Как построить касательную через точку вне окружности

Восемь способов построения касательной к окружности

Как построить касательную через точку вне окружности

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Как построить касательную через точку вне окружности

Проектная работа по геометрии.

Восемь способов построения касательной к окружности.

9 биолого-химический класс

заместитель директора по учебной работе,

Высшее проявление духа – это разум.

Высшее проявление разума – это геометрия.

Клетка геометрии – треугольник. Он так же

неисчерпаем, как и вселенная. Окружность – душа геометрии.

Познайте окружность, и вы не только познаете душу

геометрии, но и возвысите душу свою.

Построить касательную к окружности с центром О и радиусом R, проходящую через точку А, лежащую вне окружности

Построения касательной к окружности, не требующие обоснования, опирающегося на теорию параллельных прямых.

Как построить касательную через точку вне окружностиПостроение №1.

1. Проведу отрезок ОА

2. Найду К – середину ОА

3. Построю окружность (К; КА).

4. Отмечу точки пересечения окружности (О; r) и окружности (К; КА) С и В.

5. Проведу АВ и ОВ.

Треугольник ОВА – прямоугольный, так как он вписан в окружность, и гипотенуза совпадает с диаметром окружности (К; КА). Следовательно, Как построить касательную через точку вне окружностиАВО =90°. Для окружности (О; r) ОВ – радиус. ОВ Как построить касательную через точку вне окружностиАВ, следовательно, АВ – касательная по признаку касательной.

Аналогично, АС – касательная к окружности.

Построение № 1 основывается на факте, который гласит, что касательная окружности перпендикулярна радиусу, проведенному в точку касания.

Для прямой имеется лишь одна точка касания с окружностью.

Через данную на прямой точку можно провести лишь одну перпендикулярную прямую.

Как построить касательную через точку вне окружности

1. Построю окружность (А; АО)

2. Построю окружность (О; 2R)

3. Построенные окружности пересекаются в точках М и N.

4. Отрезки ОМ и ОN пересекают данную окружность (О;R) в точках С и В.

5. АВ и АС – искомые касательные.

1. Проведу АО – радиус окружности (А;АО)

АМ и AN также радиусы окружности (А;АО), следовательно

2. ОВ = ВМ = ОС = CN = 0,5OM= 0,5ON, так как ОМ – радиус окружности (O;2R), а ОС – радиус окружности (О;R)

3. Рассмотрим треугольник ОАМ. В нем АМ=ОА, тогда Δ ОАМ равнобедренный по определению. ОВ= ВМ, следовательно, АВ – медиана и высота ΔОАМ, по свойству равнобедренного треугольника.

4. Так как в ΔОАМ АВ – высота, следовательно, Как построить касательную через точку вне окружностиАВО = 90°

5. ОВ – радиус, Как построить касательную через точку вне окружностиАВО = 90°, следовательно, АВ – касательная по признаку.

6. Аналогично в равнобедренном треугольнике AON АС – касательная (Как построить касательную через точку вне окружностиАСО = 90°, ОС – радиус)

7. Итак, АВ и АС – касательные

Как построить касательную через точку вне окружности

1. Построю концентрические окружности (О; r) и (O; OA)

2. Проведу ОА; ОА пересекает окружность (О; r) в точке Р.

3. Проведу перпендикуляр МN к радиусу ОА в точке Р.

4. MN пересекает окружность(О; ОА) в точках М и N.

5. Проведу ОМ и ОN. Эти отрезки пересекают окружность (О; r) в точках В и С соответственно.

6. АВ и АС– искомые касательные.

1. ОМ =ОА т. к. радиусы

2. В треугольниках ОМР и ОВА:

ОР = ОВ как радиусы, ОМ = ОА как радиусы, следовательно, ΔОМР = ΔОВА по двум сторонам и углу между ними.

3. Следовательно Как построить касательную через точку вне окружностиОРМ =Как построить касательную через точку вне окружностиОВА= 90° ( как соответствующие углы в равных треугольниках), следовательно, АВ – касательная по признаку касательной.

4. Аналогично, АС – касательная

Как построить касательную через точку вне окружности

1. Построю окружность (О, 2r).

2. Построю произвольную касательную к окружности (О; r), пересекающую окружность (О, 2r) в точках M и N.

3. Рассмотрим поворот относительно точки О на угол АОМ, равный α.

