Какую прямую называют касательной к окружности кратко
Обновлено: 07.07.2024
Прямая, имеющая с окружностью только одну общую точку, называется касательной к окружности, а их общая точка называется точкой касания прямой и окружности.
Св-ва касательных:
Теорема1: Касательная к окружности перпендикулярна к радиусу, проведенному в точку касания.
Теорема2: Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны и составляют равные треугольники с прямой, проходящие через эту точку и центр окружности.
Теорема3: Если прямая проходит через конец радиуса, лежащий на окружности, и перпендикулярна к этому радиусу, то она является касательной.
Прямая, имеющая одну общую точку с окружностью и лежащая с ней в одной плоскости, называется касательной к окружности.
Прямая, имеющая с окружностью только одну общую точку, называется касательной к окружности, а их общая точка называется точкой касания прямой и окружности.
Св-ва касательных:
Теорема1: Касательная к окружности перпендикулярна к радиусу, проведенному в точку касания.
Теорема2: Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны и составляют равные треугольники с прямой, проходящие через эту точку и центр окружности.
Теорема3: Если прямая проходит через конец радиуса, лежащий на окружности, и перпендикулярна к этому радиусу, то она является касательной.
В плоскости прямая и окружность могут пересекаться или не пересекаться. При пересечении могут иметь одну или две общие точки.
1. Если расстояние от центра окружности до прямой больше радиуса, то у прямой и окружности общих точек нет.
2. Если расстояние от центра окружности до прямой меньше радиуса, то у прямой и окружности две общие точки.
3. Если расстояние от центра окружности до прямой равно радиусу, то у прямой и окружности одна общая точка.
Предположим, что радиус \(OA\) не перпендикулярен к прямой, но является наклонной. Тогда из точки \(O\) можно провести перпендикуляр к прямой, который будет короче радиуса. А это означает, что расстояние от центра окружности до прямой меньше радиуса, и у прямой и окружности должны быть две общие точки. Но это противоречит данной информации, наше предположение неверно.
Если из точки к окружности проведены две касательные, то
а) длины отрезков касательных от этой точки до точки касания равны,
Треугольники \(OBA\) и \(OCA\) — прямоугольные, так как касательные перпендикулярны к радиусам в точках \(B\) и \(C\). Сторона \(OA\) — общая. Катеты \(OB\) и \(OC\) равны как радиусы одной и той же окружности. Треугольники равны по гипотенузе и катету, отсюда равны и катеты \(AB\) и \(AC\), и углы \(BAO\) и \(CAO\), то есть \(OA\) делит угол пополам.
Определение. Касательная к окружности — это прямая на плоскости, имеющая ровно одну общую точку с окружностью.
Вот парочка примеров:
Окружность с центром O касается прямой l в точке A Из любой точки M за пределами окружности можно провести ровно две касательных Различие между касательной l, секущей BC и прямой m, не имеющей общих точек с окружностью
На этом можно было бы закончить, однако практика показывает, что недостаточно просто зазубрить определение — нужно научиться видеть касательные на чертежах, знать их свойства и вдобавок как следует попрактиковаться в применении этих свойств, решая реальные задачи. Всем этим всем мы сегодня и займёмся.
Основные свойства касательных
Для того, чтобы решать любые задачи, нужно знать четыре ключевых свойства. Два из них описаны в любом справочнике / учебнике, а вот последние два — про них как-то забывают, а зря.
1. Отрезки касательных, проведённых из одной точки, равны
Чуть выше мы уже говорили про две касательных, проведённых из одной точки M. Так вот:
Отрезки касательных к окружности, проведённых из одной точки, равны.
Отрезки AM и BM равны
2. Касательная перпендикулярна радиусу, проведённому в точку касания
Ещё раз посмотрим на картинку, представленную выше. Проведём радиусы OAи OB, после чего обнаружим, что углы OAMи OBM — прямые.
Радиус, проведённый в точку касания, перпендикулярен касательной.
Этот факт можно использовать без доказательства в любой задаче:
Радиусы, проведённые в точку касания, перпендикулярны касательным
Кстати, заметьте: если провести отрезок OM, то мы получим два равных треугольника: OAM и OBM.
