构造圆的基础上,运用圆的割线定理
已知圆的内接四边形ABCD,CD=BC,求证:CA²-CD²=AB·AD;
刚看完这道题,可能同学们会崩溃吧,两个线段的平方相减等于另外两个线段相乘,还就给了一个条件,这种类型题目的切入点确实不太好想,虽然事后看人家答案上给的方法看似挺容易,但是对于同学们来说却太难想到了,那么老师今天就给大家分享一下老师解答这道题的方法吧!
首先,两个线段的平方相减,要么是直角三角形,可惜这里不是,那就没有要么了,所以是否能转换为相乘形式呢?所以,就有了CA²-CD²=(CA+CD)(CA-CD),那么这个CA+CD和CA-CD怎么构造呢?或许已经有同学可以想到了,但是下一步该怎么着是不是又没啥着落呢?
如图,我们以点C为圆心,CD为半径做圆,交AC及AC延长线于F、E两点,那么AF=CA-CD,AE=CA+CD,这个不难理解吧?
那么接下来,这俩玩意儿相乘的转换有了,该干嘛呢?
当然是找AD·AB啦,
如下图,延长AD交圆C于另一点M,另外设AB与圆C的另一交点为N,
那么现在开始就要用上题中的已知条件了,CD=BC,可以知道AC为∠BAD的平分线,那么现在AC变为圆C外一点和圆心C的连线了,而且∠DAC=∠BAC,所以AM=AB,AD=AN,没问题吧?如果这个不知道怎么证明的话,过点C分别作AM和AB的垂线,利用角平分线上的点到角两边的距离相等,和三角形全等慢慢研究,这里不多说;
那么AM=AB的话,AD·AM=AD·AB,
等等,这里是不是出现了三条割线,那么割线定理该上场了吧!
所以AD·AM=AF·AE,(用AN和AB也行)
AM换成AB,则AD·AB=AF·AE,
再将AF和AE分别替换为CA-CF和CA+CE,
然后将CF和CE都替换为CD,
最终替换后得到AD·AB=(CA-CD)(CA+CD)=CA²-CD²;
到这里整道题就结束了,当然这道题也有其他方法,但是同学们不要用作业帮去搜索,那上面别人给的答案是错的,这道题本来是别人问老师的,老师觉得题比较不错,有难度,所以放在这里给同学们分享一下。
该上九年级的同学估计这会儿根本看不懂,没事,等大家学完圆这一章节就基本清楚了。
这道题还有其他方法,但是老师这里没有,这还是现场给别人解答想出来的方法,所以有兴趣可以自己琢磨琢磨。