4. Точку М надо повернуть на угол α, следовательно она перейдет точку А

Точку М надо повернуть на (180 — α) следовательно, точка М перейдет в точку К.

Тогда, так как угол α остается тем же, AD и АК – касательные по признаку

Построения касательной к окружности одной линейкой, одним циркулем.

Как построить касательную через точку вне окружности

1. Прямая ОА пересекает окружность (О, r) в точках Р и Q.

2. Проведу через точку А произвольную прямую, пересекающую окружность(О, r) в точках М и N.

3. Прямая PN пересекает прямую QM в точке L.

4. Прямая PM пересекает прямую QN в точке K.

5. Прямая KL пересекает окружность в точках B и С.

6. АВ и ВС – искомые касательные.

1. Т. к. треугольники PQN и PQM вписаны в окружность и сторона PQ является диаметром окружности, то эти треугольники прямоугольные.

2. В треугольнике PQL отрезки PM и QN – высоты, пересекающиеся в точке К, поэтому KL – третья высота. Тогда KL Как построить касательную через точку вне окружностиPQ.

3. Пусть Как построить касательную через точку вне окружностиDPK=α, Как построить касательную через точку вне окружностиDQK=β. Тогда ctg α : ctg β= |PD|:|DQ| (1).

Построю перпендикуляр к прямой АР в точке А, пересекающий прямую РМ в точке S. Тогда |PA|=|AS|ctg α и |AQ|=|AS|ctg AQS.

4. Так как Как построить касательную через точку вне окружностиAQS =Как построить касательную через точку вне окружностиAMS = 180° — Как построить касательную через точку вне окружностиPMN = Как построить касательную через точку вне окружностиPQN = β, то |AQ| = |AS|ctg β. Поэтому |PA| : |AQ| = ctg α : ctg β (2).

5. Сопоставляя (1) и (2) получу |PD| : |PA| = |DQ| : |AQ|, или

После раскрытия скобок и упрощений нахожу, что |OD|·|OA|=R².

5. Из соотношения |OD|·|OA|=R² следует, что |OD|:R=R: |OA|, то есть треугольники ODB и OBA подобны. Поскольку Как построить касательную через точку вне окружностиODB= 90°, то Как построить касательную через точку вне окружностиOBA=90°.Следовательно, прямая АВ – искомая касательная, что и требовалось доказать.

Построение № 6. Как построить касательную через точку вне окружности

1. Прострою окружность (A; |OA|).

2. Найду раствор циркуля, равный 2R, для чего выберу на окружности (О; R) точку S и отложу три дуги, содержащие по 60º: SP=PQ=QT=60°. Точки S и T диаметрально противоположны.

3. Строю окружность (О; ST), пересекающую w1Что это за окружность? в точках М и N.

4. Теперь построю середину МО. Для этого строю окружности (O; OM) и (М; МО), а затем для точек М и О находим на них диаметрально противоположные точки U и V.

5. Далее строю окружность (U; UM), пересекающую (М; МО) в точках К и L.

6. Наконец, построю окружность (К; КМ) и (L; LM), пересекающиеся в искомой точке В – середине МО.

Треугольники КМВ и UMK равнобедренные и подобные. Поэтому из того, что КМ= 0,5МU, следует, что МВ=0,5МК=0,5R. Итак, точка В – искомая точка касания. Аналогично можно найти точку касания С.

Построения касательной к окружности, основанные на свойствах секущих, биссектрис.

Как построить касательную через точку вне окружности

1. Построю прямую ОА, она пересечен данную окружность в точках Р и Q.

2. Построю на отрезке АQ как на диаметре окружность.

3. Пересеку построенную окружность касательной l, проведенной через точку Р к окружности (О; r), и получу точки М и N.

4. Проведу МО и NО, они пересекут окружность (О; r) в точках В и С соответственно.

5. АВ и АС — искомые касательные.

По свойству секущей АМ²=АР·АQ. Поэтому окружность (А;АМ) пересечет окружность (О;R) в точках В и С касания искомых касательных АВ и АС.

Как построить касательную через точку вне окружностиПостроение № 8

1. Построю окружность (А;АР), пресекающую прямую АР в точке D.

2. Построю окружность w на диаметре QD

3. Пересеку ее перпендикуляром к прямой АР в точке А и получу точки М и N.

