本题导读
本题考查圆周角定理与圆心角的关系,以及圆的切线的性质。
📌【题干】
Question
(2012年广东卷(理)) 如图,圆 的半径为 1, 是圆周上的三点,满足 ,过点 作圆 的切线与 的延长线交于点 ,则 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 因为同一条弧 所对的圆心角是圆周角的两倍,已知圆周角 ,所以圆心角 。
- 因为 是圆 的切线, 为过切点的半径,所以根据切线的性质可知 ,即 是一个直角三角形。
- 在直角三角形 中,已知直角边(半径) 且锐角 ,利用正切函数关系即可直接求出未知直角边 的长。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
连接 。
因为 弧 所对的圆周角为 , 所以 根据同弧所对圆心角与圆周角的关系定理,其对应的圆心角满足: 即 。
because 是圆 的切线,且 为圆 连通切点 的半径, 所以 根据圆切线的性质定理满足: 说明 是以 为直角的直角三角形。
因为 在直角三角形 中,圆的半径满足 ,且锐角 , 所以 根据直角三角形的锐角三角函数定义满足:
因为 特殊角的正切值满足 , 所以 代入解得切线长:
故答案为:
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:圆周角定理的弧度转化、切线与半径的垂直几何构型、特殊角直角三角形求解。
- 核心方法:辅助线半径构造法。处理圆的切线问题时,无条件连接圆心与切点构造直角,是攻克此类平面几何小题的不二大招。
- 避坑指南:
- 因为已知条件给出了 ,部分考生在缺乏图形直观支撑时,容易直接把 当作直角三角形内部的锐角进行计算。务必牢记圆周角不能直接在圆心处的直角三角形中套用,必须先利用二倍关系转化为圆心角。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题源于人教A版高中数学必修第二册第六章《平面向量及其应用》几何背景及初中数学《圆》的常规基础复习填空题。
- 结论推广:对于任意半径为 的圆,若已知同弧所对圆周角为 ,过弧一端点的切线与另一端点半径延长线交于点 ,由该对称构型推广,其切线长 的代数通式恒表现为确定的显式三角函数乘积模型: 。
🔗【关联脉络】
Multi column
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