内容正文:
第7招
巧用勾股定理解决圆的计算问题
例
典 例 剖 析
如图,△ABC内接于⊙O,∠C=45°,AB=4,求⊙O的半径.
【解题秘方1】
连半径,利用圆周角与圆心角的关系说明半径与弦构成直角三角形,再结合勾股定理求解.
【解题秘方2】
作直径,利用直径所对的圆周角是直角说明直径与弦构成直角三角形,再结合勾股定理求解.
技巧 1 直接运用勾股定理计算
分 类 训 练
1 如图,在⊙O中,直径AB⊥弦CD于点E.若OC=5,OE=3,求CD的长.
2 [2023·长沙北雅中学期末]如图,在直径为10 cm的⊙O中,AB=6 cm,弦OC⊥AB于点C,则OC等于________.
4 cm
技巧 2 运用“单勾股”列方程
π
【点拨】
【点拨】
技巧 3 运用“双勾股”列方程
【解】如图,连接OD,设OA=OB=OD=R,
则OE=R-2,AE=R+(R-2)=2R-2.
【点拨】
解本题的关键是找出Rt△ADE与Rt△ODE之间的关系.根据AD2-AE2=DE2=OD2-OE2这一关系,列方程求半径.
5 如图,在⊙O中,弦AB,CD相交于点E,AB⊥CD, AE=2,BE=6,CE=4,求⊙O的半径.
技巧 4 作垂直于弦的线段(过圆心)构造直角三角形
【解】如图,作OF⊥AB于点F,作OG⊥CD于点G,连接OC,OB.
∵AB=AE+BE=2+6=8,
∴BF=AF=AB=4.
∴EF=AF-AE=4-2=2.
易得四边形GEFO是矩形,∴OG=EF=2,OF=EG.
【点拨】
解本题的关键是作辅助线构造直角三角形,根据勾股定理求解.
【解】如图,过点O作OH⊥BC于点H,则BC=2BH.
∵DE⊥AB,OH⊥BC,∴∠DEO=∠OHB=90°.
∵BC∥OD,∴∠DOE=∠OBH.
7 如图,直线l经过圆心O,交⊙O于A,B两点,弦CD所在直线交直线l于点P,PA=2,PB=14,∠DPB=30°,求CD的长.
解法1:如图①,连接OA,OB,设⊙O的半径为r.
∵∠C=45°,∴∠AOB=2∠C=90°.
∴OA2+OB2=AB2,即r2+r2=42.
解得r1=2,r2=-2(不符合题意,舍去).
∴⊙O的半径为2.
解法2:如图②,作直径AD,连接BD.
∵AD为⊙O的直径,∴∠ABD=90°.
又∵∠D=∠C=45°,∴∠DAB=45°.
∴BD=AB=4.
∵在Rt△ABD中,AB2+BD2=AD2,
∴AD=4.∴⊙O的半径为2.
【解】在Rt△OCE中,CE===4.
∵AB⊥CD,AB为直径,∴CD=2CE=8.
3 [2023·岳阳]如图,在⊙O中,AB为直径,BD为弦,点C为的中点,以点C为切点的切线与AB的延长线交于点E.连接AC,交BD于点F,连接CD.
(1)若∠A=30°,AB=6,则的长是______(结果保留π);
如图,连接OC,
∵∠A=30°,AB=6,
∴∠BOC=60°,OB=3.
∴的长==π.
(2)若=,则=________.
∵点C为的中点,∴=.∴OC⊥BD. 又∵EC是⊙O的切线,∴OC⊥EC.∴EC∥BD. ∵=,∴=.设EB=x,则AB=3x,BO=OC=x,EO=x,AE=4x,
∴EC===2x.∴==.
4如图,在⊙O中,直径AB⊥弦CD于点E,若AD=4,BE=2,求CD的长.
∵直径AB⊥弦CD于点E,
∴AD2-AE2=DE2=OD2-OE2.
∴(4)2-(2R-2)2=R2-(R-2)2.
∴R2-R-20=0.∴R1=5,R2=-4(舍去).
∴OD=5,OE=3.∴DE==4.
∵直径AB⊥弦CD于点E,∴CD=2DE=8.
设OF=EG=x,则CG=4-x.
∵CG2+OG2=OC2=OB2=OF2+BF2,
∴(4-x)2+22=x2+42,解得x=,即OF=.
∴OB===,
即⊙O的半径为.
6 [2023·厦门一中月考]如图,AB是⊙O的直径,C,D为⊙O上的点,且BC∥OD,过点D作DE⊥AB于点E. 若DE=3,⊙O的半径长为,求BC的长.
在△ODE和△BOH中,
∴△ODE≌△BOH(AAS).
∴DE=OH=3.
在Rt△OBH中,BH===2,
∴BC=2BH=2×2=4.
【解】如图,作OE⊥CD于点E,连接OD.
∵PA=2,PB=14,∴AB=12.
∴OA=OB=OD=6.∴OP=8.
∵∠DPB=30°,∴OE=OP=×8=4.
∴DE===2.
∵OE⊥CD于点E,∴CD=2DE=4.
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