圆中常见辅助线的作法

发表时间:2020/11/27   来源:《教学与研究》2020年第23期   作者: 甘春燕
[导读] 在学习圆的内容时,很多同学觉得难学,总是找不到解题的突破口。觉得难学,很大程度是因为不会画辅助线。辅助线,就是现有图形的基础上,添加一些线条
        甘春燕
        湖北省十堰市张湾区实验中学甘春燕 442000
        个人简介:从事初中数学教学25年,中教高级教师。
正文:在学习圆的内容时,很多同学觉得难学,总是找不到解题的突破口。觉得难学,很大程度是因为不会画辅助线。辅助线,就是现有图形的基础上,添加一些线条,以便运用所学知识,化繁为简,达到解决问题的目的。在解决几何问题的时候,当运用题目给出的条件无法解决问题时,可以通过添加辅助线,形成新图形,建立已知与未知的桥梁,把问题转化为自己能解决的问题,这便是辅助线的作用。一条巧妙的辅助线常常使一道难题迎刃而解。在此,对初中几何圆中常见的辅助线的添加思路从以下几个方面进行总结。
一:弦长计算,作弦心距,结合勾股定理和垂径定理。
例:如图,已知⊙O的半径为13,点O到AB的距离是5,则弦AB长是多少?
 


 

分析:过O作OC⊥AB于C,由垂径定理得AC=BC=AB
在Rt△AOC中,由勾股定理得AC=12.所以AB=24.
二:切线的证明:
1.连半径,证垂直。  
例:如图, AB是⊙O的直径,AD平分∠BAC交⊙O于D,过D作DE⊥AC交AC延长线于点E,交AB延长线于点F.
求证:EF是⊙O的切线;






分析:连接OD ,先证OD∥AE,再证OD⊥EF,直线EF经过半径OD的外端点D,并与OD垂直。从而可以证明EF是⊙O的切线.
2.作垂直,证半径
例:如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AE⊥BC于E,∠ADC的平分线交AE于点O,以点O为圆心,OA为半径的圆经过点B,交BC于另一点F.
求证:CD与⊙O相切;



分析:过点O作OG⊥DC,垂足为G.证明△ADO≌△GDO后可以得到OA=OG.从而OG是⊙O的半径,CD经过半径OG的外端点并与半径OG垂直,根据切线的判定可以证明CD与⊙O相切。
三:有直径,作直径所对圆周角。
例:如图,是的外接圆⊙O的直径,若,则





分析:连接,如图,因为AD为的外接圆⊙O的直径,所以∠ABD=90°,  
从而可得∠ACB=∠D=50°
四.弧有中点,连中点圆心,结合垂径定理。
例:如图,在扇形中,已知,,过弧AB的中点作,,垂足分别为、,则图中阴影部分的面积为(  )

分析:连接OC,因为点C为弧AB的中点,所以∠AOC=∠BOC,从而可以证明△CDO≌△CEO,于是四边形CDOE为正方形,面积等于1,由扇形面积公式得,故选B。
解决圆的证明和计算问题时,常常用的的知识有相似三角形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、锐角三角函数、 三角形中位线定理、圆周角定理、切线的判定与性质、切线长定理、特殊四边形判定和性质等,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形或相似三角形等来解决问题。
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