàn)在輔助線的添加方法上.本文通過幾個題目介紹圓中常見的輔助線的添加方法.
1.垂徑定理中,連半徑構(gòu)造直角三角形
垂徑定理內(nèi)容是,在圓中垂直于弦的直徑平分弦,并且平分弦所對的兩條弧.定理的內(nèi)容反映圓中直徑(或半徑)、弦長、弦心距間的關(guān)系,在解決相關(guān)問題時常要連接弦的端點與圓心并作出弦心距構(gòu)造直角三角形,借助解直角三角形的知識來解決問題.
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點評 利用垂徑定理解題最常見的做法是構(gòu)造直角三角形,并結(jié)合已知條件找出半徑、弦長與弦心距間的關(guān)系,“知二求一”.在很多的題目中,還需體現(xiàn)方程的思想,設(shè)定未知數(shù)求解.
2.有直徑,作直徑所對圓周角
在圓中直徑所對的圓周角是直角;相反,在圓中如果圓周角是直角,則該圓周角所對的弦是直徑.在解題時,如果出現(xiàn)直徑求角的度數(shù)或過程中需要求某角的度數(shù)時,常要結(jié)合直徑構(gòu)造直角三角形來進行求解.
點評 直徑所對的圓周角是直角,在解題時常根據(jù)此點要連接
弦長構(gòu)造直角三角形,借助直角三角形的性質(zhì)幫助求解問題.在解題時,有時要根據(jù)直徑所對的圓周角是直角這一性質(zhì),連接圓的半徑,找出角與角間的關(guān)系進行相關(guān)的證明或計算.
3.看到圓切線,作出過切點的半徑
直線與圓的位置關(guān)系中相切最為重要,其重要的性質(zhì)是切線垂直于過切點的半徑.根據(jù)此性質(zhì)可得到線與線的垂直或得到直角三角形.
點評 已知直線是圓的切線,切點與圓心的連線是常作的輔助線,由此可得到線與線的垂直或直角三角形.
4.證明圓的切線,“連半徑,證垂直”
在證明直線是圓的切線時,我們經(jīng)常過直線與圓交點作圓的半徑,通過證明半徑與直線垂直,來證明直線與圓相切,這也就是我們通常所說的“連半徑,證垂直”.
圖4 例4 如圖4,在⊙O中,直徑AB垂直于弦CD,垂足為E,
連接AC,將△ACE沿AC翻折得到△ACF,直線FC與直線
AB相交于點G.試判斷直線FC與⊙O有何位置關(guān)系?
并說明理由.
分析 要證明直線與圓相切,作出圓的半徑,
證明半徑與直線垂直即可得證.
點評 無論是切線的性質(zhì)還是切線的判定,作圓的半徑是常見的輔助線,由切線的性質(zhì)可得到線與線的垂直;在判定切線時可以通過證明半徑與直線的垂直,得到直線與圓相切.
總之,圓中添加輔助線方法有多種多樣,在解題過程中要深刻理解題設(shè),找出已知量與未知量間的關(guān)系,巧妙添加輔助線可建立起兩者的聯(lián)系,從而快速、準確找到解題的突破口.