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垂直于弦的直径 专项练习
一.选择题(共8小题)
1.数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点A,B,连接AB,作AB的垂直平分线CD交AB于点D,交于点C,测出AB=40cm,CD=10cm,则圆形工件的半径为( )
A.50cm B.35cm C.25cm D.20cm
2.如图,在⊙O中,弦AB的长为8,圆心O到AB的距离OE=4,则⊙O的半径长为( )
A.4 B. C.5 D.
3.如图,圆形拱门最下端AB在地面上,D为AB的中点,C为拱门最高点,线段CD经过拱门所在圆的圆心,若AB=1m,CD=2.5m,则拱门所在圆的半径为( )
A.1.25m B.1.3m C.1.4m D.1.45m
4.如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为E.若CD=8,OD=5,则BE的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.陕西饮食文化源远流长,“老碗面”是陕西地方特色美食之一.图②是从正面看到的一个“老碗”(图①)的形状示意图.是⊙O的一部分,D是的中点,连接OD,与弦AB交于点C,连接OA,OB.已知AB=24cm,碗深CD=8cm,则⊙O的半径OA为( )
A.13cm B.16cm C.17cm D.26cm
6.如图,AB是⊙O的直径,OD垂直于弦AC于点D,DO的延长线交⊙O于点E.若AC=4,DE=4,则BC的长是( )
A.1 B. C.2 D.4
7.工人师傅为检测该厂生产的一种铁球的大小是否符合要求,设计了一个如图(1)所示的工件槽,其两个底角均为90°,将形状规则的铁球放入槽内时,若同时具有图(1)所示的A、B、E三个接触点,该球的大小就符合要求.图(2)是过球心及A、B、E三点的截面示意图,已知⊙O的直径就是铁球的直径,AB是⊙O的弦,CD切⊙O于点E,AC⊥CD、BD⊥CD,若CD=16cm,AC=BD=4cm,则这种铁球的直径为( )
A.10cm B.15cm C.20cm D.24cm
8.如图,CD是圆O的弦,直径AB⊥CD,垂足为E,若AB=12,BE=3,则四边形ACBD的面积为( )
A.36 B.24 C.18 D.72
二.填空题(共8小题)
9.“圆材埋壁”是我国古代数学名著《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小.以锯锯之,深一寸,锯道长一尺.问:径几何?”转化为现在的数学语言表达就是:如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD,垂足为E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长度为 寸.
10.如图,⊙O是一个盛有水的容器的横截面,⊙O的半径为10cm,水的最深处到水面AB的距离为4cm,则水面AB的宽度为 cm.
11.为传承非遗文化,讲好中国故事,某地准备在一个场馆进行川剧演出.该场馆底面为一个圆形,如图所示,其半径是10米,从A到B有一笔直的栏杆,圆心O到栏杆AB的距离是5米,观众在阴影区域里观看演出,如果每平方米可以坐3名观众,那么最多可容纳 名观众同时观看演出.(π取3.14,取1.73)
12.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C是⊙O中弦AB的中点,CD经过圆心O交⊙O于点D,并且AB=4m,CD=6m,则⊙O的半径长为 m.
13.如图,将一个球放置在圆柱形玻璃瓶上,测得瓶高AB=20cm,底面直径BC=12cm,球的最高点到瓶底面的距离为32cm,则球的半径为 cm(玻璃瓶厚度忽略不计).
14.一块圆形玻璃镜面碎成了几块,其中一块如图所示,测得弦AB长20厘米,弓形高CD为2厘米,则镜面半径为 厘米.
15.如图,在⊙O中,弦AB垂直平分半径OC,垂足为D,若⊙O的半径为2,则弦AB的长为 .
16.⊙O的直径CD=10,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,OM:OC=3:5,则AC的长为 .
三.解答题(共10小题)
17.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O.
求证:A,B,C,D四个点在以点O为圆心的同一个圆上.
18.如图,菱形ABCD的对角线AC和BD相交于O点,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点,求证:E,F,G,H四个点在以O为圆心的同一个圆上.
19.石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为,桥的跨度(弧所对的弦长)AB=26m,设所在圆的圆心为O,半径OC⊥AB,垂足为D.拱高(弧的中点到弦的距离)CD=5m.连接OB.求这座石拱桥主桥拱的半径(精确到1m).
20.如图,在⊙O中,弦AB的长为8cm,圆心O到AB的距离为3cm,求⊙O的半径.
