人教版九年级上册24.1.2 垂直于弦的直径教课ppt课件
展开(1)能通过折纸探究圆的对称性,能证明圆是轴对称图形.(2)能由圆的轴对称性推导垂径定理及其推论.(3)能利用垂径定理解决相应问题.
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.
用纸剪一个圆,沿着圆的任意一条直径所在的直线对折,重复做几次,你发现了什么?由此你能得到什么结论?
发现:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴.
圆有无数条对称轴,每一条对称轴都是直径所在的直线.
如何来证明圆是轴对称图形呢?
已知:在⊙O中,CD是直径, AB是弦, CD⊥AB,垂足为E.
左图是轴对称图形吗?
满足什么条件才能证明圆是轴对称图形呢?
证明:连结OA、OB.则OA=OB.又∵CD⊥AB,∴直径CD所在的直线是AB的垂直平分线.∴对于圆上任意一点,在圆上都有关于直线CD的对称点,即⊙O关于直线CD对称.
圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴.
垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
下列哪些图形可以用垂径定理?你能说明理由吗?
CD是直径,AB是弦,CD⊥AB
③平分弦④平分弦所对的优弧⑤平分弦所对的劣弧
平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
为什么强调这里的弦不是直径?
根据垂径定理与推论可知对于一个圆和一条直线来说.如果具备:
(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意 个条件都可以推出其他 个结论.
平分弦(不是直径)的直径垂直于弦并且平分弦所对的两条弧.
平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.
弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的两条弧.
垂直于弦并且平分弦所对的一条弧的直线经过圆心,并且平分弦和所对的另一条弧.
平分弦并且平分弦所对的一条弧的直线经过圆心,垂直于弦,并且平分弦所对的另一条弧.
平分弦所对的两条弧的直线经过圆心,并且垂直平分弦.
垂径定理往往转化成应用勾股定理解直角三角形
例2 赵州桥是我国隋代建造的石拱桥, 距今约有1400年的历史,是我国古代人民勤劳与智慧的结晶.它的主桥拱是圆弧形,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,求赵州桥主桥拱的半径(结果保留小数点后一位).
解:设赵洲桥主桥拱的半径为R. 则R2=18.52+(R-7.23)2 解得:R≈27.3 因此,赵州桥的主桥拱半径约为27.3m.
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
2.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=BC3.半径为5的⊙O内有一点P,且OP=4,则过点P的最长弦的长是 ,最短弦的长是 .
4.如图,在⊙O中,AB、AC为互相垂直且相等的两条弦,OD⊥AB于D,OE⊥AC于E. 求证:四边形ADOE是正方形.证明:∵AB⊥AC,OD⊥AB,OE⊥AC.∴四边形ADOE是矩形.又∵OD垂直平分AB,OE垂直平分AC,AB=AC,∴四边形ADOE是正方形.
5.如图,在半径为50mm的⊙O中,弦AB的长为50mm.求:(1)∠AOB的度数;(2)点O到AB的距离.解:(1)∵OA=OB=AB=50mm,∴△AOB是等边三角形,∴∠AOB=60°.(2)作OM⊥AB,则∠AOM= ∠AOB=30°.∴在Rt△AOM中,AM= AB=25mm.
6.如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点O为圆心的圆的一部分,如果M是⊙O中弦CD的中点,EM经过圆心O交⊙O于点E,并且CD=4m,EM=6m.求⊙O的半径.解:连接OC.∵OM平分CD,∴OM⊥CD且CM=MD= CD=2m.设半径为r,在Rt△OCM中,OC=r,OM=EM-OE=6-r,由勾股定理得OC2=CM2+OM2,即r2=22+(6-r)2.解得r= .即⊙O的半径为 m.
7.如图,一条公路的转弯处是一段圆弧AB,点O是这段弧的圆心,AB=300m,C是AB上一点,OC⊥AB,垂足为D,CD=45m,求这段弯路的半径.解:设半径为r.∵OC⊥AB,∴AD=BD= AB=150m.在Rt△ODB中,OD2+BD2=OB2,即(r-45)2+1502=r2, 解得r=272.5m.因此,这段弯路的半径为272.5m.
8.如图,两个圆都以点O为圆心.求证:AC=BD.证明:过O作OE⊥AB,垂足为E,连接OA,OC,OD,OB,则AE=BE,CE=DE,∴AE-CE=BE-DE,即AC=BD.
9.⊙O的半径为13cm,AB、CD是⊙O的两条弦,AB∥CD,AB=24cm,CD=10cm,求AB和CD之间的距离.
解:分两种情况讨论.第一种情况:当AB、CD在圆心O的同侧时.如图(1),过点O作OM⊥CD,垂足为M,交AB于点E.∵AB∥CD. ∴OE⊥AB.连接OB、OD.∴EM=OM-OE=7cm.
第二种情况:当AB、CD在圆心O的异侧时,如图(2),同第一种情况可得OE=5cm,OM=12cm, ∴EM=OM+OE=17cm.即AB和CD之间的距离为7cm或17cm.
10. 如图,AB和CD分别是⊙O上的两条弦,圆心O到它们的垂线段分别是OM和ON,如果AB>CD,OM和ON的大小有什么关系?为什么?
解:OM<ON.理由如下:连接OA、OC.则OA=OC.∵ON⊥CD,OM⊥AB,又∵AB>CD,∴CN<AM, ∴CN2<AM2.在Rt△OCN和Rt△OAM中,OM2=OA2-AM2,ON2=OC2-CN2,∴OM2<ON2. ∴OM<ON.
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.垂径定理的推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.方法规律:利用垂径定理解决问题,通常是根据题意作出辅助线,构造出直角三角形后利用勾股定理解答.
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