Очевидно, что АМ²=АN²=АD·AQ=AP·AQ. Тогда окружность (А;АМ) пересекает (О;R) в точках касания В и С. АВ и АС — искомые касательные.

Видео:Построение касательной к окружностиСкачать

Построение касательной к окружности

673 К данной окружности постройте касательную, проходящую через данную точку вне окружности.

Как построить касательную через точку вне окружностиКак построить касательную через точку вне окружности

Как построить касательную через точку вне окружности Решебник по геометрии за 8 класс (Л.С.Атанасян, В.Ф.Бутузов, С.Б.Кадомцев, Э.Г.Позняк, И.И.Юдина, 2005 год),
задача №673
к главе «Глава VIII. Окружность. §2. Центральные и вписанные углы».

Выделите её мышкой и нажмите CTRL + ENTER

Большое спасибо всем, кто помогает делать сайт лучше! =)

Нажмите на значок глаза возле рекламного блока, и блоки станут менее заметны. Работает до перезагрузки страницы.

Видео:Построение касательной к окружности.Скачать

Построение касательной к окружности.

Касательная к окружности

Как построить касательную через точку вне окружности

О чем эта статья:

Видео:Математика | 5 ЗАДАЧ НА ТЕМУ ОКРУЖНОСТИ. Касательная к окружности задачиСкачать

Математика | 5 ЗАДАЧ НА ТЕМУ ОКРУЖНОСТИ. Касательная к окружности задачи

Касательная к окружности, секущая и хорда — в чем разница

В самом названии касательной отражается суть понятия — это прямая, которая не пересекает окружность, а лишь касается ее в одной точке. Взглянув на рисунок окружности ниже, несложно догадаться, что точку касания от центра отделяет расстояние, в точности равное радиусу.

Как построить касательную через точку вне окружности

Касательная к окружности — это прямая, имеющая с ней всего одну общую точку.

Если мы проведем прямую поближе к центру окружности — так, чтобы расстояние до него было меньше радиуса — неизбежно получится две точки пересечения. Такая прямая называется секущей, а отрезок, расположенный между точками пересечения, будет хордой (на рисунке ниже это ВС ).

Как построить касательную через точку вне окружности

Секущая к окружности — это прямая, которая пересекает ее в двух местах, т. е. имеет с ней две общие точки. Часть секущей, расположенная внутри окружности, будет называться хордой.

Видео:8 класс, 32 урок, Касательная к окружностиСкачать

8 класс, 32 урок, Касательная к окружности

Свойства касательной к окружности

Выделяют четыре свойства касательной, которые необходимо знать для решения задач. Два из них достаточно просты и легко доказуемы, а вот еще над двумя придется немного подумать. Рассмотрим все по порядку.

Касательная к окружности и радиус, проведенный в точку касания, взаимно перпендикулярны.

Не будем принимать это на веру, попробуем доказать. Итак, у нас даны:

  • окружность с центральной точкой А;
  • прямая а — касательная к ней;
  • радиус АВ, проведенный к касательной.

Докажем, что касательная и радиус АВ взаимно перпендикулярны, т.е. аАВ.

Пойдем от противного — предположим, что между прямой а и радиусом АВ нет прямого угла и проведем настоящий перпендикуляр к касательной, назвав его АС.

В таком случае наш радиус АВ будет считаться наклонной, а наклонная, как известно, всегда длиннее перпендикуляра. Получается, что АВ > АС. Но если бы это было на самом деле так, наша прямая а пересекалась бы с окружностью два раза, ведь расстояние от центра А до нее — меньше радиуса. Но по условию задачи а — это касательная, а значит, она может иметь лишь одну точку касания.

Итак, мы получили противоречие. Делаем вывод, что настоящим перпендикуляром к прямой а будет вовсе не АС, а АВ.

Как построить касательную через точку вне окружности

Курсы подготовки к ОГЭ по математике от Skysmart придадут уверенности в себе и помогут освежить знания перед экзаменом.

Задача

У нас есть окружность, центр которой обозначен О. Из точки С проведена прямая, и она касается этой окружности в точке А. Известно, что ∠АСО = 28°. Найдите величину дуги АВ.

Мы знаем, что касательная АС ⟂ АО, следовательно ∠САО = 90°.

Поскольку нам известны величины двух углов треугольника ОАС, не составит труда найти величину и третьего угла.

