内容正文:
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垂径定理
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【知识梳理】
第一步,在一张纸上任意画一个⊙O,沿圆周将圆剪下,把这个圆对折,使圆的两半部分重合;
第二步,得到一条折痕CD;
第三步,在⊙O上任取一点A,过点A作CD折痕的垂线,得到新的折痕,其中点M是两条折痕的交点,即垂足;
第四步,将纸打开,新的折痕与圆交于另一点B,如图1.
图1 图2
在上述的操作过程中,你发现了哪些相等的线段和相等的弧?为什么?(垂径定理)
由此可以得知:垂直于弦的直径的性质:
【典型例题】
考点一: 求弦长
【例1】1.如图,在半径为的⊙O中,圆心到弦的距离为,则弦的长是
A.
B. C. D.
【总结】勾股定理+垂径定理
【变式训练1】如图,是⊙O的直径,弦于点,,,则
A. B. C. D.
【变式训练2】已知在半径为5的⊙O中,,是互相垂直且相等的两条弦,垂足为点,且,则弦的长为
A.4 B.6 C.8 D.10
【变式训练3】如图,点为圆O内一点,且,若⊙O的半径为10,则过点的弦长不可能为
A.15.5 B. C.16 D.17
【变式训练4】如图,圆心在轴的负半轴上,半径为5的⊙B与轴的正半轴交于点,过点的直线与⊙B相交于,两点.则弦长的所有可能的整数值有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式训练5】在平面直角坐标系中,以原点为圆心,5为半径的⊙O与直线交于,两点,则弦长的最小值是 .
【变式训练6】(2022山东威海)如图,⊙P与x轴交于点A(﹣5,0),B(1,0),与y轴的正半轴交于点C.若∠ACB=60°,则点C的纵坐标为( )
A. B. C.4 D.2+2
【变式训练7】(2022山东德州)如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD,垂足为E,,CE=1,AB=6,则弦AF的长度为 .
考点二: 求半径
【例2】如图,把一个宽度为的刻度尺在圆形光盘上移动,当刻度尺的一边与光盘相切时,另一边与光盘边缘两个交点处的读数恰好是“2”和“10”(单位:,那么光盘的直径是
A.
B. C. D.
【总结】确定圆心,找到直角三角形,根据勾股定理确定长度。
考点三:其他
【例3】已知圆O的直径,是圆O的弦,,垂足为,且,则的长为
A. B. C.或 D.或
【变式训练2】已知⊙O的半径是,弦,,,则与的距离是
A.1 B.7 C.1 或7 D.无法判断
1、如图,⊙O的半径为,圆心到的距离为,则弦长为 .
2、如图,⊙O的半径,以为圆心,为半径的弧交⊙O于、点,则
A. B. C. D.
3、如图是一个圆环形残片,为求其外圆半径,小林在外圆上任取一点,然后过点作与残片的内圆相切于点,作交外圆于点,测得,,则这个摆件的外圆半径是 __ .
4.某居民区一处圆形下水管道破裂,维修人员准备更换一段新管道,如图,污水水面宽度为,水面到管道顶部距离为,则修理人员应准备 内径的管道(内径指内部直径).
5、点是半径为5的⊙O内一点,且,在过所有⊙O的弦中,弦长为整数的弦的条数为 .
6、如图,是⊙O的直径,弦,垂足为,若,,则直径的长为
A.2 B.3 C.4 D.5
7.在平面直角坐标系中,为原点,⊙O的半径为7,直线交圆O于、两点,则线段的最小值为 .
8.如图,⊙O直径和弦相交于点,,,,求弦长.
9.圆O的半径是13,弦,,,则与的距离是
A.7 B.17 C.7或17 D.34
10.在半径为圆中,两条平行弦分别长为,,则这两条平行弦之间的距离为
.或 .或 .或 .或
11.如图,为圆O内的一个定点,为圆O上的一个动点,射线、分别与圆O交于、两点.若圆O的半径长为3,,则弦的最大值为
A. B.3 C. D.
12.在半径为的圆柱形油罐内装进一些油后,横截面如图.
①若油面宽,求油的最大深度.
②在①的条件下,若油面宽变为,求油的最大深度上升了多少?
13.如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点为圆心的圆的一部分.如果是⊙O的弦的中点,经过圆心交圆O于点,,.求⊙O的半径.
14.如图,某窗户由矩形和弓形组成,已知弓形的跨度,弓形的高,现设计安装玻璃,请帮工程师求出弧AB所在圆的半径.
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