内容正文:
28.4 垂径定理
第二十八章 圆
情景导入
问题 赵州桥的半径是多少?
它的主桥是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为37.4 m,拱高(弧的中点到弦的距离)为7.2 m,你能求出赵州桥主桥拱的半径吗?
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知识点一:垂径定理
问题1 如图,AB是⊙O的一条弦,做直径CD,使CD⊥AB,垂足为E.沿着CD所在的直线折叠,你能发现图中有哪些相等的线段和弧?为什么?
·
O
A
B
C
D
E
线段:AE=BE
弧:AD=BD,AC=BC
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理由如下:
把圆沿着直径CD折叠时,根据前面的说理,点A与点B重合,AE与BE重合,AD和BD,AC与BC重合.
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O
A
B
C
E
D
证明:如图所示,连接OA,OB.
在△OAB中,∵OA=OB,OE⊥AB,
∴AE=BE,∠AOE=∠BOE.
∵∠AOC=180°-∠AOE,∠BOC=180°-∠BOE,
∴∠AOC=∠BOC.
如图所示,在☉O中,CD为直径,AB为弦,且CD⊥AB,垂足为E.求证:AE=BE,AD=BD,AC=BC
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∴AD=BD.
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∴AC=BC.
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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.
几何语言:
∵ CD是直径,CD⊥AB,
∴ AE=BE,
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AC =BC,
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AD =BD.
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O
A
B
C
D
E
例题讲解
例1 已知:如图, CD为⊙O的直径,AB为弦,且AB⊥CD,垂足为E. 若ED=2,AB=8,求直径CD的长.
解:如图,连接OA.设⊙O的半径为r.
∴ CD为⊙O的直径,AB⊥CD,
∴ AE=BE.
∴AB=8,∴ AE=BE=4,
在 Rt△OAE 中,OA2=OE2+AE2,
OE=OD-ED,即r2 = (r-2)2+42.
解得r=5,从而2r=10.
所以直径CD的长为10.
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知识点二:垂径定理的推论
如图所示,在☉O中,直径CD与弦AB(非直径)相交于点E.
【思考】
(1)若AE=BE,能判断CD与AB垂直吗?
AD与BD(或AC与BC)相等吗?说明你的理由.
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(2)若AD=BD(或AC=BC),能判断CD与AB