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专题07 垂径定理
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重难突破
知识点一 垂径定理及其推论
垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧.
推论1:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧.
推论2:平分弧的直径垂直平分弧所对的弦.
注:垂径定理及其推论是证明两条线段相等、两弧相等及两直线垂直的重要依据之一,在有关弦长、弦心距的计算中常需要作垂直于弦的线段,构造直角三角形,再利用勾股定理、方程思想来求解.
【典例1】(2018•衢州)如图,AC是⊙O的直径,弦BD⊥AO于E,连接BC,过点O作OF⊥BC于F,若BD=8cm,AE=2cm,则OF的长度是( )
A.3cm
B.cm
C.2.5cm
D.cm
【典例2】(2019•宁波二模)如图,⊙O的两条弦AB∥CD(AB不是直径),点E为AB中点,连结EC,ED
(1)直线EO与AB垂直吗?请说明理由;
(2)求证:EC=ED.
【变式训练】
1.(2019秋•瑞安市期中)已知⊙O的半径为13cm,一条弦的弦心距为5cm,则这条弦的长为( )
A.10
B.12
C.14
D.24
2.(2019秋•吴兴区期中)如图,AB为⊙O的弦,过点O作AB的垂线,交AB于点C,交⊙O于点D,已知⊙O的直径为10,CD=2,则AB的长为( )
A.4
B.6
C.8
D.10
3.(2019秋•温岭市期中)如图,⊙O的半径为5,弦AB=8,点C在弦AB上,且AC=AB,则OC的长为( )
A.2
B.2
C.4
D.
4.(2019•吴兴区校级一模)在⊙O中,P为其内一点,过点P的最长的弦为8cm,最短的弦长为4cm,则OP为( )cm.
A.2
B.
C.3
D.2
5.(2019秋•江干区校级月考)如图,在圆O中,弦AB=4,点C在AB上移动,连接OC,过点C做CD⊥OC交圆O于点D,则CD的最大值为( )
A.2
B.2
C.
D.
知识点二 垂径定理的实际应用
【典例3】(2019秋•慈溪市期中)一条排水管的截面如图所示,已知排水管的半径OA=1m,水面宽AB=1.2m,某天下雨后,水管水面上升了1.4m,则此时排水管水面宽为( )
A.1.2m
B.1.4m
C.1.6m
D.1.8m
【变式训练】
1.(2019秋•秀洲区期中)嘉兴南湖不仅是党的诞生地,它优美的风光还吸引全国各地的旅客前来观赏.如图是南湖的一座三孔桥,某天测得最大桥拱的水面宽AB为6m,桥顶C到水面AB的距离为2m,则这座桥桥拱半径为( )
A.3m
B.m
C.m
D.5m
2.(2018秋•婺城区期末)一条排水管的截面如图所示,已知排水管的截面圆的半径OB=10dm,水面宽AB是16dm,则截面水深CD是( )
A.3 dm
B.4 dm
C.5 dm
D.6 dm
4.(2019秋•诸暨市校级月考)如图,有一座圆弧形拱桥,桥下水面宽度AB为12m,拱高CD为4m.
(1)求拱桥的半径;
(2)有一艘宽为5m的货船,船舱顶部为长方形,并高出水面3.4m,则此货船是否能顺利通过此圆弧形拱桥,并说明理由;
5.(2018秋•温岭市期中)2008年北京奥运会圆了所有中国人的百年奥运梦,开幕式上奇特的点火式为世界所震惊.(图中为奥运会中所用的圣火盆),其中圣火盆高120cm,盆体深20cm,立柱高110cm,CD=60cm.试求盆口圆的直径AB.
巩固训练
1.(2019秋•苍南县期中)如图,⊙O的半径为10cm,弦AB的弦心距OC为6cm,则AB的长是( )
A.16cm
B.10cm
C.8cm
D.6cm
2.(2018秋•西湖区期中)如图,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB交AB于点D,要使四边形OACB为菱形,则需添加的下列条件中,正确的是( )
A.∠CAD=∠CBD
B.∠OAD=∠OBD
C.AD=BD
D.OA=BC
3.(2018秋•上虞区校级月考)如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,已知CD=6,EB=1,则⊙O的半径为( )
A.3
B.4
C.5
D.2.6
4.(2018秋•上虞区校级月考)在截面为半圆形的水槽内装有一些水,如图水面宽AB为6分米,如果再注入一些水后,水面上升1分米,此时水面宽度变为8分米.则该水槽截面半径为( )
A.3分米
B.4分米
C.5分米
D.10分米
5.(2018秋•苍南县期中)如图,AB,BC是⊙O的弦,∠ABC=90°,OD,OE分别垂直AB,BC于点D,E,若AD=3,CE=4,则⊙O的半径长为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
6.(2018秋•秀洲区校级月考)如图,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB于点D,且AB=8cm,OD=3cm,则DC的长为 cm.
7.(2019秋•杭州期中)如图,某下水道的横截面