巧用圆中半径进行等量代换证明几何题

摘要:题目1:如图1,已知圆O与△ABC的边AB、AC分别相切于点P、Q,与△ABC的外接圆相切于点T,设切点弦PQ的中点为I。求证:IT平分∠BTC。

题目1:如图1,已知圆O与△ABC的边AB、AC分别相切于点P、Q,与△ABC的外接圆相切于点T,设切点弦PQ的中点为I。求证:IT平分∠BTC。

解题思路:连接OP、OT,则OP=OT,OP⊥AB(图2);

过点T作OT的垂线MN,则MN为圆O及△ABC的外接圆的切线;

连接AO,则AO垂直平分切点弦PQ,点AIO共线;

连接AT,根据弦切角定理有∠CTN=∠CAT=θ,∠BTM=∠BAT;

在Rt△PAO中PI⊥AO,根据射影定理有:

OT²=OP²=OI·OA,根据母子型相似三角形性质的逆定理得:

△OIT∽△OTA,故∠OTI=∠OAT=α。

因OT⊥MN,则有:

∠OTN=∠OTI+∠ITC+∠CTN=∠OAT+∠ITC+∠CAT

=∠ITC+∠OAC=90°,故

∠ITC=90°-∠OAC=90°-1/2∠BAC;

同理,∠OTM=∠MTB+∠BTO

=∠BAT+∠ITB-∠OTI

=∠ITB+1/2∠BAC=90°,即

∠ITB=90°-1/2∠BAC,

故∠ITC=∠ITB,IT平分∠BTC成立。

题目2:如图1,PA、PB是圆O的切线,切点分别为A、B,连接AB、OP相交于点C,过C作弦DE,连接PE交圆O于点F,连接PD。证明:OP平分∠EPD。

解题思路:连接OA、OB、OD、OE,则OA=OB=OD=OE;

∠ODE=∠OED;OA⊥PA,OB⊥PB(图2)。

根据切点弦性质,OP⊥AB。

在Rt△PAO中,AC⊥OP,根据射影定理有:

OA2=OC·OP,即OD2=OC·OP,OD/OC=OP/OD。

在△ODP和△OCD中,∠DOP=∠COD,OD/OC=OP/OD,

故△ODP∽△OCD,∠ODE=∠OPD=α。

同理,∠OED=∠OPE=α。

故∠OPD=∠OPE,OP平分∠EPD成立。

来源:诺诺课堂

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