圆幂定理和点对圆的幂

知识点2023-01-18 11:43
一、圆幂定理和点对圆的幂1、圆幂定理圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理、切割线定理及割线定理以及它们推论的统一与归纳。

一、圆幂定理和点对圆的幂

1、圆幂定理

圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理、切割线定理及割线定理以及它们推论的统一与归纳。

(1)相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。

(2)切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。

(3)割线定理:从圆外一点$P$引两条割线与圆分别交于$A$、$B$;$C$、$D$,则有$PA·PB=$$PC·PD$。

从上述定理可以看出,两条线的位置从内到外,都有着相似的结论。经过总结和归纳,便得出了圆幂定理。

2、点对圆的幂

(1)$P$点对圆$O$的幂定义为$OP^2-R^2$($R$为圆的半径)。

(2)性质

点$P$对圆$O$的幂的值和点$P$与圆$O$的位置关系有下述关系:

点$P$在圆$O$内→$P$对圆$O$的幂为负数;

点$P$在圆$O$外→$P$对圆$O$的幂为正数;

点$P$在圆$O$上→$P$对圆$O$的幂为0。

以上关系除正向应用通过点和圆的位置关系判断点对圆的幂的符号,还可以逆向应用,通过点对圆的幂的符号反推点和圆的位置关系。

有时,点$P$对圆$O$的幂表示为$|OP^2-R^2|$,但通常来说,幂是有正负零之分的。

二、圆幂定理的相关例题

在梯形$ABCD$中,$AB∥CD$,$⊙O$为内切圆,$E$为$AD$边上的切点,若$AO=$8 cm,$DO=$6cm,则$OE$的长为___

A.3.2 B.4.3 C.4.8 D.5.2

答案:C

解析:∵$AB∥CD$,∴$∠BAD+∠ADC=$180。∵$⊙O$内切于梯形$ABCD$,∴$AO$平分$∠BAD$,有$∠DAO=frac{1}{2}∠BAD$,又$DO$平分$∠ADC$,有$∠ADO=frac{1}{2}∠ADC$。∴$∠DAO+∠ADO=$$frac{1}{2}(∠BAD+∠ADC)=$90°,∴$∠AOD=$$180°-$$(∠DAO+∠ADO)$= 90°。∵在Rt$△AOD$中,$AO=$8 cm,$DO=$6 cm,∴由勾股定理,得$sqrt{AO^2+DO^2}=$10 cm。∵$E$为切点,∴$OE⊥AD$,有$∠AEO=$90°,∴$∠AEO=∠AOD$。又$∠OAD$为公共角,∴$△AEO∽△AOD$。∴$frac{OE}{OD}=frac{AO}{AD}$,∴$OE=frac{AO·OD}{AD}=4.8$ cm。