21.如图,在⊙O中,AB,AC为互相垂直且相等的两条弦,OD⊥AB,OE⊥AC,垂足分别为D,E.
(1)求证:四边形ADOE是正方形;
(2)若AC=4,求⊙O的半径.
22.如图,在半径为50的⊙O中,弦AB的长为50,
(1)求∠AOB的度数;
(2)求点O到AB的距离.
23.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=6m,EM=9m.
(1)求⊙O的半径;
(2)已知点P为线段EM上一点,过点P作AB∥CD并交⊙O于点A、B,若AB的长为8m,求平行线CD与AB之间的距离.
24.如图,AB,CD是⊙O的两条平行弦,MN是AB的垂直平分线.求证:MN垂直平分CD.
25.如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(),点O是这段弧所在圆的圆心.AB=300m,C是AB上的一点,OC⊥AB,垂足为D,CD=50m,求这段弯路的半径.
26.如图,铁路MN和公路PQ在点O处交汇,∠QON=30°,在点A处有一栋居民楼,AO=200m,如果火车行驶时,周围200m以内会受到噪音的影响,那么火车在铁路MN上沿ON方向行驶时,居民楼是否会受到噪音的影响?如果火车行驶的速度为72km/h,居民楼受噪音影响的时间约为多少秒(精确到0.1s)?中小学教育资源及组卷应用平台
垂直于弦的直径 专项练习
一.选择题(共8小题)
1.数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点A,B,连接AB,作AB的垂直平分线CD交AB于点D,交于点C,测出AB=40cm,CD=10cm,则圆形工件的半径为( )
A.50cm B.35cm C.25cm D.20cm
【思路点拔】根据垂径定理可以得到BD的长,再根据勾股定理,即可求得圆形工件的半径.
【解答】解:设圆心为O,连接OB,如图所示,
∵CD垂直平分AB,AB=40cm,
∴BD=20cm,
∵CD=10cm,OC=OB,
∴OD=OB﹣10,
∵∠ODB=90°,
∴OD2+BD2=OB2,
∴(OB﹣10)2+202=OB2,
解得OB=25,
即圆形工件的半径为25cm,
故选:C.
2.如图,在⊙O中,弦AB的长为8,圆心O到AB的距离OE=4,则⊙O的半径长为( )
A.4 B. C.5 D.
【思路点拔】利用垂径定理,勾股定理求解即可.
【解答】解:∵OE⊥AB,
∴AE=EB=4,
∴OA4.
故选:B.
3.如图,圆形拱门最下端AB在地面上,D为AB的中点,C为拱门最高点,线段CD经过拱门所在圆的圆心,若AB=1m,CD=2.5m,则拱门所在圆的半径为( )
A.1.25m B.1.3m C.1.4m D.1.45m
【思路点拔】如图,连接OA,先证明CD⊥AB,AD=BD=0.5,再进一步的利用勾股定理计算即可.
【解答】解:如图,连接OA,
∵D为AB的中点,C为拱门最高点,线段CD经过拱门所在圆的圆心,AB=1m,
∴CD⊥AB,AD=BD=0.5,
设拱门所在圆的半径为rm,
∴OA=OC=r,而CD=2.5m,
∴OD=2.5﹣r,
∴r2=0.52+(2.5﹣r)2,
解得:r=1.3,
∴拱门所在圆的半径为1.3m;
故选B.
4.如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为E.若CD=8,OD=5,则BE的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【思路点拔】先根据垂径定理得出DE的长,再利用勾股定理求出OE的长即可解决问题.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,且AB⊥CD,
∴DE.
在Rt△DOE中,
OE,
∴BE=5﹣3=2.
故选:B.
5.陕西饮食文化源远流长,“老碗面”是陕西地方特色美食之一.图②是从正面看到的一个“老碗”(图①)的形状示意图.是⊙O的一部分,D是的中点,连接OD,与弦AB交于点C,连接OA,OB.已知AB=24cm,碗深CD=8cm,则⊙O的半径OA为( )
A.13cm B.16cm C.17cm D.26cm
【思路点拔】首先利用垂径定理的推论得出OD⊥AB,AC=BCAB=12cm,再设⊙O的半径OA为R cm,则OC=(R﹣8)cm.在Rt△OAC中根据勾股定理列出方程R2=122+(R﹣8)2,求出R即可.
【解答】解:∵是⊙O的一部分,D是的中点,AB=24cm,
∴OD⊥AB,AC=BCAB=12cm.
设⊙O的半径OA为R cm,则OC=OD﹣CD=(R﹣8)cm.
