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割线定理

2022-06-27 07:29:10 百科资料

割线定理(Secant Theorem)是现代词,是一个专有名词,指的是从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆交点的距离的积相等。割线定理为圆幂定理之一。

  • 中文名称 割线定理
  • 外文名称 Secant Theorem
  • 别名 无
  • 表达式 LA·LB=LC·LD=LT²
  • 提出者 Jakob Steiner

定理定义

  文字表达:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆交点的距离的积相等。

  数学语言:从圆外一点L引两条割线与圆分别交于A.B.C.D 则有 LA·LB=LC·LD=LT²。

  几何语言:∵割线LDC和LBA交于圆O于ABCD点

  ∴LA·LB=LC·LD=LT²

  如右图所示。(LT为切线)

验证推导

证明一

  已知:如图直线ABP和CDP是自点P引的⊙O的两条割线

  求证:PA·PB=PC·PD

  证明:连接AD、BC∵∠A和∠C都对弧BD

  ∴由圆周角定理,得 ∠DAP=∠BCP

  又∵∠P=∠P

  ∴△ADP∽△CBP (如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似。)

  ∴AP:CP=DP:BP

  即AP·BP=CP·DP

证明二

  既然圆内接四边形定理可以从割线定理而得,那么或许割线定理就可以从圆内接四边形定理而得。

  如图所示。

  已知:从圆O外一点P引两条圆的割线,一条交圆于A、B,另一条交圆于C、D

  求证:AP·BP=CP·DP

  证明:连接AC、BD

  由圆内接四边形定理得

  ∠ABD+∠DCA=∠CAB+∠BDC=180°

  又∵∠ACP+∠DCA=∠DCP=180°,∠CAP+∠CAB=∠BAP=180°(平角的定义)

  ∴∠ABD=∠ACP,∠BDC=∠CAP(同角的补角相等)

  ∴△ACP∽△DBP(两角对应相等的三角形相似)

  ∴AP/DP=CP/BP(相似三角形对应边成比例)

  ∴AP·BP=CP·DP(比例基本性质)

证明三

  根据切割线定理求证。

  已知:从圆O外一点P引两条圆的割线,一条交圆于A、B,另一条交圆于C、D

  求证:AP·BP=CP·DP

  过点P作圆O的切线,记切点为T

  由切割线定理可知:AP·BP=PT²,CP·DP=PT²

  ∴AP·BP=CP·DP

比较

  相交弦定理、切割线定理以及它们的推论统称为圆幂定理。一般用于求线段长度。

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