垂径定理最新中考试题讲解垂径定理垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧。
推论1:(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 以上共4个定理,简称2推3定理:此定理中共5个结论中,只要知道其中2个即可推出其它3个结论,即:①AB 是直径 ②AB CD ⊥ ③CE DE = ④ 弧BC =弧BD ⑤ 弧AC =弧AD 中任意2个条件推出其他3个结论。
推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等。
即:在⊙O 中,∵AB ∥CD ∴弧AC =弧BD例 1 (2015•衢州)一条排水管的截面如图所示,已知排水管的半径OA=1m ,水面宽AB=1.2m ,某天下雨后,水管水面上升了0.2m ,则此时排水管水面宽CD 等于 m .考点 垂径定理的应用;勾股定理分析 先根据勾股定理求出OE 的长,再根据垂径定理求出CF 的长,即可得出结论 解:如图:∵AB=1.2m,OE⊥AB,OA=1m ,∴AE=0.8m,∵水管水面上升了0.2m ,∴AF=0.8﹣0.2=0.6m , ∴CF=m ,∴CD=1.6m.故答案为:1.6.BD点评:本题考查的是垂径定理的应用,熟知平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧是解答此题的关键例2 (2015•遂宁)如图,在半径为5cm的⊙O中,弦AB=6cm,OC⊥AB于点C,则OC=()A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm考点:垂径定理;勾股定理..分析:连接OA,先利用垂径定理得出AC的长,再由勾股定理得出OC的长即可解答.解:连接OA,∵AB=6cm,OC⊥AB于点C,∴AC=AB=×6=3cm,∵⊙O的半径为5cm,∴OC===4cm,故选B.点评:本题考查了垂径定理,以及勾股定理,熟练掌握垂径定理的应用是解题的关键.例3 (2015·贵州六盘水,第18题4分)赵洲桥是我国建筑史上的一大创举,它距今约1400年,历经无数次洪水冲击和8次地震却安然无恙。
如图10,若桥跨度AB约为40米,主拱高CD约10米,则桥弧AB所在圆的半径R=米.考点:垂径定理的应用;勾股定理..分析:根据垂径定理和勾股定理求解即可.解:根据垂径定理,得AD=AB=20米.设圆的半径是r,根据勾股定理,得R2=202+(R﹣10)2,解得R=25(米).故答案为25.点评:圆中拱形问题是垂径定理的一个重要应用,注意构造由半径、半弦、弦心距组成的直角三角形进行有关的计算.例4 (2013•黄冈)如图,M是CD的中点,EM⊥CD,若CD=4,EM=8,则所在圆的半径为.分析首先连接OC,由M是CD的中点,EM⊥CD,可得EM过⊙O的圆心点O,然后设半径为x,由勾股定理即可求得:(8﹣x)2+22=x2,解此方程即可求得答案解:连接OC,∵M是CD的中点,EM⊥CD,∴EM过⊙O的圆心点O,设半径为x,∵CD=4,EM=8,∴CM=CD=2,OM=8﹣OE=8﹣x,在Rt△OEM中,OM2+CM2=OC2,即(8﹣x)2+22=x2,解得:x=.∴所在圆的半径为:.故答案为:.方法:涉及到圆内弦的一类计算题,通常添加半径及弦的弦心距,将半径,弦的一半,弦心距构造在一个直角三角形中,从而可以运用直角三角形中边与角的关系解题例 5 (2014•南宁)在直径为200cm的圆柱形油槽内装入一些油以后,截面如图.若油面的宽AB=160cm,则油的最大深度为()分析:连接OA,过点O作OE⊥AB,交AB于点M,由垂径定理求出AM的长,再根据勾股定理求出OM的长,进而可得出ME的长解:连接OA,过点O作OE⊥AB,交AB于点M,∵直径为200cm,AB=160cm,∴OA=OE=100cm,AM=80cm,∴OM===60cm,∴ME=OE﹣OM=100﹣60=40cm.故选A.