在Rt△OAC中,∵∠OCA=90°,
∴OA2=AC2+OC2,
∴R2=122+(R﹣8)2,
∴R=13,
即⊙O的半径OA为13cm.
故选:A.
6.如图,AB是⊙O的直径,OD垂直于弦AC于点D,DO的延长线交⊙O于点E.若AC=4,DE=4,则BC的长是( )
A.1 B. C.2 D.4
【思路点拔】由垂径定理可知,点D是AC的中点,则OD是△ABC的中位线,所以ODBC,设OD=x,则BC=2x,则OE=4﹣x,AB=2OE=8﹣2x,在Rt△ABC中,由勾股定理可得AB2=AC2+BC2,即(8﹣2x)2=(4)2+(2x)2,求出x的值即可得出结论.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠C=90°,
∵OD⊥AC,
∴点D是AC的中点,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥BC,且ODBC,
设OD=x,则BC=2x,
∵DE=4,
∴OE=4﹣x,
∴AB=2OE=8﹣2x,
在Rt△ABC中,由勾股定理可得,AB2=AC2+BC2,
∴(8﹣2x)2=(4)2+(2x)2,
解得x=1.
∴BC=2x=2.
故选:C.
7.工人师傅为检测该厂生产的一种铁球的大小是否符合要求,设计了一个如图(1)所示的工件槽,其两个底角均为90°,将形状规则的铁球放入槽内时,若同时具有图(1)所示的A、B、E三个接触点,该球的大小就符合要求.图(2)是过球心及A、B、E三点的截面示意图,已知⊙O的直径就是铁球的直径,AB是⊙O的弦,CD切⊙O于点E,AC⊥CD、BD⊥CD,若CD=16cm,AC=BD=4cm,则这种铁球的直径为( )
A.10cm B.15cm C.20cm D.24cm
【思路点拔】连接OE,交AB于点F,连接OA,∵AC⊥CD、BD⊥CD,由矩形的判断方法得出四边形ACDB是矩形,得出AB∥CD,AB=CD=16cm,由切线的性质得出OE⊥CD,得出OE⊥AB,得出四边形EFBD是矩形,AFAB16=8(cm),进而得出EF=BD=4cm,设⊙O的半径为r cm,则OA=r cm,OF=OE﹣EF=(r﹣4)cm,由勾股定理得出方程r2=82+(r﹣4)2,解方程即可求出半径,继而求出这种铁球的直径.
【解答】解:如图,连接OE,交AB于点F,连接OA,
∵AC⊥CD、BD⊥CD,
∴AC∥BD,
∵AC=BD=4cm,
∴四边形ACDB是平行四边形,
∴四边形ACDB是矩形,
∴AB∥CD,AB=CD=16cm,
∵CD切⊙O于点E,
∴OE⊥CD,
∴OE⊥AB,
∴四边形EFBD是矩形,AFAB16=8(cm),
∴EF=BD=4cm,
设⊙O的半径为r cm,则OA=r cm,OF=OE﹣EF=(r﹣4)cm,
在Rt△AOF中,OA2=AF2+OF2,
∴r2=82+(r﹣4)2,
解得:r=10,
∴这种铁球的直径为20cm,
故选:C.
8.如图,CD是圆O的弦,直径AB⊥CD,垂足为E,若AB=12,BE=3,则四边形ACBD的面积为( )
A.36 B.24 C.18 D.72
【思路点拔】根据AB=12,BE=3,求出OE=3,OC=6,并利用勾股定理求出EC,根据垂径定理求出CD,即可求出四边形的面积.
【解答】解:如图,连接OC,
∵AB=12,BE=3,
∴OB=OC=6,OE=3,
∵AB⊥CD,
在Rt△COE中,EC,
∴CD=2CE=6,
∴四边形ACBD的面积.
故选:A.
二.填空题(共8小题)
9.“圆材埋壁”是我国古代数学名著《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小.以锯锯之,深一寸,锯道长一尺.问:径几何?”转化为现在的数学语言表达就是:如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD,垂足为E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长度为 26 寸.
【思路点拔】连接OA,设⊙O的半径是r寸,由垂径定理得到AEAB=5寸,由勾股定理得到r2=(r﹣1)2+52,求出r,即可得到圆的直径长.
【解答】解:连接OA,
设⊙O的半径是r寸,
∵直径CD⊥AB,
∴AEAB10=5寸,
∵CE=1寸,
∴OE=(r﹣1)寸,
∵OA2=OE2+AE2,
∴r2=(r﹣1)2+52,
∴r=13,
∴直径CD的长度为2r=26寸.
