同一骨架 2025 年江苏预赛 · P006342
圆内接四边形中的给定角先产生第一组相似,把角条件转换成可传递的边比。两题再用平行线或等长条件把这组边比接入后继构型,最终把角传回目标位置。
一个继续建立共圆关系判定切线,另一个用第二组相似传递圆周角。
圆内接四边形相似构造证明切线
如图,凸四边形 内接于圆 ,直线 与 相交于点 。 在对角线 上取点 ,使得 。 过点 作 ,与 相交于点 。 求证:直线 是圆 的切线。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
切线—弦角定理的逆命题可用于判定切线。共圆追角若遇到点位于直线延长线,宜按模 的有向角理解,避免把补角误作相等的普通角。
想法从哪来:先把目标切线改成一个可传递的角等式:只需证明候选线与某条弦所成角等于同弧圆周角。题里已有一条平行线和交点连线,适合再补一条与给定角边平行的线,将原角条件搬到候选切线附近。 过新交点作平行线后,两个以原直线交点为顶点的三角形给出相同缩放比,所以能连成一组相似;给定角与原四边形共圆又提供第二组相似。两组相似串接,就会在新构造中形成一对同弦角,得到另一个小四边形共圆,最终把目标角转移到候选切线上。辅助线的目的正是把比例相似转成角度共圆,不能只凭示意图猜切线。
目标切线判定可化为 。过 作已知方向的平行线, 先借助两组平行线建立一个相似三角形,再与题设角条件产生的相似三角形串联, 构造一个四点共圆关系来传递角度。
过点 作 ,交直线 于点 ,连接 ,如下图。
由于 共线, 共线,且 ,有
又由于 ,且 共线、 共线,有
同时 ,故
题设给出 。又因 共线,且 共圆,
因此
由式(1)、(2),
因为 共线,式(3)的第一个等式也可写成 ,故 四点共圆。 于是
由切线与弦所成角定理的逆定理,直线 是圆 在点 处的切线。
相似式(1)的两组边比分别来自三角形 与 ,方向一致;式(2)使用的是同弧 所对的圆周角 。最终角等式正对应弦 ,切点为 。
证明圆的切线可把目标锁定为“切线弦角等于同弧圆周角”。 当题中同时出现平行线、交点和一个给定角时,可补一条平行线, 用连续相似建立四点共圆,再把所需角逐级传递到切线判定式。
关键是过M补与AL平行的线,连用两组相似迁移角度,产生新四点共圆再反推切线。
同一骨架 2025 年江苏预赛 · P006342
圆内接四边形中的给定角先产生第一组相似,把角条件转换成可传递的边比。两题再用平行线或等长条件把这组边比接入后继构型,最终把角传回目标位置。
一个继续建立共圆关系判定切线,另一个用第二组相似传递圆周角。
已记下,谢谢!