由割线定理知PC·PD=PA·PB=12,故PF===3.
(2)若圆F与圆O内切,设圆F的半径为r,
因为OF=2-r=1,即r=1,
所以OB是圆F的直径,且过点P的圆F的切线为PT,
则PT2=PB·PO=2×4=8,即PT=2.
题型三 四点共圆问题
【例3】如图,圆O与圆P相交于A、B两点,圆心P在圆O上,圆O的弦BC切圆P于点B,CP及其延长线交圆P于D,E两点,过点E作EF⊥CE,交CB的延长线于点F.
(1)求证:B、P、E、F四点共圆;
(2)若CD=2,CB=2,求出由B、P、E、F四点所确定的圆的直径.
【解析】(1)证明:连接PB.因为BC切圆P于点B,所以PB⊥BC.
又因为EF⊥CE,所以∠PBF+∠PEF=180°,所以∠EPB+∠EFB=180°,
所以B,P,E,F四点共圆.
(2)因为B,P, E,F四点共圆,且EF⊥CE,PB⊥BC,所以此圆的直径就是PF.
因为BC切圆P于点B,且CD=2,CB=2,
所以由切割线定理CB2=CD·CE,得CE=4,DE=2,BP=1.
又因为Rt△CBP∽Rt△CEF,所以EF∶PB=CE∶CB,得EF=.
在Rt△FEP中,PF==,
即由B,P,E,F四点确定的圆的直径为.
【变式训练3】如图,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°.以AB为直径的圆O交AC于点E,点D是BC边的中点.连接OD交圆O于点M.求证:
(1)O,B,D,E四点共圆;
(2)2DE2=DM·AC+DM·AB.
【证明】(1)连接BE,则BE⊥EC.
又D是BC的中点,所以DE=BD.
又OE=OB,OD=OD,所以△ODE≌△ODB,
所以∠OBD=∠OED=90°,所以D,E,O,B四点共圆.
(2)延长DO交圆O于点H.
因为DE2=DM·DH=DM·(DO+OH)=DM·DO+DM·OH=DM·(AC)+DM·(AB),
所以2DE2=DM·AC+DM·AB.
总结提高
1.直线与圆的位置关系是一种重要的几何关系.
本章在初中平面几何的基础上加以深化,使平面几何知识趋于完善,同时为解析几何、立体几何提供了多个理论依据.
2.圆中的角如圆周角、圆心角、弦切角及其性质为证明相关的比例线段提供了理论基础,为解决综合问题提供了方便,使学生对几何概念和几何方法有较透彻的理解.