内容正文:
对圆的进一步认识
3.1 圆的对称性
课时1 圆的对称性(1)
学习目标
1. 理解圆是轴对称图形,任意一条直径所在的直线是它的对称轴.
2. 理解垂径定理,并能简单应用.
素养目标
1. 通过动手操作、观察、归纳得出结论的探究过程,培养发现问题、探究解决问题的能力.
2. 通过垂径定理及垂径定理的简单应用,体会数形结合的数学思想.
一、圆的轴对称性
圆是轴对称图形, 每一条直径所在的直线 都是它的对称轴.
二、垂径定理
垂直于弦的直径平分 弦 以及弦所对的 两条弧 .
1. 下列说法中正确的有( A )
A. 圆中最长的弦是直径
B. 弦是直径
C. 弧是半圆
D. 圆只有一条对称轴
2. 如图,在⊙O中,OC⊥AB于点C. 若⊙O的半径为10,AB=16,则OC的长为( C )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8
解析:如图,连接OA.
∵OC⊥AB,
∴AC=CB=AB=8.
∵OA=10,∠ACO=90°,
∴OC===6.
3. 如图,在△ABC中,AB=5,AC=4,BC=2,以点A为圆心,AB长为半径作⊙A,延长BC交⊙A于点D,则 CD= .
解析:如图,过点A作AE⊥BD于点E,则DE=BE.
在Rt△ACE中,AE2=AC2-CE2,
在Rt△ABE中,AE2=AB2-BE2,
∴AC2-CE2=AB2-BE2,
即42-(BE-2)2=52-BE2,解得BE=,
∴CD=BD-BC=2BE-2=2×-2=.
垂径定理的应用
如图,在⊙O中,半径OC交弦AB于点E,且OC⊥AB,已知OC=2,OE=.
探究1:求弦AB的长;
解:如图,连接OB.
∵OC⊥AB于点E,∴AE=BE.
又∵OB=OC=2,
∴在Rt△OBE中,BE===,
∴AB=2BE=2.
探究2:求△AOB的面积.
解:如图,连接OA.
由探究1,知BE=,故BE=OE,
又已知OC⊥AB,
∴△BOE是等腰直角三角形,∴∠OBE=45°.
又∵OA=OB,∴∠OAB=45°,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴S△AOB=×22=2.
1. 如图,已知⊙O的半径为10,M是AB的中点,且OM=6,则⊙O的弦AB等于( D )
A. 8 B. 10 C. 12 D. 16
2. 把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知EF=CD=4 cm,则球的半径为 2.5 cm.
解析:如图,取球心O,过点O作MN⊥AD于点M,交BC于点N,连接OF.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠D=90°,
∴四边形CDMN是矩形,
∴MN=CD=4 cm.
∵OM⊥EF,∴ME=MF=EF.
设OF=x cm,则ON=OF=x cm,
∴OM=MN-ON=(4-x)cm,
MF=EF=2 cm,
在Rt△OMF中,OM2+MF2=OF2,
即(4-x)2+22=x2,
解得x=2.5.
即该球的半径为2.5 cm.
故答案为:2.5.
3. 如图,AB是⊙O的弦,C,D为直线AB上的两点,OC=OD,求证:AC=BD.
证明:如图,作OH⊥AB于点H,
则AH=BH,
∵OC=OD,OH⊥AB,
∴CH=DH,
∴CH-AH=DH-BH,
即AC=BD.
知识点1 圆的对称性
圆是轴对称图形,每一条直径所在的直线都是它的对称轴.
【考点诠释】
对称轴是直线,因此圆的对称轴是直径所在的直线,而非直径.
知识点2 垂径定理
垂直于弦的直径平分弦以及弦所对的两条弧.
【考点诠释】
垂径定理的应用,往往是确定圆心,构造直角三角形,利用勾股定理解决问题.
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