故答案为:26.
10.如图,⊙O是一个盛有水的容器的横截面,⊙O的半径为10cm,水的最深处到水面AB的距离为4cm,则水面AB的宽度为 16 cm.
【思路点拔】过点O作OD⊥AB于点C,交⊙O于点D,连接OA,由垂径定理可得AC=BC,然后在Rt△AOC中根据勾股定理求出AC的长,即可得出AB的长.
【解答】解:如图,过点O作OD⊥AB于点C,交⊙O于点D,连接OA,
∴,
由题意知,OA=10cm,CD=4cm,
∴OC=6cm,
在Rt△AOC中,(cm),
∴AB=2AC=16(cm),
故答案为:16.
11.为传承非遗文化,讲好中国故事,某地准备在一个场馆进行川剧演出.该场馆底面为一个圆形,如图所示,其半径是10米,从A到B有一笔直的栏杆,圆心O到栏杆AB的距离是5米,观众在阴影区域里观看演出,如果每平方米可以坐3名观众,那么最多可容纳 184 名观众同时观看演出.(π取3.14,取1.73)
【思路点拔】过O作OD⊥AB,D为垂足,可得到∠AOD=60°,所以∠AOB=120°,再求出S阴影部分=S扇形OAB﹣S△OAB105π﹣2561.4(m2),然后乘以3即可得到观看马戏的观众人数约为184人.
【解答】解:过O作OD⊥AB,D为垂足,如图,
∴AD=BD,OD=5m,
∵cos∠AOD,
∴∠AOD=60°,ADOD=5m,
∴∠AOB=120°,AB=10m,
∴S阴影部分=S扇形OAB﹣S△OAB105π﹣2561.4(m2),
∴61.4×3≈184(人).
∴观看马戏的观众人数约为184人.
故答案为:184人.
12.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C是⊙O中弦AB的中点,CD经过圆心O交⊙O于点D,并且AB=4m,CD=6m,则⊙O的半径长为 m.
【思路点拔】连接OA,如图,设⊙O的半径为r m,根据垂径定理的推论得到CD⊥AB,在Rt△AOC中利用勾股定理得到22+(6﹣r)2=r2,然后解方程即可.
【解答】解:连接OA,如图,设⊙O的半径为r m,
∵C是⊙O中弦AB的中点,CD过圆心,
∴CD⊥AB,AC=BCAB=2m,
在Rt△AOC中,∵OA=r m,OC=(6﹣r)m,
∴22+(6﹣r)2=r2,
解得r,
即⊙O的半径长为m.
故答案为:.
13.如图,将一个球放置在圆柱形玻璃瓶上,测得瓶高AB=20cm,底面直径BC=12cm,球的最高点到瓶底面的距离为32cm,则球的半径为 7.5 cm(玻璃瓶厚度忽略不计).
【思路点拔】设球心为O,过O作OM⊥AD于M,连接OA,设球的半径为r cm,由垂径定理得AM=DMAD=6(cm)然后在Rt△OAM中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【解答】解:如图,设球心为O,过O作OM⊥AD于M,连接OA,
设球的半径为r cm,
由题意得:AD=12cm,OM=32﹣20﹣r=(12﹣r)(cm),
由垂径定理得:AM=DMAD=6(cm),
在Rt△OAM中,由勾股定理得:AM2+OM2=OA2,
即62+(12﹣r)2=r2,
解得:r=7.5,
即球的半径为7.5cm,
故答案为:7.5.
14.一块圆形玻璃镜面碎成了几块,其中一块如图所示,测得弦AB长20厘米,弓形高CD为2厘米,则镜面半径为 26 厘米.
【思路点拔】根据题意,弦AB长20厘米,弓形高CD为2厘米,根据勾股定理和垂径定理可以求得圆的半径.
【解答】解:如图,点O是圆形玻璃镜面的圆心,连接OC,则点C,点D,点O三点共线,
由题意可得:OC⊥AB,ACAB=10(厘米),
设镜面半径为x厘米,
由题意可得:x2=102+(x﹣2)2,
∴x=26,
∴镜面半径为26厘米,
故答案为:26.
15.如图,在⊙O中,弦AB垂直平分半径OC,垂足为D,若⊙O的半径为2,则弦AB的长为 2 .
【思路点拔】连接OA,由AB垂直平分OC,求出OD的长,再利用垂径定理得到D为AB的中点,在直角三角形AOD中,利用垂径定理求出AD的长,即可确定出AB的长.
