(共64张PPT)
24.2 圆的基本性质 (第2课时)
知识回顾:
1.如图所示,AB是⊙O的直径,AC是弦,
O
A
B
C
(1)若∠B=40 ° ,则∠AOC=______
(2)若∠AOC=70 ° ,则∠B=______
2.如图所示:在△ABC中, ∠C=90 ° ,
C
A
B
(1)AB=10,BC=6,则AC=________
(2)AC=6,BC=2,则AB=________
80°
35°
8
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37.4m, 拱高(弧的中点到弦的距离)为7.2m,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?
赵州桥主桥拱的半径是多少?
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
O
观察现象:
你能得到什么结论?
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。它有无数条对称轴
●O
圆的对称性及特性
圆也是中心对称图形,它的对称中心就是圆心.
用旋转的方法可以得到:
一个圆绕着它的圆心旋转任意一个角度,都能与原来的图形重合.
这是圆特有的一个性质:圆的旋转不变性
●O
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
A
B
D
C
O
E
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
思考:
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,
使CD⊥AB,垂足为E。
(1)此图是轴对称图形吗?如果是,
它的对称轴是什么?
(2)你能发现图中有哪些相等的线
段和弧?为什么?
(A)
B
D
C
O
E
A
垂直于弦的直径
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
(A)
B
D
C
O
E
A
2.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 垂直于弦的直径平分弦,并且平分
弦所对的两 条弧.
●O
A
B
C
D
M└
CD⊥弦AB,
如图∵ CD是⊙O的直径( ⊙O中,CD经过点O),
∴AM=BM,
⌒
⌒
AC =BC,
⌒
⌒
AD =BD.
AM=BM
⊙O 中CD为直径
CD⊥AB于M
⌒
⌒
AC =BC,
⌒
⌒
AD =BD.
符号语言:
O
A
B
D
C
O
E
A
B
C
O
D
A
B
C
O
D
A
B
C
应用垂径定理的几个基本图形
请结合图形说出符合垂径定理的条件和结论。
O
探究:
A
B
D
C
E
如图,若直径CD平分弦AB交AB于E时,你认为都有哪些结论成立?
A
B
D
C
O
E
A
B
O
E
C
D
AB是弦,但不能是直径时,才有垂直AB,平分AB所对的两条弧。
·
O
A
B
C
D
E
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.
(1)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.
(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧
(3)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
垂径定理及其的推论:
直线CD (1) 过圆心 (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 以上五个中只要符合两个条件,就能得到其它三个结论。
A
P
D
C
B
O
┓
判断下列图形,能否使用垂径定理?
注意:定理中的两个条件(直径,垂直于弦)缺一不可!
1、填空:如图,在⊙O中
(1)若MN⊥AB,MN为直径;则
( ),( ),( );
(2)若AC=BC,MN为直径;AB不是直径,则
( ),( ),( );
(3)若MN⊥AB,AC=BC,则
( ),( ),( );
(4)若AM=BM,MN为直径,则
( ),( ),( )。
C
O
B
A
M
N
2、判断
(1)垂直于弦的直线平分弦,并且平分弦所对的弧…………………………………………..( )
(2)弦所对的两弧中点的连线,垂直于弦,并且经过圆心……………………………………..( )
(3)圆的不与直径垂直的弦必不被这条直径平分…………………………………………...( )
(4)平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧………………………………………( )
(5)圆内两条非直径的弦不能互相平分( )
×
√
×
×
√
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37.4m, 拱高(弧的中点到弦的距离)为7.2m,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?
赵州桥主桥拱的半径是多少?
A
B
O
D
C
解:用AB表示主拱桥,设AB所在圆的
圆心为O,过点O作AB的垂线交AB于C。
由垂径定理可知,D是AB的中点,C是AB
的中点,CD就是拱高。
AB=37.4,CD=7.2 ,∴AD=18.7,设OA=OC=R
OD=OC-CD=R-7.2.
在Rt△AOD中,OA2 = AD2 + OD2
即 R2 = 18.72 + (R-7.2)2 解得 R≈27.9
因此,赵州桥的主桥拱的半径约为27.9米。
例1.如图所示,已知AB是⊙O的弦,OC⊥AB于C,且AB=8,OC=3,求⊙O的半径。
O
A
C
B
练习:1.如图⊙O的半径为8,OC ⊥弦AB于C,且OC=6,
求弦长AB。
2.如图⊙O的半径为6,弦AB=8,求圆心O到AB的距离。
O
A
C
B
O
A
C
B
例2:如图,已知在圆O中,弦AB的长为8㎝,
圆心O到AB的距离为3 ㎝,求圆O的半径。
变式1:在半径为5 ㎝的圆O中,有长8 ㎝的
弦AB,求点O与AB的距离。
E
2:在半径为5 ㎝的圆O中,圆心O到弦AB的距离为3 ㎝,求AB的长。
O
A
B
例3 已知:如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于C,D两点,AC与BD相等吗?为什么?
P
.
A
C
D
B
O
注意:解决有关弦的问题,过圆心作弦的垂线,或作垂直于弦的直径,也是一种常用辅助线的添法.
