1、人教版九年级上册数学24.1.2 垂直于弦的直径 赵州桥主桥拱的半径是多少? 问题:你知道赵州桥吗? 它的主桥是圆弧形,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,你能求出赵州桥主桥拱的半径吗?情境导入本节目标1.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)1如图,在如图,在 O中,弦中,弦AB的长为的长为8cm,圆心,圆心O到到AB的距离为的距离为3cm,求,求 O的半径的半径OABE解:解:OEAB222AOOEAE2222=
2、3 +4 =5cmAOOEAE答:答: O的半径为的半径为5cm.118422AEAB 在在Rt AOE 中中 预习反馈2如图,在如图,在 O中,中,AB、AC为互相垂直且相等的为互相垂直且相等的两条弦,两条弦,ODAB于于D,OEAC于于E,求证四边形,求证四边形ADOE是正方形是正方形DOABCE证明:证明: OEAC ODAB ABAC90 90 90OEAEADODA四边形四边形ADOE为矩形,为矩形,又又AC=AB11 22AEACADAB, AE=AD 四边形四边形ADOE为正方形为正方形.预习反馈 可以发现:圆是轴对称图形.任何一条直径所在直线都是它的对称轴垂径定理及其推论问题1
3、 剪一个圆形纸片,沿着它的任意一条直径对折,重复几次,你发现了什么?由此你能得到什么结论?你能证明这个结论吗?课堂探究问题2 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? 为什么?线段: AE=BE弧: AC=BC, AD=BD 理由如下:把圆沿着直径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 OABDEC课堂探究u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
4、要的定理,三种语言要相互转化,形成整体,才能运用自如.课堂探究想一想: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ABOCDEOABCABOEABDCOE课堂探究垂径定理的几个基本图形:ABOCDEABOEDABO DCABOC课堂探究思考:“不是直径”这个条件能去掉吗?如果不能,请举出反例. 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OABCD特别说明:圆的两条直径是互相平分的.归纳总结课堂探究例1 如图,OEAB于E,若 O的半径为10cm,OE=6cm,则AB= cm.OABE解析:连接OA, OE
5、AB, AB=2AE=16cm.16垂径定理及其推论的计算22221068AEOAOEcm.典例精析例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,典例精析 你能利用垂径定理解决求赵州桥主桥拱半径的问题吗?垂径定理的实际应用典例精析ABOCD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
6、是弧AB的中点,CD就是拱高. AB=37m,CD=7.23m.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-7.23.222OAADOD典例精析练一练: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_. 4 6C DCBOADOAB图a图b2cm或12cm 典例精析 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
7、之间有以下关系:弓形中重要数量关系ABC DOhrd2a2222ard d+h=r OABC典例精析垂径定理内 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 形本课小结1.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)
8、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随堂检测 4.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,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.随堂检测5.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 .3cmOP5cmBAOP随堂检测 有关的数学名言有关的数学名言 数学知识是最纯粹的逻辑思维活动,以及最高级智能活力美学体现。普林舍姆历史使人聪明,诗歌使人机智,数学使人精细。培根数学是最宝贵的研究精神之一。华罗庚没有哪门学科能比数学更为清晰地阐明自然界的和谐性。卡罗斯数学是规律和理论的裁判和主宰者。本杰明