【解答】解:连接OA,由AB垂直平分OC,得到ODOC=1,
∵OC⊥AB,
∴D为AB的中点,
则AB=2AD=222.
故答案为:2.
16.⊙O的直径CD=10,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,OM:OC=3:5,则AC的长为 4或2 .
【思路点拔】连接OA,由AB⊥CD,设OC=5x,OM=3x,根据CD=10可得OC=5,OM=3,根据垂径定理得到AM=4,然后分类讨论:当如图1时,CM=8;当如图2时,CM=2,再利用勾股定理分别计算即可.
【解答】解:连接OA,
∵OM:OC=3:5,
设OC=5x,OM=3x,
则OD=OC=5x,
∵CD=10,
∴OM=3,OA=OC=5,
∵AB⊥CD,
∴AM=BMAB,
在Rt△OAM中,OA=5,
AM,
当如图1时,CM=OC+OM=5+3=8,
在Rt△ACM中,AC;
当如图2时,CM=OC﹣OM=5﹣3=2,
在Rt△ACM中,AC.
综上所述,AC的长为4或2.
故答案为:4或2.
三.解答题(共10小题)
17.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O.
求证:A,B,C,D四个点在以点O为圆心的同一个圆上.
【思路点拔】先根据题意画出图形,然后再根据矩形的性质得到AC=BD,OA=OCAC,OB=ODBD,进而说明OA=OB=OC=OD即可证明.
【解答】证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,OA=OCAC,OB=ODBD,
∴OA=OB=OC=OD,
∴A、B、C、D四点在以O圆心的同一个圆上.
18.如图,菱形ABCD的对角线AC和BD相交于O点,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点,求证:E,F,G,H四个点在以O为圆心的同一个圆上.
【思路点拔】如图,连接OE,OF,OG,OH.利用菱形的性质可以证明OE=OF=OG=OHAB,由此即可证明E、F、G、H四点在以O为圆心,AB为半径的圆上.
【解答】解:连接OE,OF,OG,OH.
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=BC=CD=DA,且BD⊥AC.
∵E、F、G、H分别为AB、BC、CD、DA的中点,
∴OE=OF=OG=OHAB,
∴E、F、G、H四点在以O为圆心,AB为半径的圆上.
19.石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为,桥的跨度(弧所对的弦长)AB=26m,设所在圆的圆心为O,半径OC⊥AB,垂足为D.拱高(弧的中点到弦的距离)CD=5m.连接OB.求这座石拱桥主桥拱的半径(精确到1m).
【思路点拔】先设拱桥半径为R,在直角三角形中,根据勾股定理可得到有关R的方程,求解即可得到结果,解题的关键是方程思想的应用.
【解答】解:∵OC⊥AB,AB=26m,
∴AD=DB=13m,
设拱桥半径为R,即OB=OC=R,
∵CD=5m,
∴OD=(R﹣5)m,
在△BDO中,BD2+OD2=BO2,
即132+(R﹣5)2=R2,
解得:R=19.4≈19m,
∴这座石拱桥主桥拱的半径为19m.
20.如图,在⊙O中,弦AB的长为8cm,圆心O到AB的距离为3cm,求⊙O的半径.
【思路点拔】过点O作OC⊥AB于点C,连接OB,构造直角三角形BOC,根据垂径定理和弦心距得到直角三角形直角边长,利用勾股定理直接求圆的半径即可.
【解答】解:过点O作OC⊥AB于点C,连接OB,则
AC=BCAB
∵AB=8cm,OC=3cm
∴BC=4cm
在Rt△BOC中,OB5cm
即⊙O的半径是5cm.
21.如图,在⊙O中,AB,AC为互相垂直且相等的两条弦,OD⊥AB,OE⊥AC,垂足分别为D,E.
(1)求证:四边形ADOE是正方形;
(2)若AC=4,求⊙O的半径.
【思路点拔】(1)根据三个直角可得矩形,再利用垂径定理可得一组邻边相等,进而可得结论;
(2)根据勾股定理可得半径.
【解答】(1)证明:∵OD⊥AB,OE⊥AC,
∴ADAB,AEAC,
∵AB=AC,
∴AD=AE,
∵∠ADO=∠A=∠AEO=90°,
∴四边形ADOE是正方形;
(2)解:连接OA,
∵AC=4cm,
∴AE=2cm,
在Rt△AOE中,OA2,
答:⊙O的半径是2.
