如圖所示,$PQ$是半徑為$5\ cm$、圓心為$O$的圓的一條弦,長度為$8\ cm$。$P$和$Q$處的切線相交於點$T$。求$TP$的長度。
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已知:弦長$PQ=8\ cm$,圓的半徑$OP=5\ cm$。
求解:求$TP$的長度。
解

已知半徑$OP=OQ=5\ cm$
弦長
$PQ=8\ cm $
$OT \perp PQ$。
$\because$ 從圓心到弦的垂線平分弦。
$\therefore PM=MQ=4\ cm$
在直角$\vartriangle OPM$中,
$(OP)^{2}=(PM)^{2} +(OM)^{2}$
$\Rightarrow(5)^{2}=(4)^{2}+(OM)^{2}$
$\Rightarrow ( OM)^{2}=25-16=9$
$\Rightarrow OM=\sqrt{9}$
$\Rightarrow OM=3\ cm$
$\angle OPT=90^{o} $ [半徑垂直於切線在切點處]
在直角$\vartriangle OPT$中,
$( OT)^{2}=( PT)^{2}+( OP)^{2}$ ....................$( 1)$
在直角$\vartriangle PTM$中,
$( PT)^{2}=( TM)^{2} +( PM)^{2}$ ......................... $( 1)$
由公式$( 1)$和$( 2)$,
$( OT)^{2}=( PT)^{2}+( OP)^{2}=( TM)^{2} +( PM)^{2} +( OP)^{2}$
$\Rightarrow ( TM+OM)^{2}=( TM)^{2} +( PM)^{2} +( OP)^{2}$
$\Rightarrow ( TM)^{2}+( OM)^{2}+2\times TM\times OM=( TM)^{2} +( PM)^{2} +( OP)^{2} $
$\Rightarrow (OM)^{2}+2\times TM\times OM=(PM)^{2} +(OP)^{2} $
$\Rightarrow (3)^{2}+2\times 3\times TM=(4)^{2}+(5)^{2}$
$\Rightarrow 9+6TM=16+25=41$
$\Rightarrow 6TM=41-9=32$
$\Rightarrow TM=\frac{32}{6}=\frac{16}{3}\ cm$
將$TM=\frac{16}{3}\ cm$代入公式$( 2)$,
$( PT)^{2}=( TM)^{2} +( PM)^{2}$
$\Rightarrow ( PT)^{2}=(\frac{16}{3})^{2} +(4)^{2}$
$\Rightarrow ( PT)^{2}=\frac{256}{9}+16$
$\Rightarrow ( PT)^{2}=\frac{256+144}{9}$
$\Rightarrow ( PT)^{2}=\frac{400}{9}$
$\Rightarrow PT=\sqrt{\frac{400}{9}}$
$\Rightarrow PT=\frac{20}{3} cm$
因此$PT=\frac{20}{3}\ cm$。
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