内容正文:
28.4 垂径定理
2. 同圆或等圆中圆心角、弧、弦的关系
1.圆对称性
轴对称图形
中心对称图形
复习引入
在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
对称轴是任意一条过圆心的直线.
对称中心为圆心.
圆心角相等
弧
相等
弦
相等
知识回顾
1.什么是轴对称图形?我们学过哪些轴对称图形?
如果一个图形沿一条直线对折,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫轴对称图形,如线段、角、等腰三角形、矩形、菱形、等腰梯形、正方形.
2.圆是轴对称图形吗?
如果是,它的对称轴是什么?你能找到多少条对称轴?
情境引入
圆是轴对称图形.
圆的对称轴是任意一条经过圆心的直线,它有无数条对称轴.
可利用折叠的方法即可解决上述问题.
任意一条直径所在的直线都是圆的对称轴
任意一条直径都是圆的对称轴的一部分
新课导入
赵州桥是世界上现存最古老,跨度最大的石拱桥。建于隋朝,是由我国著名的匠师李春主持建造。
赵州桥隐藏的秘密?
用纸剪一个圆,沿着圆的任意一条直径所在的直线对折,你发现了什么?
圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴.
探究新知1
将圆形纸片记为⊙O,在纸片上作图
(2)画直径CD,使CD⊥AB,垂足为E
(1)画⊙O的一条弦AB
O
A
C
D
B
E
折一折:你能发现图中有哪些相等的线段和弧?
探究新知2
⌒
⌒
AD =BD.
AE=BE,
⌒
⌒
AC =BC,
O
A
C
D
B
E
已知:⊙O的直径CD,
CD⊥AB,垂足为E
AB是⊙O的一条弦,
求证:AE=BE
解题思路:连接AO,BO
得到AE=BE
等腰△AOB三线合一的性质
点A和点B关于CD对称
验证猜想
垂径定理
·
O
A
B
C
D
E
垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
∵ CD是直径,
∴ AE=BE,
⌒
⌒
AC =BC,
⌒
⌒
AD =BD.
几何语言:
归纳定理
CD⊥AB
证明线段相等,弧相等的
重要依据
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?
是
不是,因为没有垂直
是
不是,因为CD没有过圆心
A
B
O
C
D
E
O
A
B
C
A
B
O
E
A
B
D
C
O
E
垂径定理的几个基本图形:
A
B
O
C
D
E
A
B
O
E
D
A
B
O
D
C
A
B
O
C
归纳总结
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?
思考探索
D
O
A
B
E
C
举例证明其中一种组合方法
已知:
求证:
① CD是直径
② CD⊥AB,垂足为E
③ AE=BE
④ AC=BC ⑤ AD=BD
⌒
⌒
⌒
⌒
证明猜想
AC与BC相等吗? AD与BD相等吗?为什么?
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,使AE=BE.
(1)CD⊥AB吗?为什么?
(2)
·
O
A
B
C
D
E
⌒
⌒
(2)由垂径定理可得AC =BC, AD =BD.
⌒
⌒
⌒
⌒
(1)连接AO,BO,则AO=BO,
又AE=BE,∴△AOE≌△BOE(SSS),
∴∠AEO=∠BEO=90°,
∴CD⊥AB.
证明举例
⌒
⌒
思考:“不是直径”这个条件能去掉吗?如果不能,请举出反例.
平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧.
垂径定理的推论
·
O
A
B
C
D
特别说明:
圆的两条直径是互相平分的.
归纳总结
随堂演练
1.下列说法中正确的是( )
A.在同一个圆中最长的弦只有一条
B.垂直于弦的直径必平分弦
C.平分弦的直径必垂直于弦
D.圆是轴对称图形,每条直径都是它的对称轴
B
随堂演练
2.下列说法中正确的是( )
A.过弦中点的直线平分弦所对的弧
B.过弦中点的直线必过圆心
C.弦所对的两条弧的中点的连线垂直平分弦,且过圆心
D.弦的垂线平分弦所对的弧
C
3.如图,⊙O的弦AB垂直于半径OC,垂足为D,则下列结论中错误的是( )
A.∠AOD=∠BOD B.AD=BD
C.OD=DC D.AC=BC
随堂演练
C
例1.如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于点C,D.
(1)求证:AC=BD.
(2)若大圆半径R=10,小圆的半径r=8,
且圆心O到直线AB的距离为6,求AC的长。
o
A
C
D
B
E
例题讲解
1.如图,在⊙O中,
直径CD⊥AB于E,
弦AB=6,
OE=4,
则圆的半径长为
AB=10,
则圆的半径长为
CE=1,
A
C
B
E
O
解题思路:
垂径定理
构造直角三角形
勾股定理计算(方程思想)
变式训练
圆的半径长为5,
则AB=
赵州桥主桥拱的半径是多少?
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?(结果保留小数点后一位)
学以致用
A
B
C
D
O
小结
解:由题意,得AB=37m,CD=7.23m
课堂小结
返回引例
回忆本节课,你学习了圆的哪些数学知识?
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