∠АОС = 180° — ∠САО — ∠АСО = 180° — 90° — 28° = 62°

Поскольку вершина угла АОС лежит в центре окружности, можно вспомнить свойство центрального угла — как известно, он равен дуге, на которую опирается. Следовательно, АВ = 62°.

Как построить касательную через точку вне окружности

Если провести две касательных к окружности из одной точки, лежащей вне этой окружности, то их отрезки от этой начальной точки до точки касания будут равны.

Докажем и это свойство на примере. Итак, у нас есть окружность с центром А, давайте проведем к ней две касательные из точки D. Обозначим эти прямые как ВD и CD . А теперь выясним, на самом ли деле BD = CD.

Для начала дополним наш рисунок, проведем еще одну прямую из точки D в центр окружности. Как видите, у нас получилось два треугольника: ABD и ACD . Поскольку мы уже знаем, что касательная и радиус к ней перпендикулярны, углы ABD и ACD должны быть равны 90°.

Как построить касательную через точку вне окружности

Итак, у нас есть два прямоугольных треугольника с общей гипотенузой AD. Учитывая, что радиусы окружности всегда равны, мы понимаем, что катеты AB и AC у этих треугольников тоже одинаковой длины. Следовательно, ΔABD = ΔACD (по катету и гипотенузе).. Значит, оставшиеся катеты, а это как раз наши BD и CD (отрезки касательных к окружности), аналогично равны.

Важно: прямая, проложенная из стартовой точки до центра окружности (в нашем примере это AD), делит угол между касательными пополам.

Задача 1

У нас есть окружность с радиусом 4,5 см. К ней из точки D, удаленной от центра на 9 см, провели две прямые, которые касаются окружности в точках B и C. Определите градусную меру угла, под которым пересекаются касательные.

Решение

Для этой задачи вполне подойдет уже рассмотренный выше рисунок окружности с радиусами АВ и АC. Поскольку касательная ВD перпендикулярна радиусу АВ , у нас есть прямоугольный треугольник АВD. Зная длину его катета и гипотенузы, определим величину ∠BDA.

∠BDA = 30° (по свойству прямоугольного треугольника: угол, лежащий напротив катета, равного половине гипотенузы, составляет 30°).

Мы знаем, что прямая, проведенная из точки до центра окружности, делит угол между касательными, проведенными из этой же точки, пополам. Другими словами:

∠BDC = ∠BDA × 2 = 30° × 2 = 60°

Итак, угол между касательными составляет 60°.

Как построить касательную через точку вне окружности

Задача 2

К окружности с центром О провели две касательные КМ и КN. Известно, что ∠МКN равен 50°. Требуется определить величину угла ∠NМК.

Решение

Согласно вышеуказанному свойству мы знаем, что КМ = КN. Следовательно, треугольник МNК является равнобедренным.

Углы при его основании будут равны, т.е. ∠МNК = ∠NМК.

∠МNК = (180° — ∠МКN) : 2 = (180° — 50°) : 2 = 65°

Как построить касательную через точку вне окружности

Соотношение между касательной и секущей: если они проведены к окружности из одной точки, лежащей вне окружности, то квадрат расстояния до точки касания равен произведению длины всей секущей на ее внешнюю часть.

Данное свойство намного сложнее предыдущих, и его лучше записать в виде уравнения.

Начертим окружность и проведем из точки А за ее пределами касательную и секущую. Точку касания обозначим В, а точки пересечения — С и D. Тогда CD будет хордой, а отрезок AC — внешней частью секущей.

Как построить касательную через точку вне окружности

Задача 1

Из точки М к окружности проведены две прямые, пусть одна из них будет касательной МA, а вторая — секущей МB. Известно, что хорда ВС = 12 см, а длина всей секущей МB составляет 16 см. Найдите длину касательной к окружности МA.

Решение

Исходя из соотношения касательной и секущей МА 2 = МВ × МС.

Найдем длину внешней части секущей:

МС = МВ — ВС = 16 — 12 = 4 (см)

МА 2 = МВ × МС = 16 х 4 = 64

Как построить касательную через точку вне окружности

Задача 2

Дана окружность с радиусом 6 см. Из некой точки М к ней проведены две прямые — касательная МA и секущая МB . Известно, что прямая МB пересекает центр окружности O. При этом МB в 2 раза длиннее касательной МA . Требуется определить длину отрезка МO.

