(共20张PPT)
九年级数学(下)第五章圆
5.3 垂径定理
赵 州 桥
赵州桥是1300多年前我国隋代建造的石拱桥,是我国古代人民勤劳与智慧的结晶.
问题 :它的主桥是圆弧形,它的跨度
(弧所对的弦的长AB)为37.4m,拱高(弧的中点到弦的距离)7.2m,
问题情境:你能求出赵州桥主桥拱的半径吗?
A
B
37.4
7.2
学习目标
1、利用圆的轴对称性探索垂径定理,识别垂径定理的常见图形,并能利用垂径定理进行画图、计算、证明.
2、经历探索、操作、推理的过程,进一步体会垂径定理在实际生活中的应用,培养创新意识.
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,使CD⊥AB于E.
把圆沿着直径CD折叠时,CD两侧的两个半圆是否能重合
你能发现图中有那些相等的线段和相等的弧?
·
O
A
B
C
D
E
结论(1) 线段: AE=BE
(2)弧:AC=BC, AD=BD
⌒
⌒
⌒
⌒
探究一:
验证发现
[验证篇]
⌒
已知:在⊙O中,CD是直径, AB是弦,CD⊥AB,垂足为E。
求证:AE=BE,AC=BC,AD=BD。
⌒
⌒
⌒
⌒
·
O
A
B
C
D
E
证明:连结OA、OB,则OA=OB。
归纳总结
结论篇
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
E
D
C
B
A
垂径定理用几何语言怎样表达
CD是直径 CD⊥弦AB
∵
⌒
⌒
⌒
⌒
∴ AE=BE,
AD= BD ,AC=BC
总结:当直径CD⊥弦AB 时,则CD平分弦AB,
并且平分AB 及ACB
︵
︵
垂径定理的几个基本图形:
如图,AB是⊙O的一条弦,且AE=BE.过点E作直径CD.下图是轴对称图形吗 如果是,其对称轴是什么 你能发现图中有哪些关系 与同伴说说你的想法和理由.
·
O
A
B
C
D
E
结论(1) 线段: CD⊥AB
( 2 )相等弧:AC=BC, AD=BD
⌒
⌒
⌒
⌒
垂径定理的推论
探究二
CD⊥AB,
垂径定理的推论
●O
C
D
CD是直径
AE=BE
可推得
⌒
⌒
AC=BC,
⌒
⌒
AD=BD.
E
A
B
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.
被平分的这条弦不是直径
.
如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(即图中 ,点o是 的圆 心),其中CD=600m,E为 上一点,且OE⊥CD ,垂足为F,EF=90m,求这段弯路的半径。
C
D
E
F
O
CD
⌒
CD
⌒
CD
⌒
学以致用
总结归纳
若圆心到弦的距离用d表示,半径用r表示,
弦长用a表示,这三者之间有怎样的关系?
若下面的弓形高为h则r、d、h之间有怎样的关系
r=d+h
d
r
a
h
赵州石拱桥
解:如图,用 表示桥拱, 所在圆的圆心为O,半径为Rm,
经过圆心O作弦AB的垂线OD,D为垂足,与 相交于点C.根
据垂径定理,D是AB的中点,C是 的中点,CD就是拱高.
由题设
在Rt△OAD中,由勾股定理,得
解得 R≈27.9(m).
答:赵州石拱桥的桥拱半径约为27.9m.
R
D
37.4
7.2
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。
求证:AC=BD
o
o
A
B
C
D
┐E
证明:过O作OE⊥AB于E,
解后指出:在圆中,解有关弦的问题时,常常需要作出“垂直于弦的直径”作为辅助线,实际上,往往只需从圆心作弦的垂线段。
练一练
则 AE=BE,CE=DE
∴AE-CE=BE-DE
即AC=BD
体 会. 分 享
能说出你这节课的收获和体验让大家与你分享吗?
课堂小结
垂径定理
知识方面
数学思想方面
情感方面
垂径定理及推论
辅助线的构造
如图,CD为圆O的直径,弦AB交CD于E, ∠ CEB=30°,DE=6㎝,CE=2㎝,求弦AB的长。
F
E
D
O
C
A
B
挑战自我 做一做
2.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ABOE是正方形.
·
O
A
B
C
D
E
证明:∵
∴四边形ADOE为矩形,
又 ∵AC=AB
∴ AE=AD
∴ 四边形ADOE为正方形.
爱因斯坦说过:提出一个问题往往比解决一个问题更重要,对观察过的事物能提出为什么,是我们解决问题走向创新的起点。
教师寄语