1、24.1 圆的有关性质第二十四章 圆24.1.2 垂直于弦的直径2023-5-1511.进一步认识圆,了解圆是轴对称图形.2.理解垂直于弦的直径的性质和推论,并能应用它解决一 些简单的计算、证明和作图问题.(重点)3.灵活运用垂径定理解决有关圆的问题.(难点)学习目标2023-5-152你能通过折叠的方式找到圆形纸片的对称轴吗?在折的过程中你有何发现?圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴 2023-5-153问题1:如图,AB是 O的一条弦,直径CDAB,垂足为E.你能发现图中有那些相等的线段和劣弧?线段:AE=BE弧:AC=BC,AD=BD 理由如下:连接AO,BO.把圆沿着直
2、径CD折叠时,CD两侧的两个半圆重合,点A与点B重合,AE与BE重合,AC和BC,AD与BD重合OABCDE一、垂径定理及其推论2023-5-154u垂径定理OABCDE垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.CD是直径,CDAB,AE=BE,AC=BC,AD=BD.归纳总结u推导格式:温馨提示:垂径定理是圆中一个重要的定理,三种语言要相互转化,形成整体,才能运用自如.2023-5-155想一想:下列图形是否具备垂径定理的条件?如果不是,请说明为什么?是不是,因为没有垂直是不是,因为CD没有过圆心ABOCDEOABCABOEABDCOE2023-5-156垂径定理的几个基本图形:ABOC
3、DEABOEDABO DCABOC2023-5-157 如果把垂径定理(垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧)结论与题设交换一条,命题是真命题吗?过圆心;垂直于弦;平分弦;平分弦所对的优弧;平分弦所对的劣弧。上述五个条件中的任何两个条件都可以推出其他三个结论吗?2023-5-158 DOABEC举例证明其中一种组合方法已知:求证:CD CD是直径是直径 CDAB CDAB,垂足为,垂足为E E AE=BE AE=BE AC=BC AC=BC AD=BD AD=BD 2023-5-159如图,AB是 O的一条弦,作直径CD,使AE=BE.(1)CDAB吗?为什么?(2)OABCDEAC与
4、BC相等吗?AD与BD相等吗?为什么?(2)由垂径定理可得AC=BC,AD=BD.(1)连接AO,BO,则AO=BO,又AE=BE,AOEBOE(SSS),AEO=BEO=90,CDAB.平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.u垂径定理的推论归纳总结CDAB,CD是直径 AM=BM AC=BC,AD=BD.可推得u推导格式:2023-5-1511思考:“不是直径”这个条件能去掉吗?如果不能,请举出反例.OABCD特别说明:圆的两条直径是互相平分的.2023-5-1512典例精析例1 如图,OEAB于E,若 O的半径为10cm,OE=6cm,则AB=cm.OABE解析:连接O
5、A,OEAB,AB=2AE=16cm.1622221068AEOAOEcm.2023-5-1513例2 如图,O的弦AB8cm,直径CEAB于D,DC2cm,求半径OC的长.OABECD解:连接OA,CEAB于D,118 4(cm)22ADAB 设OC=xcm,则OD=x-2,根据勾股定理,得解得 x=5,即半径OC的长为5cm.x2=42+(x-2)2,2023-5-1514例3:已知:O中弦ABCD,求证:ACBD.MCDABON证明:作直径MNAB.ABCD,MNCD.则AMBM,CMDM(垂直平分弦的直径平分弦所对的弧)AMCMBMDMACBD2023-5-1515 总结:解决有关弦的
6、问题,经常是过圆心作弦的弦心距,或作垂直于弦的直径,连结半径等辅助线,为应用垂径定理创造条件.归纳总结2023-5-1516二、垂径定理的实际应用 我是赵州桥,我历史悠久,是世界上现存最早、保存最好的巨大石拱桥。我的主桥是圆弧形,我的跨度(弧所对的弦的长)为37m,拱高(弧的中点到弦的距离)为7.23m,但一千多年了,我还不知道我主桥拱的半径是多少,你能帮我算算吗?2023-5-1517ABOCD解:如图,用AB表示主桥拱,设AB 所在圆的圆心为O,半径为R.经过圆心O作弦AB的垂线OC垂足为D,与弧AB交于点C,则D是AB的中点,C是弧AB的中点,CD就是拱高.AB=37m,CD=7.23m
7、.解得R27.3(m).即主桥拱半径约为27.3m.=18.52+(R-7.23)2 AD=AB=18.5m,OD=OC-CD=R-7.23.222OAADOD2023-5-1518练一练:如图a、b,一弓形弦长为 cm,弓形所在的圆的半径为7cm,则弓形的高为_.64C DCBOADOAB图a图b2cm或12cm 2023-5-1519 在圆中有关弦长a,半径r,弦心距d(圆心到弦的距离),弓形高h的计算题时,常常通过连半径或作弦心距构造直角三角形,利用垂径定理和勾股定理求解.方法归纳涉及垂径定理时辅助线的添加方法弦a,弦心距d,弓形高h,半径r之间有以下关系:弓形中重要数量关系ABC DO
8、hrd2a2222ard d+h=r OABC2023-5-15201.已知 O中,弦AB=8cm,圆心到AB的距离为3cm,则此圆的半径为 .5cm2.O的直径AB=20cm,BAC=30则弦AC=_ .10 3 cm3.(分类讨论题)已知 O的半径为10cm,弦MNEF,且MN=12cm,EF=16cm,则弦MN和EF之间的距离为 _ .14cm或2cm当堂练习当堂练习2023-5-15214.如图,在 O中,AB、AC为互相垂直且相等的两条弦,ODAB于D,OEAC于E,求证四边形ADOE是正方形DOABCE证明:证明:OEAC ODAB ABAC90 90 90OEAEADODA四边形
9、四边形ADOE为矩形,为矩形,又又AC=AB11 22AEAC ADAB,AE=AD 四边形四边形ADOE为正方形为正方形.2023-5-1522 5.已知:如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于C,D两点。你认为AC和BD有什么关系?为什么?证明:过O作OEAB,垂足为E,则AEBE,CEDE。AECEBEDE 即 ACBD.ACDBOE注意:解决有关弦的问题,常过圆心作弦的弦心距,或作垂直于弦的直径,它是一种常用辅助线的添法2023-5-1523 6 6.如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(即图中弧CD,点O是弧CD的圆心),其中CD=600m,E为弧CD上的一点,且OECD
10、,垂足为F,EF=90m.求这段弯路的半径.解:连接OC.OCDEF,CDOE 11600300(m).22CFCD222,OCCFOF22230090.RR设这段弯路的半径为Rm,则OF=(R-90)m.根据勾股定理,得解得R=545.这段弯路的半径约为545m.2023-5-1524拓展提升:7.如图,O的直径为10,弦AB=8,P为AB上的一个动点,那么OP长的取值范围 .3cmOP5cmBAOP2023-5-1525垂径定理内 容推 论辅助线一条直线满足:过圆心;垂直于弦;平分弦(不是直径);平分弦所对的优弧;平分弦所对的劣弧.满足其中两个条件就可以推出其它三个结论(“知二推三”)垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧两 条 辅 助 线:连半径,作弦心距构造Rt利用勾股定理计算或建立方程.基本图形及变 式 图 形课堂小结课堂小结2023-5-1526
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