1、垂直于弦的直径教案一、教学目标(一)知识与技能:1.充分认识圆的轴对称性;2.利用轴对称探索垂直于弦的直径的有关性质,掌握垂径定理;2.运用垂径定理进行简单的证明、计算和作图.(二)过程与方法:1.让学生经历“实验观察猜想验证归纳”的研究过程,培养学生动手实践、观察分析、归纳问题和解决问题的能力;2.让每个学生动手、动口、动眼、动脑,培养学生直觉思维能力.(三)情感态度与价值观:通过实验操作探索数学规律,激发学生的好奇心和求知欲,同时培养学生勇于探索的精神.二、教学重点、难点重点:垂直于弦的直径的性质及其应用.难点:1.垂径定理的证明;2.垂径定理的题设与结论的区分.三、教学过程问题情境问题:
2、赵州桥是我国隋代建造的石拱桥,距今约有1400年的历史,是我国古代人民勤劳与智慧的结晶.它的主桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为37m,拱高(弧的中点到弦的距离)为7.23m,求赵州桥主桥拱的半径(结果保留小数点后一位)?探究剪一个圆形纸片,沿着它的任意一条直径对折,重复做几次,你发现了什么?由此你能得到什么结论?你能证明你的结论吗?可以发现,圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴分析:要证明圆是轴对称图形,只需证明圆上任意一点关于直径所在的直线(对称轴)的对称点也在圆上.证明:如图,设CD是O的任意一条直径,A为O上点C,D以外的任意一点.过点A作AACD,交O于点A,垂
3、足为M,连接OA,OA. 在OAA中, OA=OA OAA是等腰三角形 又 AACD AM=MA 即CD是AA的垂直平分线 这就是说,对于圆上任意一点A,在圆上都有关于直线CD的对称点A,因此O关于直线CD对称.即 圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴.从前面的证明我们知道,如果O的直径CD垂直于弦AA,垂足为M,那么点A和点A是对称点.把圆沿着直径CD折叠时,点A与点A重合,AM与AM重合,分别与,重合. 因此,AM=AM,=,= 即直径CD平分弦AA,并且平分,.这样,我们就得到垂径定理: 垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.定理应用格式: CD是O的直径,AB为弦
4、,CDAB,垂足为E. AE=BE,=,=.进一步,我们还可以得到推论: 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.定理应用格式: CD是O的直径,AB为O的弦(不是直径),且AE=BE CDAB,=,=.例2 赵州桥是我国隋代建造的石拱桥,距今约有1400年的历史,是我国古代人民勤劳与智慧的结晶.它的主桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为37m,拱高(弧的中点到弦的距离)为7.23m,求赵州桥主桥拱的半径(结果保留小数点后一位)? 解:如图,用表示主桥拱,设所在圆的圆心为O,半径为R.经过圆心O作弦AB的垂线OC,D为垂足,OC与相交于点C,连接OA.根据垂径定理,D是
5、AB的中点,C是的中点,CD就是拱高.由题设可知,AB=37m,CD=7.23m所以,AD=AB=37=18.5(m),OD=OC-CD=R-7.23在RtOAD中,由勾股定理,得OA2=AD2+OD2即 R2=18.52+(R-7.23)2解得 R27.3(m)因此,赵州桥的主桥拱半径约为27.3m练习1.如图,在O中,弦AB的长为8cm,圆心O到AB的距离为3cm,求O的半径.解:过点O作OEAB,垂足为E,连接OA. AE=BE=AB=8=4(cm)在RtAOE中,由勾股定理,得AE2+OE2=AO2即 42+32=AO2解得 AO=5cm因此,O的半径为5cm.2.如图,在O中,AB、AC为互相垂直且相等的两条弦,ODAB,OEAC,垂足分别为D,E.求证:四边形ADOE是正方形.证明: ABAC,ODAB,OEAC A=ODA=OEA=90 四边形ADOE是矩形 ODAB,OEAC AE=CE=AC,AD=BD=AB又 AB=AC AE=AD 四边形ADOE是正方形.课堂小结1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?四、教学反思 教学过程中,强调垂径定理的得出跟圆的轴对称密切相关. 在圆中求有关线段长时,可考虑垂径定理的应用.