内容正文:
专项34 利用垂径定理求线段长度
考点1 垂径定理
垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的弧.
符号语言:∵CD为⊙O的直径,AB为⊙O的弦,且CD⊥AB,垂足为E,
∴ AE=BE,
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.
∵CD为⊙O的直径,AB为⊙O的弦(不是直径),且AE=BE.
弦心距:圆心到弦的距离(垂线段OE)
常见辅助线做法(考点):1)过圆心,作垂线,连半径,造,用勾股,求长度;
2) 有弧中点,连中点和圆心,得垂直平分
考点2 垂径定理的应用
经常为未知数,结合方程于勾股定理解答
【典例1】(2022秋•甘井子区校级期末)如图,在⊙O中,弦AB的长为8cm,圆心到AB的距离为3cm,则⊙O的半径为( )
A.4 B.5 C.3 D.
【变式1-1】(2022秋•潼南区期末)如图,AB是⊙O的直径,B是劣弧的中点,AB和CD相交于点E,AB=10,OE=4BE,则CD的长为( )
A.4 B.6 C.4 D.8
【变式1-2】(2022秋•海港区期末)如图,将⊙O沿弦AB折叠,恰好经过圆心O,若⊙O的直径为4,则弦AB的长为( )
A.4 B. C. D.2
【变式1-3】(2022秋•南关区校级期末)如图,半径为5的⊙A与y轴交于点B(0,2)、C(0,10),则点A的横坐标为( )
A.﹣3 B.3 C.4 D.6
【典例2】(2022秋•丰满区校级期末)图1是吉林市的彩虹桥图片.图2是彩虹桥示意图,桥拱(ADB)可以近似看作半径为25m的圆弧,桥拱(弧AB)和路面(弦AB)之间用九根钢索相连,钢索垂直路面(弦AB),路面(弦AB)长度为40m,若这九根钢索将路面(弦AB)十等分,求最长钢索CD的长度.
【变式2-1】(2022秋•蔡甸区期末)如图,在⊙O中半径OC与弦AB垂直于点D,且AB=16,OC=10,则CD的长是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式2-2】(2022秋•河西区校级期末)如图,M是CD的中点,EM⊥CD,若CD=4,EM=6,则弧CED所在圆的半径为( )
A. B.4 C.5 D.
【变式2-3】(2022秋•泰兴市期末)如图是一座圆弧型拱桥的截面示意图,若桥面跨度AB=48米,拱高CD=16米(C为AB的中点,D为弧AB的中点).则桥拱所在圆的半径为 米.
【典例3】(2021秋•恩施市校级期末)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这座圆弧形拱桥并说明理由.
【变式3-1】(2021秋•姑苏区校级月考)诗句“君到姑苏见,人家尽枕河”所描绘的就是有东方威尼斯之称的水城苏州.小勇要帮忙船夫计算一艘货船是否能够安全通过一座圆弧形的拱桥,现测得桥下水面AB宽度16m时,拱顶高出水平面4m,货船宽12m,船舱顶部为矩形并高出水面3m.
(1)请你帮助小勇求此圆弧形拱桥的半径;
(2)小勇在解决这个问题时遇到困难,请你判断一下,此货船能顺利通过这座拱桥吗?说说你的理由.
【变式3-2】(2022秋•铁西区月考)如图,某地有一座圆弧形拱桥其圆心为O,桥下水面宽度AB为7.2m,拱高CD为2.4m.
(1)求拱桥的半径;
(2)夏季雨季来临时,当水面离桥顶C距离为1m时,就要禁止通行,某天暴雨后桥下水面宽度EF为3m,请通过计算说明是否要禁止通行.
1.(2022秋•河西区校级期末)高速公路的隧道和桥梁最多,如图是一个隧道的横截面,若它的形状是以O为圆心的圆的一部分,路面AB=8米,净高CD=8米,则此圆的半径OA=( )
A.5米 B.米 C.6米 D.米
2.(2022秋•门头沟区期末)石拱桥是中国传统桥梁四大基本形式之一,它的主桥拱是圆弧形.如图,已知某公园石拱桥的跨度AB=16米,拱高CD=4米,那么桥拱所在圆的半径OA= 米.
3.(2021秋•任城区校级期末)在直径为20m的圆柱形油槽内注入一些油后,截面如图所示,液面宽AB=12m,如果继续向油槽内注油,使液面宽为16m,那么液面上升了 m.
4.(2021秋•溧水区期末)在一个残缺的圆形工件上量得弦BC=8cm,的中点D到弦BC的距离DE=2cm,则这个圆形工件的半径是 cm.
5.(2022秋•孝南区期末)小明很喜欢钻研问题,一次数学老师拿来一个残缺的圆形瓦片(如图所示)让小明求瓦片所在圆的半径.小明连接瓦片弧线两端AB,量得弧AB的中心C到AB的距离CD=4cm,AB=16cm,很快求得圆形瓦片所在圆的半径为 cm.
6. (2022秋•越秀区校级期末)嘉兴南湖不仅是党的诞生地,它优美的