如果两个圆分别相交于两点A,B,且平面内有一点P,过点P作这两个圆的切线,若切线长相等。
求证:点P在公共弦所在的直线上。
(用解析几何的方法很容易就可以得证,现在求平面几何的方法!注意是平面几何!)
证明:如图。
连接PO₁,PO₂,PA,PB,O₁A,O₂A,O₁B,O₂B,则。
∵PC=PD,CO₁⊥PC、DO₂⊥PD(切点与圆心的连线垂直于半径),CO₁=DO₂
∴∠PCO₁=∠PDO₂=90°
∴Rt△PCO₁≌Rt△DCO₂(SAS)
∴PO₁=PO₂(Rt△PCO₁≌Rt△DCO₂)
∵PO₁=PO₂,BO₁=BO₂,PB=PB (公共边相等)
∴△PO₁B≌△PO₂D(SSS)
∴∠O₁PB=∠O₂PB
∴PB是∠O₁PO₂的平分线
∵PO₁=PO₂,AO₁=AO₂,PA=PA (公共边相等)
∴∠O₁PA=∠O₂PA
∴PA也是∠O₁PO₂的平分线
∴PA与PB重合
∴点P在公共弦AB所在的直线上。
为什么CO1=DO2,两个圆半径并不要求相等
追答证明:如图。
连接PC、PD、PO₁、PO₂、AO₁、AO₂、BO₁、BO₂、O₁O₂,其中,O₁O₂与AB交于点E,连接PE,则。
∵AO₁=BO₁,AO₂=BO₂,AB=AB(公共边相等)
∴△AO₁O₂≌△BO₁O₂(SSS)
∴∠AO₁O₂=∠△BO₁O₂(△AO₁O₂≌△BO₁O₂)
∵AO₁=BO₁,∠AO₁O₂=∠BO₁O₂,O₁E=O₁E(公共边相等)
∴△AO₁E≌△BO₁E(SAS)
∴∠O₁EA=∠O₁EB=90°(△AO₁E≌△BO₁E)
∴AB⊥O₁O₂即AE⊥O₁O₂
设CO₁=x,DO₂=y,AB=l,则。
由垂径定理可知AE=AB/2
∴AE=l/2
∴(PO₁)²=a²+x²,(PO₂)²=a²+y²
O₁E²=(AO₁)²-AE²=x²-(l/2)²=x²-l²/4
O₂E²=(AO₂)²-AE²=y²-(l/2)²=y²-l²/4
所以呢?是不是没证完.
追答∵a²+x²-(x²-l²/4)=a²+y²-(y²-l²/4)=a²+l²/4
∴PE是O₁O₂的高
∴P在AB弦所在的直线上。