Сформулируйте и докажите теорему о свойстве касательной

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Теорема о свойстве касательной к окружности Формулировка: Касательная к окружности перпендикулярна радиусу, проведённому в точку касания. Доказательство Для доказательства воспользуемся методом от противного. 1. Исходные данные:

  • Пусть дана окружность с центром в точке Ocap O. Линия aa — касательная к окружности, касающаяся её в точке Acap A. OAcap O cap A — радиус, проведённый в точку касания.

2. Предположение от противного: Предположим, что радиус OAcap O cap A не перпендикулярен прямой aa. В таком случае из точки Ocap O на прямую aa можно опустить перпендикуляр OHcap O cap H, который не совпадает с OAcap O cap A. 3. Анализ конструкции:

  • Если OHacap O cap H ⟂ a, то в образовавшемся прямоугольном треугольнике OHAcap O cap H cap A отрезок OHcap O cap H является катетом, а OAcap O cap A — гипотенузой. Из свойств прямоугольного треугольника известно, что гипотенуза всегда больше катета: OA>OHcap O cap A is greater than cap O cap H.

4. Противоречие:

  • Так как OH<OAcap O cap H is less than cap O cap A, а OAcap O cap A равен радиусу окружности ( Rcap R), то точка Hcap H должна находиться внутри окружности. Если одна точка прямой ( Hcap H) находится внутри окружности, то такая прямая является секущей, а не касательной (она пересекает окружность в двух точках). Это противоречит условию теоремы, согласно которому прямая aa является касательной и имеет с окружностью только одну общую точку Acap A.

5. Вывод: Наше предположение о том, что OAcap O cap A не перпендикулярен aa, было ложным. Следовательно, OAacap O cap A ⟂ a. Теорема доказана. Обратная теорема (Признак касательной) Если прямая проходит через конец радиуса, лежащий на окружности, и перпендикулярна этому радиусу, то она является касательной. Это свойство часто используется в задачах на построение и при вычислении углов в геометрии. Хотите, чтобы я разобрал решение типовой задачи, в которой применяется это свойство?

Форма ответа

Ваш аватар