内容正文:
3.3 垂径定理
姓名__________ 班级_________
【学习目标】
1.进一步认识圆,了解圆是轴对称图形.
2.理解垂直于弦的直径的性质和推论,并能应用它解决一些简单的计算、证明和作图问题.(重点)
3.灵活运用垂径定理解决有关圆的问题.(难点)
【学习准备】
【合作探究】
问题:你知道赵州桥吗? 它的主桥是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为37m, 拱高(弧的中点到弦的距离)为7.23m,你能求出赵州桥主桥拱的半径吗?
问题:如图,AB是⊙O的一条弦, 直径CD⊥AB, 垂足为P.你能发现图中有哪些相等的线段和劣弧? 为什么?
已知:在☉O中,CD是直径,AB是弦,AB⊥CD,垂足为P. 求证:AP=BP,
归纳总结
· 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.
· 推导格式:
∵ CD是直径,CD⊥AB,(条件)
∴___________________________________
想一想:下列图形是否具备垂径定理的条件?如果不是,请说明为什么?
思考探索
如果把垂径定理(垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧)结论与题设交换一条,命题是真命题吗?
①过圆心 ;②垂直于弦; ③平分弦;
④平分弦所对的优弧 ; ⑤平分弦所对的劣弧.
上述五个条件中的任何两个条件都可以推出其他三个结论吗?
证明猜想
① CD是直径② CD⊥AB,垂足为E ③ AE=BE ④ ⑤
举例证明其中一种组合方法
证明举例
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,使AE=BE.
(1)CD⊥AB吗?为什么?
(2)对吗?
· 垂径定理的推论
平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧.
思考:“不是直径”这个条件能去掉吗?如果不能,请举出反例.
特别说明:圆的两条直径是互相平分的.
垂径定理的本质是:
· 垂径定理及其推论的计算
例1 如图,OE⊥AB于E,若⊙O的半径为10cm,OE=6cm,则AB=_____cm.
例2 如图, ⊙ O的弦AB=8cm ,直径CE⊥AB于D,DC=2cm,求半径OC的长.
例3:已知:⊙O中弦AB∥CD,求证:.
· 垂径定理的实际应用
试一试:根据所学新知,你能利用垂径定理求出引入中赵州桥主桥拱半径的问题吗?
例4如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(即图中弧CD,点O是弧CD的圆心),其中CD=600m,E为弧CD上的一点,且OE⊥CD,垂足为F,EF=90m.求这段弯路的半径.
针对训练
如图a、b,一弓形弦长为cm,弓形所在的圆的半径为7cm,则弓形的高为________.
涉及垂径定理时辅助线的添加方法
在圆中有关弦长a,半径r, 弦心距d(圆心到弦的距离),弓形高h的计算题,常常通过连半径或作弦心距构造直角三角形,利用垂径定理和勾股定理求解.
弦a,弦心距d,弓形高h,半径r之间有以下关系:
【当堂检测】
1.已知⊙O中,弦AB=8cm,圆心到AB的距离为3cm,则此圆的半径为___________.
2.⊙O的直径AB=20cm, ∠BAC=30°,则弦AC= _________ .
【归纳小结】
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