内容正文:
平分
平分
平分
平分
平分
D
C
45°
17 cm
26
17 cm或7 cm
D
14 cm
(2,6)
30°
*第2课时 垂径定理
(2022年版课标调整为必学内容)
1.垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧.
2.推论:①平分弦(不是直径)的直径垂直于这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧;②平分弧的直径垂直平分这条弧所对的弦.
如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,已知CD=2,AE=5,则⊙O的半径是多少?
【思路分析】连接OD,根据垂径定理求出DE,根据勾股定理计算,得到答案.
【自主解答】
【名师支招】在“直径垂直于弦”的条件下,常常连接圆心与弦的一个端点构造直角三角形.
连接OD,设⊙O的半径为R,
∵AB为直径,CD⊥AB,CD=2,AE=5,∴DE=1,OE=5-R,
在Rt△ODE中,OD2=OE2+DE2,即
R2=(5-R)2+1,
解得R=2.6,
答:⊙O的半径是2.6.
知识点1:垂径定理及推论
1.下列说法中正确的是 ( )
A.垂直于弦的直线平分弦所对的两条弧
B.平分弦的直径垂直于弦
C.垂直于直径的弦平分这条直径
D.弦的垂直平分线经过圆心
2.如图是一个以点O为圆心、半径为5的圆的一部分,若过圆心O的直线EM垂直于弦CD,垂足为点M,并且CD=6,则EM的长为 ( )
A.6
B.7
C.9
D.10
3.(长沙中考)如图,在⊙O中,弦AB的长为4,圆心到弦AB的距离为2,则∠AOC的度数为45° .
4.(南京中考)如图,AB是⊙O的弦,C是eq \o(AB,\s\up8(︵))的中点,OC交AB于点D.若AB=16 cm,CD=2 cm,则⊙O的半径为17 c m.
知识点2:垂径定理的应用
5.(自贡中考)一块圆形玻璃镜面碎成了几块,其中一块如图所示,测得弦AB长20 cm,弓形高CD为2 cm,则镜面半径为2 6cm.
易错点:未能正确的分类讨论
6.已知⊙O的半径为13 cm,弦AB∥CD,AB=24 cm,CD=10 cm,则AB,CD之间的距离为17 cm或7 cm.
【解析】分两种情况进行讨论:①弦AB和CD在圆心同侧;②弦AB和CD在圆心异侧;作出半径和弦心距,利用勾股定理和垂径定理求解即可.
7.如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(eq \o(AB,\s\up18(︵))),点O是这段弧所在圆的圆心,∠AOB=60°,C是 eq \o(AB,\s\up18(︵)) 的中点,D是AB的中点,且CD=5 m,则这段弯路所在圆的半径为 ( )
A.(20-10eq \r(3))m B.20 m
C.30 m
D.(20+10eq \r(3)) m
8.如图,在⊙O中,AB,AC是互相垂直的两条弦,OD⊥AB于点D,OE⊥AC于点E,且AB=8 cm,AC=6 cm,则四边形OEAD的周长为14 cm.
9.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(20,0),点B的坐标是(16,0),点C,D在以OA为直径的半圆M上,且四边形OCDB是平行四边形,则点C的坐标为(2,6 ).
【解析】作MF⊥CD于点F,CE⊥OA于点E,连接MC,则CF=eq \f(1,2)CD=8,MF=eq \r(MC2-CF2)=6,从而易得点C坐标.
10.如图,已知AB为⊙O的直径,弦CD交AB于点P,且PA=1 cm,PB=5 cm,∠DPB=30°,M为CD的中点,求OM的长.
解:∵M为CD的中点,
∴OM⊥CD,
∵AP=1 cm,PB=5 cm,
∴AO=BO=eq \f(1,2)AB=3 cm,
则OP=AO-AP=2 cm.
在Rt△MOP中,∠DPB=30°,
∴OM=eq \f(1,2)OP=1 cm.
11.如图,半径为5的⊙P与y轴相交于点M(0,-4)和N(0,-10).以P为顶点的抛物线经过点M.
(1)求P点坐标;
(2)求抛物线的关系式.
解:(1)∵M(0,-4),N(0,-10).
∴MN=6.连接PM,作PA⊥MN于点A,则MA=3,OA=7.
又∵PM=5,∴PA=4.
∴点P的坐标是(-4,-7).
(2)设抛物线为y=a(x+4)2-7,
把M(0,-4)代入,解得a=eq \f(3,16),
∴y= eq \f(3,16)x2+eq \f(3,2)x-4.
12.如图,已知AB为⊙O的直径,CD为弦,且CD⊥AB,垂足为H.
(1)如果⊙O的半径为4,CD=4eq \r(3),则∠BAC的度数为30°;
(2)若点E为 eq \o(ADB,\s\up18(︵)) 的中点,连接OE,CE.求证:CE平分∠OCD;
(3)在(1)的条件下,圆周上到直线AC距离为3的点有多少个?并说明理由.
(2)证明:∵点E是eq \o(ADB,\s\up18(︵))的中点,∴OE⊥AB,
又∵CD⊥AB,∴OE∥CD,∴∠ECD=∠OEC,
又∵OE=OC,
∴∠OEC=∠OCE,
∴∠OCE=∠DCE,
∴CE平分∠OCD.
(3)解:有2个.理由:因为圆弧 eq \o(AC,\s\up18(︵))上的点到直线AC的最大距离为2, eq \o(ADC,\s\up18(︵))上的点到直线AC的最大距离为6,2<3<6,根据圆的轴对称性,eq \o(ADC,\s\up18(︵)) 到直线AC距离为3的点有2个,所以圆周上到直线AC距离为3的点有2个.
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