3. Соотношение между касательной и секущей
А вот это уже факт посерьёзнее, и большинство школьников его не знают. Рассмотрим касательную и секущую, которые проходят через одну и ту же общую точку M. Естественно, секущая даст нам два отрезка: внутри окружности (отрезок BC — его ещё называют хордой) и снаружи (его так и называют — внешняя часть MC).
Произведение всей секущей на её внешнюю часть равно квадрату отрезка касательной
Соотношение между секущей и касательной
4. Угол между касательной и хордой
Ещё более продвинутый факт, который часто используется для решения сложных задач. Очень рекомендую взять на вооружение.
Угол между касательной и хордой равен вписанному углу, опирающемуся на эту хорду.
Иногда всё-таки касается :)
Касательная к окружности - прямая, имеющая с окружностью одну общую точку, которая называется точкой касания прямой и окружности. На рисунке 1 прямая - касательная к окружности, точка Н - точка касания прямой и окружности с центром в точке О.
Свойство касательной к окружности
Теорема
| Касательная к окружности перпендикулярна к радиусу, проведенному в точку касания. |
Доказательство
Дано: - касательная к окружности с центром в точке О, Н - точка касания (Рис. 2).
Доказать: ОН.
Доказательство:
Предположим, что ОН. Тогда радиус ОН является наклонной к прямой . При этом перпендикуляр, проведенный из точки О к прямой , меньше наклонной ОН, тогда расстояние от центра О окружности до прямой меньше радиуса. Следовательно прямая и окружность будут иметь две общие точки, что противоречит условию: прямая - касательная. Поэтому наше предположение неверно, значит, ОН . Теорема доказана.
| Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны и составляют равные углы с прямой, проходящей через эту точку и центр окружности. |
Доказательство
Дано: АВ и АС - касательные к окружности с центром в точке О, В и С - точки касания (Рис. 3).
Доказать: АВ = АС и 3 = 4.
Доказательство:
1 =2 = 90 0 , т.к. ОВАВ, ОСАС по теореме о свойстве касательной (смотри выше), поэтому АВО и АСО прямоугольные. При этом ОВ = ОС (радиусы), АО - общая, следовательно, АВО =АСО (по гипотенузе и катету). Из равенства треугольников следует, что АВ = АС и 3 =4. Что и требовалось доказать.
Теорема, обратная теореме о свойстве касательной (признак касательной)
Теорема
| Если прямая проходит через конец радиуса, лежащий на окружности, и перпендикулярна к этому радиусу, то она является касательной. |
Доказательство
Дано: ОН - радиус окружности с центром в точке О, Н, ОН (Рис. 4).
Доказать: - касательная.
Доказательство:
По условию радиус ОН , поэтому расстояние от центра окружности до прямой равно радиусу, и, следовательно, прямая и окружность имеют только одну общую точку, значит, данная прямая является касательной к окружности (по определению касательной). Теорема доказана.
Задача
Через данную точку А окружности с центром О провести касательную к этой окружности.
Дано: точка А лежит на окружности с центром в точке О.
Провести касательную к окружности так, что А.
Решение:
Строим с помощью циркуля окружность с центром в точке О, отмечаем на данной окружности точку А.
Далее проводим прямую ОА и строим прямую , проходящую через точку А перпендикулярно к прямой ОА. Для этого с помощью циркуля строим окружность произвольного радиуса с центром в точке А (всю окружность строить необязательно, смотри выделенное красным). Точки пересечения данной окружности с прямой ОА обозначаем буквами В и С.
Затем строим две окружности радиуса ВС с центрами в точках В и С (полностью окружности строить необязательно, смотри выделенное синим и зеленым цветом). Данные окружности пересекаются в двух точках, обозначим их Р и Q. Через точки Р и Q с помощью линейки проводим прямую , которая будет перпендикулярна к прямой ОА.
Итак, ОА, ОА - радиус, следовательно, - искомая касательная к окружности с центром в точке О радиуса ОА (по признаку касательной).
Читайте также: