内容正文:
24.1.2 垂直于弦的直径 导学案
学习目标
1 理解圆的轴对称性及垂径定理的推导,能初步应用垂径定理进行计算和证明;
2 通过圆的对称性,培养学生对数学的审美观,并激发学生对数学的热爱.
重点难点突破
★知识点1:圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴.
★知识点2: 垂径定理的内容:
垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
★知识点3: 垂径定理推论的内容:
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.
核心知识
一、圆的轴对称性:
圆是______________图形,任何一条___________所在直线都是它的对称轴.
二、垂径定理的内容:
垂直于弦的直径____________弦,并且__________弦所对的_______________弧.
三、 垂径定理推论的内容:
平分弦(不是________)的直径_____________于弦,并且_________弦所对的两条弧.
引入新课
【提问】简述轴对称图形的概念?说出常见的轴对称图形?
新知探究
【活动一】将你手中的圆形纸片沿着它的任意一条直径对折,重复做几次,你发现了什么?由此你能得到圆的什么特性?
【活动二】在圆形纸片上作⊙O的任意一条弦AB,再作直径CD⊥AB, 垂足为E.沿着直径CD对折,你发现了什么?有哪些相等的线段和弧?
【证明一】已知:如图,CD是⊙O的任一条直径,A是⊙O上点C、D以外任意一点,过点A作CD⊥AB,交⊙O于点B,垂足为E.求证:AE=BE.
【提问】由此你觉得垂直于弦的直径有什么特点呢?
【提问】下列图形是否具备垂径定理的条件?为什么?
典例分析
例1 如图,在⊙O中,弦AB的长为8cm,圆心O到AB的距离(弦心距)为3cm,求⊙O的半径.
【针对训练】
1. 如图,在⊙O中,AB=8,OA=5,则OE= ,ED= .
2.如图,在⊙O中,OA=5,ED=2,则OE= ,AB= .
3.如图,在⊙O中,AB=8,ED=2,则OA= ,OE= .
4.如图,⊙M 与x轴交于A,B 两点,与y轴交于C,D 两点,若M(2,0),B(5,0),则C点的坐标是 .
5 如图,⊙O的半径为3,点P是弦AB延长线上的一点,连接OP,若OP=4,∠P=30°,则弦AB的长为( ).
A. B.2 C.2 D.2
垂径定理的解题思路:
垂径定理的解题技巧:
例2 1400多年前,我国隋朝建的赵州石拱桥(如图)的桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对是弦的长)为 37 m,拱高为7.23m,求桥拱的半径(精确到0.1m).
【针对训练】
1 如图是一个圆弧形门拱,拱高1m ,跨度4m ,那么这个门拱的半径为( )
A.2m B.2.5m C.3m D.5m
2.如图,石拱桥的桥顶到水面的距离CD为8m,桥拱半径OC为5m,则水面AB宽为()
A.4m B.5m C.6m D.8m
新知探究
【提问】平分弦的直径垂直于这条弦吗?
【提问】如图,AB是⊙O的一条弦,直径CD交AB点E,使AE=BE.
(1)CD⊥AB吗?为什么?
(2)与相等吗?与相等吗?为什么?
(3)你发现了什么?
典例分析
例3 下列说法正确的是( )
①平分弧的直径垂直平分弧所对的弦
②平分弦的直径平分弦所对的弧
③垂直于弦的直线必过圆心
④垂直于弦的直径平分弦所对的弧
A.②③ B.①③ C.②④ D.①④
【针对训练】
1.如图,在⊙O中,弦AB的长是半径OA的倍,C为中点,AB、OC交于点P,则四边形OACB是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
2.如图,为直径,交弦于点E,若E点为中点,则说法错误的是( )
A. B. C. D.
直击中考
1.(2023·广西中考真题)赵州桥是当今世界上建造最早,保存最完整的中国古代单孔敞肩石拱桥.如图,主桥拱呈圆弧形,跨度约为,拱高约为,则赵州桥主桥拱半径R约为________________m
2.(2023·陕西·统考中考真题