相交弦定理
定理:如图,弦AB与弦CD交于圆O内一点P,则PA·PB=PC·PD.
证明:连接AD、BC,
根据有圆周角定理可得:
∠DAP=∠BCP,∠ADP=∠CBP,
∴△APD∽△CPB
∴PA:PC=PD:PB
∴PA·PB=PC·PD
切割线定理
定理:如图,P为圆O外一点,PA是圆的切线,PC是圆的割线,求证:PA²=PB·PC.
证明:连接AB、AC,
根据弦切角定理,可得:
∠PAB=∠C,
又∠P是公共角,
∴△PAB∽△PCA
∴PB:PA=PA:PC
∴PA²=PB·PC
割线定理
定理:如图,P是圆O外一点,PB、PD是圆的两条割线,则PA·PB=PC·PD.
证明:
法一:连接AC、BD,
根据圆内接四边形外角等于内对角,
可得:∠PAC=∠PDB,∠PCA=∠PBD,
∴△PAC∽△PDB
∴PA:PD=PC:PB
∴PA·PB=PC·PD
法二:连接AD、BC,
根据圆周角定理,
可得:∠B=∠D,
又∠P是公共角,
∴△PAD∽△PCB
∴PA:PC=PD:PB
∴PA·PB=PC·PD
圆幂定理
定义点P到圆O的幂:OP²-r².
以上“相交弦定理”、“切割线定理”、“割线定理”统称为“圆幂定理”.
(1)相交弦满足:PA·PB=PC·PD=r²-OP²
(2)切线满足:PA²=OP²-r²
(3)割线满足:PA·PB=PC·PD=OP²-r²
【归纳】以上我们考察的量,如PA·PB、PA²等均等于OP²-r²或r²-OP²,故称圆幂定理.
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