Решение

Допустим, что МО = у, а радиус окружности обозначим как R.

В таком случае МВ = у + R, а МС = у – R.

Поскольку МВ = 2 МА, значит:

МА = МВ : 2 = (у + R) : 2

Согласно теореме о касательной и секущей, МА 2 = МВ × МС.

(у + R) 2 : 4 = (у + R) × (у — R)

Сократим уравнение на (у + R), так как эта величина не равна нулю, и получим:

Поскольку R = 6, у = 5R : 3 = 30 : 3 = 10 (см).

Как построить касательную через точку вне окружности

Ответ: MO = 10 см.

Угол между хордой и касательной, проходящей через конец хорды, равен половине дуги, расположенной между ними.

Это свойство тоже стоит проиллюстрировать на примере: допустим, у нас есть касательная к окружности, точка касания В и проведенная из нее хорда . Отметим на касательной прямой точку C, чтобы получился угол AВC.

Как построить касательную через точку вне окружности

Задача 1

Угол АВС между хордой АВ и касательной ВС составляет 32°. Найдите градусную величину дуги между касательной и хордой.

Решение

Согласно свойствам угла между касательной и хордой, ∠АВС = ½ АВ.

АВ = ∠АВС × 2 = 32° × 2 = 64°

Как построить касательную через точку вне окружности

Задача 2

У нас есть окружность с центром О, к которой идет прямая, касаясь окружности в точке K. Из этой точки проводим хорду KM, и она образует с касательной угол MKB, равный 84°. Давайте найдем величину угла ОMK.

Решение

Поскольку ∠МКВ равен половине дуги между KM и КВ, следовательно:

КМ = 2 ∠МКВ = 2 х 84° = 168°

Обратите внимание, что ОМ и ОK по сути являются радиусами, а значит, ОМ = ОК. Из этого следует, что треугольник ОMK равнобедренный.

∠ОКМ = ∠ОМК = (180° — ∠КОМ) : 2

Так как центральный угол окружности равен угловой величине дуги, на которую он опирается, то:

∠ОМК = (180° — ∠КОМ) : 2 = (180° — 168°) : 2 = 6°

🔥 Видео

Построение касательной к окружности из заданной точки. Урок 10. (Часть 1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОСТРОЕНИЯ)Скачать

Построение касательной к окружности из заданной точки. Урок 10. (Часть 1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОСТРОЕНИЯ)

Отрезки касательных из одной точки до точек касания окружности равны | Окружность | ГеометрияСкачать

Отрезки касательных из одной точки до точек касания окружности равны | Окружность |  Геометрия

Касательные к окружностиСкачать

Касательные к окружности

Построение касательной к окружностиСкачать

Построение касательной к окружности

Строим касательную к окружности (Задача 3).Скачать

Строим касательную к окружности (Задача 3).

Построение касательной к окружностиСкачать

Построение касательной к окружности

Через точку A, лежащую вне окружности, проведены две прямые.Скачать

Через точку A, лежащую вне окружности, проведены две прямые.

№672. Через точку А, лежащую вне окружности, проведены две секущие, одна из которых пересекаетСкачать

№672. Через точку А, лежащую вне окружности, проведены две секущие, одна из которых пересекает

Внешняя касательная к двум окружностямСкачать

Внешняя касательная к двум окружностям

Построение внутренней касательной к двум дугам окружностей.Урок12.(Часть1.ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОСТРОЕНИЯ)Скачать

Построение внутренней касательной к двум дугам окружностей.Урок12.(Часть1.ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОСТРОЕНИЯ)

Окружность. 7 класс.Скачать

Окружность. 7 класс.

Уравнение касательной в точке. Практическая часть. 1ч. 10 класс.Скачать

Уравнение касательной в точке. Практическая часть. 1ч. 10 класс.

Секретная теорема из учебника геометрииСкачать

Секретная теорема из учебника геометрии

Как при помощи только линейки построить касательную к окружности?Скачать

Как при помощи только линейки построить касательную к окружности?

Всё про углы в окружности. Геометрия | МатематикаСкачать

Всё про углы в окружности. Геометрия  | Математика

Планиметрия | конкретные задачи | касательные и окружности | 1Скачать

Планиметрия | конкретные задачи | касательные и окружности | 1
Поделиться или сохранить к себе: