垂径定理—知识讲解(提高)
【学习目标】
理解圆的对称性;
掌握垂径定理及其推论;
3.学会运用垂径定理及其推论解决有关的计算、证明和作图问题.
【巩固练习】
一、选择题
1.如图所示,三角形ABC的各顶点都在⊙O上,AC=BC,CD平分∠ACB,交圆O于点D,
下列结论:
①CD是⊙O的直径;②CD平分弦AB;③;④;⑤CD⊥AB.
其中正确的有( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
2.下面四个命题中正确的是(
).
A.平分一条直径的弦必垂直于这条直径
B.平分一条弧的直线垂直于这条弧所对的弦
C.弦的垂线必过这条弦所在圆的圆心
D.在一个圆内平分一条弧和它所对弦的直线必过这个圆的圆心
3.如图,弦CD垂直于⊙O的直径AB,垂足为H,且CD=,BD=,则AB的长为(
)
A.2
B.3
C.4
D.5
第3题
第5题
第6题
4.⊙O的半径OA=1,弦AB、AC的长分别是、,则∠BAC的度数为(
).
A.15°
B.45°
C.75°
D.15°或75°
5.(2019 河东区一模)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=25°,以点C为圆心,BC为半径的圆交AB于点D,交AC于点E,则的度数为( )
A.25°
B.
30°
C.
50°
D.
65°
6.如图,EF是⊙O的直径,AB是弦,EF=10cm,AB=8cm,则E、F两点到直线AB的距离之和为(
).
A.3cm
B.4cm
C.8cm
D.6cm
二、填空题
7.如图,⊙O的弦AB垂直于CD,E为垂足,AE=3,BE=7,则圆心O到CD的距离是______.
8.如图,P为⊙O的弦AB上的点,PA=6,PB=2,⊙O的半径为5,则OP=______.
7题图
8题图
9题图
9.如图,⊙O的弦AB垂直于AC,AB=6cm,AC=4cm,则⊙O的半径等于______cm.
10.(2019 徐州)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,连接AC.若∠CAB=22.5°,CD=8cm,则⊙O的半径为
cm.
11.在图11中,半圆的直径AB=4cm,O为圆心,半径OE⊥AB,F为OE的中点,CD∥AB,则弦CD的长为
.
(第12题)
12.如图,点A、B是⊙O上两点,AB=10,点P是⊙O上的动点(P与A,B不重合)连结AP,
PB,过点O分别作OE⊥AP于点E,OF⊥PB于点F,则EF=
.
三、解答题
13.如图,在⊙O中,CD是直径,弦AB⊥CD,垂足为E,CD=15,,求弦AB和AC的长.
14.如图所示,C为的中点,CD为直径,弦AB交CD于P点,PE⊥BC于E,若BC=10cm,
且CE:BE=3:2,求弦AB的长.
15.如图所示,已知O是∠MPN的平分线上的一点,以O为圆心的圆与角的两边分别交于点A、B和C、D.
⑴求证:PB=PD.
⑵若角的顶点P在圆上或圆内,⑴中的结论还成立吗?若不成立,请说明理由;若成立,请加以证明.
16.(2019 杭州模拟)如图,⊙O的两条弦AB、CD交于点E,OE平分∠BED.
(1)求证:AB=CD;
(2)若∠BED=60°,EO=2,求DE﹣AE的值.
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】D.
【解析】由圆的对称性、等腰三角形的三线合一的性质可得到5个结论都是正确的.
2.【答案】D.
【解析】根据垂径定理及其推论来判断.
3.【答案】B.
【解析】由垂径定理得HD=,由勾股定理得HB=1,设圆O的半径为R,在Rt△ODH中,
则,由此得R=,
所以AB=3.故选
B.
4.【答案】D.
【解析】分弦AB、AC在圆心的同侧和异侧讨论.
5.【答案】C;
【解析】连接CD,
∵在△ABC中,∠C=90°,∠A=25°,
∴∠ABC=90°﹣25°=65°,
∵BC=CD,
∴∠CDB=∠ABC=65°,
∴∠BCD=180°﹣∠CDB﹣∠CBD=180°﹣65°﹣65°=50°,
∴=50°.故选C.
6.【答案】D.
【解析】E、F两点到直线AB的距离之和为圆心O到AB距离的2倍.
二、填空题
7.【答案】2.
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】 .
【解析】解:连接OC,如图所示:
∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,
∴CE=DE=CD=4cm,
∵OA=OC,
∴∠A=∠OCA=22.5°,
∵∠COE为△AOC的外角,
∴∠COE=45°,
∴△COE为等腰直角三角形,
∴OC=CE=4cm,
故答案为:4
11.【答案】.
【解析】连接OC,易求CF=
CD=.
12.【答案】5.
【解析】易证EF是△APB的中位线,EF=
三、解答题
13.【答案与解析】
连结OA,
∵CD=15,,
∴OA=OC=7.5,OE=4.5,CE=3,
∴
14.【答案与解析】
因为C为的中点,CD为直径,弦AB交CD于P点,所以
CD⊥AB.
由BC=10cm,且CE:BE=3:2,得CE=6cm,BE=4cm,
设则解得,.
15.【答案与解析】
(1)证明:过O作OE⊥PB于E,OF⊥PD于F.
∵
PO平分∠MPN
∴
OE=OF,PE=PF
∴
AB=CD,BE=DF
∴
PE+BE=PF+DF
∴
PB=PD
(2)上述结论仍成立.如下图所示.证明略.
16.【答案与解析】
解:(1)过点O作AB、CD的垂线,垂足为M、N,如图1,
∵OE平分∠BED,且OM⊥AB,ON⊥CD,
∴OM=ON,
∴AB=CD;
(2)如图2所示,
由(1)知,OM=ON,AB=CD,OM⊥AB,ON⊥CD,
∴DN=CN=AM=BM,
在Rt△EON与Rt△EOM中,
∵,
∴Rt△EON≌Rt△EOM(HL),
∴NE=ME,
∴CD﹣DN﹣NE=AB﹣BM﹣ME,
即AE=CE,
∴DE﹣AE=DE﹣CE=DN+NE﹣CE=CN+NE﹣CE=2NE,
∵∠BED=60°,OE平分∠BED,
∴∠NEO=BED=30°,
∴ON=OE=1,
在Rt△EON中,由勾股定理得:
NE==,
∴DE﹣AE=2NE=2.
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