例5.某居民区一处圆形下水管道破裂,修理人员准备更换一段新管道.
如图所示,污水水面宽度为60cm,水面至管道顶部距离为10cm,问修理人员应准备半径多大的管道?
A
B
O
如图,M为⊙O内的一点,利用尺规作一条弦AB,使AB过点M.并且AM=BM.
●O
●M
A
B
例4
变式.如图,过⊙O内一点P,作⊙O的弦AB,使它以点P为中点。
A
B
E
F
解:过O点作OE⊥AB,
并延长OE交⊙O于F,连接OA
垂径定理和勾股定理相结合,构
造直角三角形,把圆的问题化归
为直线形问题解决。
A
B
O
思考: 在例2中,我们已计算出⊙O的半径R=50cm,如果水面宽度由60cm变为80cm,那么污水面下降了多少cm
A
B
O
C
D
两弦在圆心同旁
两弦在圆心两旁
D
C
O
·
B
A
F
E
O
·
B
A
D
C
F
E
R=50cm;
CD=80cm
C
D
作垂径,连半径,构造
直角三角形
注意圆的对称性
1.如图,AB,CD是⊙O的两条平行弦,AC与BD相等吗?为什么?
⌒
⌒
2.在半径为5cm的⊙ O中,弦AB∥CD,且AB=6cm,CD=8cm,求AB,CD之间的距离
3.如图,∠C=90°,⊙C与AB交于点D,AC=5,CB=12,求AD的长
B
O
C
D
A
D
B
C
A
四、圆的问题可以化归为直线型问题解决。这是
一种研究数学的重要思想
二、垂径定理:
一、圆是轴对称图形,其对称轴是
垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧.
三、垂径定理和勾股定理相结合,构造
直角三角形,可解决计算弦长、半
径、圆心到弦的距离等问题.
任意一
条过圆心的直线(或直径所在直线.)
小结
练习1.如图,⊙O的直径是10,弦 AB的长为8,P是AB上的一个动点,
①则OP的求值范围是 。
②使线段OP的长度为整数值的P点
位置有 个。
p1
p2
P
C
注意圆的轴对称性
3≤OP≤5
5
2.以矩形ABCD的边AB为直径
的⊙O交CD于E、F,DE=1cm,
EF=3cm,则AB=___
3.如上图,⊙O的直径是10,
线段OP的长为3,则过点P
的所有弦中,①最大弦长为 ,
②最短弦长为 ,③弦长为整数
的有 条?
A
B
C
D
连半径,构造
直角三角形
4.CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于点E,CE=1,AB=10,求CD的长.
C
D
A
B
E
O
.
5.如图,OA=OB,AB交⊙O与点C、D,AC与BD是否相等?为什么?
6.在直径为650mm的圆柱形油罐内装进一些油后,其横截面如图,若油面宽AB=600mm,求油的最大深度。
E
D
┌
600
7.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.
D
·
O
A
B
C
E
证明:
∴四边形ADOE为矩形,
又 ∵AC=AB
∴ AE=AD
∴ 四边形ADOE为正方形.
1.判断下列说法的正误
①平分弧的直径必平分弧所对的弦
②平分弦的直线必垂直弦
③垂直于弦的直径平分这条弦
④平分弦的直径垂直于这条弦
⑤弦的垂直平分线是圆的直径
⑥平分弦所对的一条弧的直径必垂直这条弦
⑦在圆中,如果一条直线经过圆心且平分弦,
必平分此弦所对的弧
⑧分别过弦的三等分点作弦的垂线,将弦所对
的两条弧分别三等分
3.:在圆O中,直径CE⊥AB于
D,OD=4 ㎝,弦AC= ㎝ ,
求圆O的半径。
反思:在⊙ O中,若⊙ O的半径r、
圆心到弦的距离d、弦长a中,
任意知道两个量,可根据 定理求出第三个量:
C
D
B
A
O
2.如图,圆O的弦AB=8 ㎝ ,
DC=2㎝,直径CE⊥AB于D,
求半径OC的长。
垂径
4.如图,已知圆O的直径AB与
弦CD相交于G,AE⊥CD于E,
BF⊥CD于F,且圆O的半径为
10㎝,CD=16 ㎝,求AE-BF的长。
5.:如图,CD为圆O的直径,弦
AB交CD于E, ∠ CEB=30°,
DE=9㎝,CE=3㎝,求弦AB的长。
6.已知:如图,⊙O 中,弦AB∥CD,AB<CD,
直径MN⊥AB,垂足为E,交弦CD于点F.
图中相等的线段有 :
.
图中相等的劣弧有:
.
D
O
B
A
C
M
N
F
E
圆的两条平行弦所夹的弧相等。
小 结
直径平分弦
直径垂直于弦=>
直径平分弦所对的弧
直径垂直于弦
直径平分弦(不是直径)
直径平分弦所对的弧
直径平分弧所对的弦
直径平分弧
直径垂直于弧所对的弦
=>
=>
1、圆的轴对称性
2、垂径定理及其逆定理的图式