圆中线段计算的两个解题策略

2023-05-25 01:09朱国华
初中生世界 2023年19期
关键词:直角勾股定理直角三角形

文/朱国华

计算圆中线段的长度是中考常考题型,是对圆的性质、三角函数、相似三角形、勾股定理等知识的综合运用。此类题目屡考屡新,但我们只需掌握两个解题策略,便能以不变应万变。

策略一:借助解直角三角形

1.利用勾股定理求解

例1如图1,在Rt△ABC中,AC=8,BC=6,点O是AC上一点,以O为圆心,OC为半径作⊙O,⊙O与AB相切于点D。求AO的长。

图1

【解析】如图2,连接OD。在Rt△ABC中,AB==10。因为OC⊥BC,所以BC是⊙O的切线。又因为BD也是⊙O的切线,所以BD=BC=6,所以AD=10-6=4,且∠ADO=90°。设AO=x,则有OD=OC=8-x。在Rt△ADO中,有AD2+OD2=AO2,所以42+(8-x)2=x2,解得x=5,所以AO=5。

图2

【点评】将已知量和未知量集中到直角三角形中求解,是求线段长度常用的方法。本题由切线产生直角,形成直角三角形,建立线段关系,为用勾股定理求线段长度提供了可能性。

2.利用三角函数求解

例2如图3,四边形ABCD内接于⊙O,AD是⊙O的直径,连接AC,sin∠BAC=AD=6,求BC的长。

图3

图4

【点评】本题通过“直径所对的圆周角是直角”构造直角三角形,建立边角关系,再利用三角函数求解。例1 由切线产生直角,例2 由直径产生直角。其实,“垂径定理”“切线长定理”中也有直角,希望同学们注意。

策略二:借助相似三角形

例3如图5,⊙O是△ABC的外接圆,点O在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD、CD,过点D作DP∥BC,与AC的延长线交于点P。当AB=5,AC=12 时,求线段PC的长。

图5

【点评】把已知线段和未知线段集中到两个相似三角形中,利用对应边成比例列方程求解,是求线段长度常用的方法。和圆有关的图形中,经常隐藏很多等角,存在着相似三角形,这就需要同学们用敏锐的眼光去发现、构造相似三角形,建立线段之间的关系,寻求问题的解决方法。

对于较复杂的圆中线段求解问题,常需对求解线段进行转化,灵活运用这两种策略,分而破之。希望同学们手持这两把利剑,让圆中线段求解问题迎刃而解。

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