内容正文:
第9讲 垂径定理
【知识点一】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.
AE=BE
如图,几何语言为:
CD是直径 CD⊥AB
例1.如图是一个隧道的横截面,它的形状是以O为圆心的圆的一部分,CM=DM=2,直线MO交圆于E,EM=8,则圆的半径为( )
A.4 B.3 C. D.
例2.如图,⊙O直径AB和弦CD相交于点E,AE=2,EB=6,∠DEB=30°,求弦CD长.
变式1.如图,CD是圆O的直径,AB是圆O的弦,且AB=10,若CD⊥AB于点E,则AE的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
变式2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,BE=1cm,CD=6cm,则AE为( )
A.4 B.9 C.5 D.8
变式3.如图,⊙O的弦AB⊥OC,且OD=2DC,AB=2,则⊙O的半径为( )
A.1 B.2 C.3 D.9
变式4.AB和CD是⊙O的两条平行弦,AB=6,CD=8,⊙O的半径为5,则AB与CD间的距离为( )
A.1 B.7 C.1或7 D.3或4
变式5.已知如图所示,在⊙O中,弦AB∥CD,求证: 弧AC=弧BD
变式6.如图,AB为⊙O的弦,M是AB上一点,若AB=20cm,MB=8cm,OM=10cm,求⊙O的半径.
【知识点二】垂径定理推论
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。
例3.如图,⊙O的弦AB,AC的夹角为50°,M,N分别是和的中点,�求∠MON的度数.
变式1.如图,AB是⊙O的直径,B为弧CD的中点,若CD=8cm,MB=2cm,则直径AB的长为( )
A.9 cm B.10 cm C.11 cm D.12 cm
变式2.已知:如图,⊙O的直径PQ分别交弦AB,CD于点M,N,AM=BM,AB∥CD.求证:DN=CN.
【知识点三】垂径定理的应用
例4.如图在直径为130mm的圆铁片上切下一块高32mm的弓形(圆弧和它所对的弦围成的图形)铁片,求弓形的弦AB的长.
例5.如图,有一座拱桥是圆弧形,它的跨度AB=60米,拱高PD=18米.
(1)求圆弧所在的圆的半径r的长;
(2)当洪水泛滥到跨度只有30米时,要采取紧急措施,若拱顶离水面只有4米,即PE=4米时,是否要采取紧急措施?
变式1.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.
变式2.如图,在一座圆弧形拱桥,它的跨度AB为60m,拱高PM为18m,当洪水泛滥到跨度只有30m时,就要采取紧急措施,若某次洪水中,拱顶离水面只有4m,即PN=4m时,试通过计算说明是否需要采取紧急措施.
变式3.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此圆弧形拱桥,并说明理由;
作业题
1.下面四个命题中正确的是( ).
A.平分一条直径的弦必垂直于这条直径
B.平分一条弧的直线垂直于这条弧所对的弦
C.弦的垂线必过这条弦所在圆的圆心
D.在一个圆内平分一条弧和它所对弦的直线必过这个圆的圆心
2.如图,P为⊙O的弦AB上的点,PA=6,PB=2,⊙O的半径为5,则OP=______.
3.如图,CD为⊙O的直径,AB⊥CD于E,DE=8cm,CE=2cm,则AB=______cm.
4.如图,⊙O的半径OC为6cm,弦AB垂直平分OC,则AB=______cm,∠AOB=______.
5.如图,在⊙O中,弦AB=8,点C在AB上移动,连接OC,过点C作CD⊥OC交⊙O于点D,则CD的最大值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
6.如图,⊙O的弦AB垂直于CD,E为垂足,AE=3,BE=7,且AB=CD,则圆心O到CD的距离是______.
7.已知:如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于E点,BE=1,AE=5,∠AEC=30°,求CD的长.
8.已知:⊙O的半径为25cm,弦AB=40cm,弦CD=48cm,AB∥CD.求这两条平行弦AB,CD之间的距离.
9.如图,点A、B是⊙O上两点,AB=10,点P是⊙O上的动点(A,B不重合)连结AP,
PB,过点O分别作OE⊥AP于点E,OF⊥PB于点F,则EF= .
A
E
O
F
B
P