内容正文:
24.1.2 垂直于弦的直径(第1课时)
生活中的“垂径定理”
生活中的“垂径定理”
赵州桥的主桥拱呈圆弧形的(如图),它的跨度(弧所对的弦长)为37米,拱高(弧的中点到弦AB的距离,也叫弓高)为7.23米。请问:桥拱的半径(即 所在圆的半径)是多少?
1.理解圆的轴对称性;
2.掌握垂径定理内容,并区分题设和结论。
3.能利用垂径定理解决有关的计算问题。
学习目标
实验 探究圆的轴对称性
[实验操作]将手中的圆形纸片,沿着它的任意一条直径对折,重复做几次,你发现什么?由此你得到什么结论?
[实验现象]
[实验结论]
圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线(过圆心的任意一条直线)都是圆的对称轴.
圆沿着直径折叠后能够完全重合
证明圆是轴对称图形
证明:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴.
提示:要证明圆是轴对称图形,只需证明圆上任意一点关于直径所在直线(对称轴)的对称点也在圆上.
几何画板
已知:如图,设CD是⊙O的任意一条直径,A为⊙O上点C,D以外的任意一点.过点A作AB⊥CD,交⊙O于点B,垂足为E
求证:A和B关于直线CD对称
证明圆是轴对称图形
证明:连接OA,OB.
在△OAB中,∵OA=OB
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是圆的对称轴.
∴△OAB是等腰三角形.
又∵AB⊥CD
∴AE=BE(三线合一)
∴CD是AB的垂直平分线
那么对于圆上任意一点A,在圆上都有关于直线CD的对称点B
即A、B关于直线CD对称
探究垂径定理
如图,AB是⊙O的一条弦,直径CD⊥AB,垂足为E.根据圆的对称性,你发现图中有哪些相等的线段和弧?
几何画板
(1)垂直于弦
(2)直径
(3)平分弦
(4)平分优弧
(5)平分劣弧
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.
符号语言:
思考:下列哪些图形适用垂径定理?为什么?
图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7
图8
垂径定理,升华概念
典例解析——模型应用
【教材83页练习1】
〖例1〗如图,在⊙O中,若弦AB的长为8cm,圆心O到AB的距离为3cm,求⊙O的半径。
典例解析——模型应用
〖变式1〗如图,若⊙O的半径为10cm,OE=6cm,则AB= 。
典例解析——模型应用
〖变式2〗如图6,在⊙O中,半径OC⊥AB,垂足为E,若CE=2cm,AB=8cm,则⊙O的半径= 。
典例解析——模型应用
思考1:如图,若圆的半径为r,一条弦长为a,圆心到弦的距离为d,弓高为h,则r、a、d三者之间的关系式是 ;
r、d、h三者之间的关系是式 .
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,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?(结果保留小数点后一位)
赵州桥主桥拱的半径是多少?
【教材82页例2】
典例解析——模型应用
A
B
C
D
O
解:如图,用 表示主桥拱,设 所在圆的圆心为O,半径为R.经过圆心O 作弦AB 的垂线OC,D为垂足,OC与 相交于点D,根据垂径定理的结论,D 是 的中点,C是 的中点,CD 就是拱高.
在图中,AB=37,CD=7.23,
OD=OC-CD=R-7.23
在Rt△OAD中,由勾股定理,得
OA2=AD2+OD2
即 R2=18.52+(R-7.23)2
解得:R≈27.3(m)
∴赵州桥的主桥拱半径约为27.3m.
构造直角三角形利用勾股定理计算或建立方程
课堂小结·思想升华
中考演练(2017·泸州T6·3分)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,若AB=8,AE=1,则弦CD的长是( )
O
A
B
C
D
E
当堂检测——应用模型
课后作业——应用模型
1.教材P89复习巩固第2题
2.教材P83练习第2题。
3.教材P90复习巩固第12题。
4.如果把垂径定理中条件和结论位置交换,命题还成立吗,你试试看?若以下五个条件中任选两个能推出其他三个吗?
若一条直线满足:
①过圆心的直线
②垂直于弦
③平分弦
④平分弦所对的劣弧
⑤平分弦所对的优弧
天空的幸福是穿一身蓝
森林的幸福是披一身绿
老师的幸福是遇见你们
愿你们努力进取,永不言败
Lavf57.62.100
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