内容正文:
2.2.1圆的对称性-圆的对称性与垂径定理
考点一、圆的对称性
圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心;
圆也是轴对称图形,过圆心的任意一条直线都是它的对称轴。
考点二、垂径定理
(
AE=BE
)1.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.
如图,几何语言为:
(
CD
⊥
AB
)CD是直径
要点:
2.推论
定理1:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧.
定理2:平分弧的直径垂直平分弧所对的弦.
要点:
(1)分一条弧成相等的两条弧的点,叫做这条弧的中点.
(2)这里的直径也可以是半径,也可以是过圆心的直线或线段.
考点三、垂径定理的拓展
根据圆的对称性及垂径定理还有如下结论:
(1) 弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(2) 平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.
要点:
在垂径定理及其推论中:过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的劣弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论.(注意:“过圆心、平分弦”作为题设时,平分的弦不能是直径)
题型1:垂径定理的有关概念
1.如图,CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD于点E,则下列结论不一定成立的是( )
A.AE=BE B.OE=DE C. D.
2.下列说法中正确的个数有()
①平分弦的直径一定垂直于弦;②圆是轴对称图形,每一条直径都是对称轴;③直径是弦;④长度相等的弧是等弧
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.下列几个命题:①圆是轴对称图形;②垂直于弦的直径平分这条弦;③平分弦的直径垂直于这条弦;④三点确定一个圆.其中是真命题的是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
题型2:利用垂径定理求值1
4.如图,是的直径,弦于点E,,,则的长为( )
A.5 B.3 C.2 D.1.5
5.如图,在半径为5cm的⊙O中,弦AB=8cm,OC⊥AB于点C,则OC=( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
6.如图,⊙O的半径为6cm,将圆沿着弦AB折叠,圆弧AB正好经过圆心O,则弦AB的长度为( )
A.3 B.3 C.6 D.3
7.如图,是的弦,半径于点,且的长是( )
A. B. C. D.
题型3:利用垂径定理求值2-与其他几何知识结合
8.如图,是的弦,于点,若,,则弦的长为( )
A.4 B. C. D.
9.如图,为的直径,为的弦,为优弧的中点,,垂足为,,,则的半径为( )
A. B. C. D.
10.如图,是半径为8的的弦,点C是优弧的中点,,则弦的长度是( )
A.8 B.4 C. D.
11.如图,已知的半径为5,为的弦,,点C在上,且满足,交于点D,则的长为( )
A.3 B. C. D.
题型4:利用垂径定理求平行弦问题
12.如图,点,,,在圆上,弦和交于点,则下列说法正确的是( )
A.若平分,则 B.若,则平分
C.若垂直平分,则圆心在上 D.若圆心在上,则垂直平分
13.⊙O的半径是13,弦AB∥CD,AB=24,CD=10,则AB与CD的距离是( )
A.7 B.17 C.7或17 D.34
14.如图,矩形ABCD与圆心在AB上的☉O交于点G,B,F,E, GB =5,EF =4,那么AD =______.
15.将一盛有不足半杯水的圆柱形玻璃水杯拧紧杯盖后放倒,水平放置在桌面上,水杯的底面如图所示,已知水杯内径(图中小圆的直径)是8cm,水的最大深度是2cm,则杯底有水面AB的宽度是( )cm.
A.6 B. C. D.
题型5:利用垂径定理求其他问题
16.如图,在平面直角坐标系中,一条圆弧经过,,O三点,那么这条圆弧所在圆的圆心为图中的( )
A.点D B.点E C.点F D.点G
17.将半径为5的圆形纸片,按如图方式折叠,若和都经过圆心,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
18.如图,在两个同心圆中,大圆的弦与小圆相交于C,D两点.
(1)求证:.
(2)若,大圆的半径,求小圆的半径r.
19.垂径定理及其推论反映了圆的重要性质,是证明线段和角相等以及垂直关系的重要依据,同时也为圆的计算和作图问题提供了方法和依据.下列可以运用垂径定理解决问题的图形是( )
A.B.
C. D.
20.如图所示,在由边长为1的小正方形组成的网格图中,一段圆弧经过格点A,B,C,的延长线经过格点D,则的长为( )
A. B.