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沪科版九年级下册 第二十四章
课程讲授
课程导入
习题解析
课堂总结
24.2 圆的基本性质
第二课时 垂径分弦
前 言
1.进一步认识圆,了解圆是轴对称图形.
2.理解垂直于弦的直径的性质和推论,并能应用它解决一些简单的计算、证明和作图问题.(重点)
3.灵活运用垂径定理解决有关圆的问题.(难点)
学习目标及重难点
课程导入
等腰三角形
平行四边形
矩形
等腰三角形、平行四边形、矩形,它们谁具有对称性呢?
课程导入
菱形
正方形
菱形、正方形也具有对称性,那么圆是否也具有对称性呢?
圆
课程讲授
新课推进
探索1:垂径定理及其推论
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.
课程讲授
新课推进
B
O
A
C
D
E
已知:在⊙O中,CD是直径, AB是弦, CD⊥AB,垂足为E.求证:AE=EB, (或 )
满足什么条件才能证明圆是轴对称图形呢?
例1
课程讲授
新课推进
证明:连结OA、OB.
则OA=OB,△OAB为等腰三角形,所以底边AB上的高OE所在直线CD是AB的垂直平分线,因此点A与点B关于直线CD对称.
B
O
A
C
D
E
B
O
A
C
D
E
P
Q
同理,如果点P是⊙O上任意一点,过点P作直线CD的垂线,与⊙O相交于点Q,则点P与点Q关于直线CD也对称,所以⊙O关于直线CD对称.当把圆沿着直径CD折叠时,CD两侧的两个半圆重合,AE与BE重合,点A与点B重合, 与 重合, 与 重合.
课程讲授
新课推进
课程讲授
新课推进
·
O
A
B
D
E
C
垂径定理
垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧.
用几何语言表述为:
∵ CD是直径,CD⊥AB,(条件)
∴ AE=BE,AC =BC,AD =BD.(结论)
⌒
⌒
⌒
⌒
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
课程讲授
新课推进
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
课程讲授
新课推进
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,使AE=BE.
(1)CD⊥AB吗?为什么?
(2)AC与BC相等吗? AD与BD相等吗?为什么?
⌒
⌒
⌒
⌒
·
O
A
B
D
E
C
解:(1)连接AO,BO,则AO=BO,
又AE=BE,∴△AOE≌△BOE(SSS),
∴∠AEO=∠BEO=90°,
∴CD⊥AB.
(2)由垂径定理可得AC =BC,AD =BD.
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⌒
⌒
⌒
例2
课程讲授
新课推进
课程讲授
新课推进
垂径定理的逆定理
平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧.
用几何语言表述为:
∵ CD是直径,AE=BE,(条件)
∴ AB⊥CD,AC =BC,AD =BD.(结论)
⌒
⌒
⌒
⌒
·
O
A
B
D
E
C
课程讲授
新课推进
垂径定理的本质是:
知二得三
(1)一条直线过圆心
(2)这条直线垂直于弦
(3)这条直线平分不是直径的弦
(4)这条直线平分不是直径的弦所对的优弧
(5)这条直线平分不是直径的弦所对的劣弧
课程讲授
新课推进
如图,⊙O的半径为5cm,弦AB为6cm,求圆心到弦AB的距离.
解:连接OA,过圆心O作OE⊥AB,
垂足为E,则
又∵OA=5cm,
答:圆心到弦AB的距离是4cm.
∴在Rt△OEA中,有
·
O
A
B
E
例3
课程讲授
新课推进
赵州桥的主桥是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦长)为37.4m, 拱高(弧的中点到弦的距离)为7.2m,你知道
如何求出赵州桥主桥拱的半径吗?
例4
课程讲授
新课推进
解:如图,过桥拱所在圆的圆心O作的垂线,交
AB于点C,交AB于点D,则CD=7.2 m.
由垂径定理,得AD= AB= ×37.4=18.7(m)
设⊙O的半径为R m,在Rt △AOD中,
AO = R, OD = R -7.2, AD = 18.7.
由勾股定理,得AO2 = OD2 + AD2.
∴ R2 = (R -7.2)2 +18. 72. 解方程,
得R ≈ 27. 9.
答:赵州桥桥拱所在圆的半径约为27.9 m.
⌒
A
B
O
C
D
37.4
7.2
R
习题解析
习题1
下列说法中,不正确的是( )
A. 圆既是轴对称图形,又是中心对称图形
B. 圆绕着它的圆心旋转任意角度,都会与自身重合
C. 圆的对称轴有无数条,对称中心只有一个
D. 圆的每一条直径都是它的对称轴
D
习题解析
习题2
如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为M,
下列结论不成立的是( )
A.CM=DM B. CB=DB
C.∠ACD=∠ADC D.OM=MB
⌒
⌒
D
习题3
习题解析
1.如图,AB是☉O的直径,∠BAC=42°,D是AC的中点,则∠DOC的度数是 .
⌒
48°
2.(分类讨论题)已知⊙O的半径为10cm,弦MN∥EF,且MN=12cm,EF=16cm,则弦MN和EF之间的距离为 .
14cm或2cm
习题解析
习题4
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. 你认为AC和BD有什么关系?为什么?
证明:过O作OE⊥AB,垂足为E,
则AE=BE,CE=DE.
∴ AE-CE=BE-DE,
即 AC=BD.
方法总结:解决有关弦的问题,常过圆心作弦的弦心距,或作垂直于弦的直径,它是一种常用辅助线的添法.
.
A
C
D
B
O
E
习题解析
如图,⊙O的直径为10,弦AB=8,P为AB上的一个动点,那么OP长的取值范围 .
3≤OP≤5
B
A
O
P
习题5
如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(即图中弧CD,点O是弧CD的圆心),其中CD=600m,E为弧CD上的一点,且OE⊥CD,垂足为F,EF=90m.求这段弯路的半径.
●
O
C
D
E
F
┗
习题解析
解:连接 OC,如图.
设这段弯路的半径为 R m,则OF = (R-90) m.
∵ OE⊥CD,∴ CF= CD=300(m).
根据勾股定理,得
∴R=545.
∴ 这段弯路的半径约为545m.
∴
拓展提升
课程总结
小结
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
推论
一条直线满足:①过圆心;②垂直于弦; ③平分弦(不是直径); ④平分弦所对的优弧;⑤平分弦所对的劣弧.满足其中两个条件就可以推出其他三个结论(“知二推三”)
内容
两种辅助线:
连半径;作弦心距
辅助线
构造直角三角形利用勾股定理计算或建立方程