折弦定理及其应用
2025-11-17 07:21:23
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折弦定理（也称为弦切角定理）是平面几何中的一个重要定理，它描述了圆中一条弦与其所对的两个切线之间的关系。以下是折弦定理的表述和应用：
### 折弦定理
设圆O中，弦AB被圆外一点P所截，连接OP，则线段OP、切线PA和切线PB构成一个三角形。根据折弦定理，有：
\[ PA \cdot PB = OP^2 - OA^2 \]
其中，OA是圆心O到弦AB中点M的距离。
### 应用
1. **求弦长**：已知圆的半径和圆外一点到圆心的距离，以及该点到弦的切线长度，可以使用折弦定理求出弦长。
2. **求切线长度**：已知圆的半径和弦长，可以使用折弦定理求出从圆外一点到弦的切线长度。
3. **证明问题**：在解决一些涉及圆、弦和切线的几何问题时，折弦定理可以作为证明的依据。
### 举例
假设有一个圆，半径为R，圆外一点P到圆心的距离为d，从点P到圆的切线长度分别为PA和PB。已知弦AB的长度为L，求PA和PB的长度。
根据折弦定理：
\[ PA \cdot PB = d^2 - R^2 \]
由于PA和PB是切线，因此它们与弦AB垂直，构成直角三角形。设弦AB的中点为M，则OM垂直于AB，且OM的长度为：
\[ OM = \sqrt{R^2 - \left(\frac{L}{2}\right)^2} \]
由于OM是弦AB的中垂线，因此OM也是切线PA和PB的中垂线，所以PA和PB的长度相等，设为x，则有：
\[ x^2 = d^2 - R^2 \]
所以，切线PA和PB的长度都是：
\[ x = \sqrt{d^2 - R^2} \]
这样，我们就得到了切线PA和PB的长度。
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