22.如图,在半径为50的⊙O中,弦AB的长为50,
(1)求∠AOB的度数;
(2)求点O到AB的距离.
【思路点拔】(1)判断出三角形OAB是等边三角形即可得出∠AOB的度数;
(2)过点O作OC⊥AB于点C,根据等边三角形的性质及勾股定理的知识,可求出OC.
【解答】解:(1)∵OA=OB=50,AB=50,
∴△OAB是等边三角形,
∴∠AOB=60°;
(2)过点O作OC⊥AB于点C,
则AC=BCAB=25,
在Rt△OAC中,OC25.
即点O到AB的距离为25.
23.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=6m,EM=9m.
(1)求⊙O的半径;
(2)已知点P为线段EM上一点,过点P作AB∥CD并交⊙O于点A、B,若AB的长为8m,求平行线CD与AB之间的距离.
【思路点拔】(1)根据垂径定理的推论,得EM⊥CD,然后根据勾股定理即可求解;
(2)分两种情况进行讨论:①当AB在点O上方时,如图2﹣1所示;②当AB在点O下方时,如图2﹣2所示;然后利用垂径定理与勾股定理即可求解.
【解答】解:(1)连接CO,如图1所示,
设CO=r,EM=9m,
则OM=9﹣r,
∵M是⊙O中弦CD的中点,EM经过圆心O交⊙O于点E,
∴EM⊥CD,
∵CD=6m,
∴,
在Rt△COM中,r2=(9﹣r)2+32,
解得r=5m;
故⊙O的半径为5m;
(2)设AB交EM于N,连接OA,则OA=5m,
①当AB在点O上方时,如图2﹣1所示,
∵AB∥CD,EM⊥CD,
∴EM⊥AB,
∴,
∵AB=8m,
∴AN=4m,
∴ON3(m),
∵OM=EM﹣OE=9﹣5=4m,
∴平行线CD与AB之间的距离为MN=4+3=7(m);
②当AB在点O下方时,如图2﹣2所示,
同理可得:ON=3m,OM=4m,
∴平行线CD与AB之间的距离为MN=4﹣3=1(m);
综上所述,平行线CD与AB之间的距离为7m或1m.
24.如图,AB,CD是⊙O的两条平行弦,MN是AB的垂直平分线.求证:MN垂直平分CD.
【思路点拔】根据弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧得到MN过圆心O,再利用平行线的性质得到MN⊥CD,然后根据垂径得MN垂直平分CD.
【解答】证明:∵MN是AB的垂直平分线,
∴MN过圆心O,
∵AB∥CD,
∴MN⊥CD,
∴MN垂直平分CD.
25.如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(),点O是这段弧所在圆的圆心.AB=300m,C是AB上的一点,OC⊥AB,垂足为D,CD=50m,求这段弯路的半径.
【思路点拔】设段弯路的半径为r m,根据垂径定理和勾股定理列关于r的方程并求解即可.
【解答】解:设段弯路的半径为r m.
∵OC⊥AB,AB=300m,
∴AD=BDAB=150m,
在Rt△ADO中利用勾股定理,得AO2=AD2+OD2,
∵CD=50m,
∴OD=OC﹣CD=(r﹣50)m,
∴r2=1502+(r﹣50)2,
∴r=250.
答:这段弯路的半径为250m.
26.如图,铁路MN和公路PQ在点O处交汇,∠QON=30°,在点A处有一栋居民楼,AO=200m,如果火车行驶时,周围200m以内会受到噪音的影响,那么火车在铁路MN上沿ON方向行驶时,居民楼是否会受到噪音的影响?如果火车行驶的速度为72km/h,居民楼受噪音影响的时间约为多少秒(精确到0.1s)?
【思路点拔】过点A作AB⊥MN,利用锐角三角函数的定义求出AB的长与200m相比较即可;过点A作AD=OA=200m,求出OD的长即可得出居民楼受噪音影响的时间.
【解答】解:过点A作AB⊥MN,AB是火车在行驶的过程中,距离居民楼最近的地方,
∵∠QON=30°,AO=200m,
∴AB=OA sin30°=200100m<200m,
∴居民楼会受到噪音的影响;
过点A作OA=AD=200m,
∵AB⊥OD,
∴OB=BD,
∵在Rt△AOB中,OB100m,
∴OD=2BO=200m,
∵火车行驶的速度为72km/h=20m/s,
∴1017.3s.
答:居民楼受噪音影响的时间为17.3秒.