点评:本题考查的是垂径定理的应用,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键例 7 (2013•牡丹江)在半径为13的⊙O中,弦AB∥CD,弦AB和CD的距离为7,若与CD在圆心O的同侧和AB与CD在圆心O的异侧两种情况进行讨论解:当AB与CD在圆心O的同侧时,如图1所示:过点O作OF⊥CD于点F,交AB于点E,连接OA,OC,∵AB∥CD,OF⊥CD,∴OE⊥AB,∴AE=AB=×24=12,在Rt△AOE中,OE===5,∴OF=OE+EF=5+7=12,在Rt△OCF中,CF===5,∴CD=2CF=2×5=10;当AB与CD在圆心O的异侧时,如图2所示:过点O作OF⊥CD于点F,反向延长交AB于点E,连接OA,OC,∵AB∥CD,OF⊥CD,∴OE⊥AB,∴AE=AB=×24=12,在Rt△AOE中,OE===5,∴OF=EF﹣OE=7﹣5=2,在Rt△OCF中,CF===,∴CD=2CF=2×=2.故CD的长为10或2.故选D.点评:本题考查的是垂径定理,在解答此类题目时要注意进行分类讨论,不要漏解例 8 (2014年山东东营)在⊙O中,AB是⊙O的直径,AB=8cm,==,M是AB上一动点,CM+DM的最小值是8 cm.考点:轴对称-最短路线问题;勾股定理;垂径定理.菁优网版权所有分析:作点C关于AB的对称点C′,连接C′D与AB相交于点M,根据轴对称确定最短路线问题,点M为CM+DM的最小值时的位置,根据垂径定理可得=,然后求出C′D为直径,从而得解.解:如图,作点C关于AB的对称点C′,连接C′D与AB相交于点M,此时,点M为CM+DM的最小值时的位置,由垂径定理,=,∴=,∵==,AB为直径,∴C′D为直径,∴CM+DM的最小值是8cm.故答案为:8.点评: 本题考查了轴对称确定最短路线问题,垂径定理,熟记定理并作出图形,判断出CM+DM 的最小值等于圆的直径的长度是解题的关键. 例 9 (2015·湖北省孝感市,第20题8分) 如图,一条公路的转弯处是一段圆弧().(1)用直尺和圆规作出所在圆的圆心O ;(要求保留作图痕迹,不写作法)(4分)(2)若的中点C 到弦AB 的距离为20m ,80 AB m ,求所在圆的半径.(4分)考点:作图—复杂作图;勾股定理; 垂径定理的应用.. 专题:作图题.分析:(1)连结AC 、BC ,分别作AC 和BC 的垂直平分线,两垂直平分线的交点为点O ,如图1;(2)连接OA ,OC ,OC 交AB 于D ,如图2,根据垂径定理的推论,由C 为的中点得到OC ⊥AB ,AD =BD =AB =40,则CD =20,设⊙O 的半径为r ,在Rt △OAD 中利用勾股定理得到r 2=(r ﹣20)2+402,然后解方程即可. 解:(1)如图1,)20(题第ABC点O为所求;(2)连接OA,OC,OC交AB于D,如图2,∵C为的中点,∴OC⊥AB,∴AD=BD=AB=40,设⊙O的半径为r,则OA=r,OD=OD﹣CD=r﹣20,在Rt△OAD中,∵OA2=OD2+BD2,∴r2=(r﹣20)2+402,解得r=50,即所在圆的半径是50m.点评:本题考查了作图﹣复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法;解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了勾股定理和垂径定理.例 10 (2010•芜湖)如图所示,在圆⊙O内有折线OABC,其中OA=8,AB=12,∠A=∠B=60°,则BC的长为()A.19 B.16 C.18 D.20考点:垂径定理;等边三角形的判定与性质。
分析:延长AO交BC于D,根据∠A、∠B的度数易证得△ABD是等边三角形,由此可求出OD、BD的长;过O作BC的垂线,设垂足为E;在Rt△ODE中,根据OD的长及∠ODE 的度数易求得DE的长,进而可求出BE的长;由垂径定理知BC=2BE,由此得解.解:延长AO交BC于D,作OE⊥BC于E;∵∠A=∠B=60°,∴∠ADB=60°;∴△ADB为等边三角形;∴BD=AD=AB=12;∴OD=4,又∵∠ADB=60°,∴DE=OD=2;∴BE=10;∴BC=2BE=20;故选D.点评:此题主要考查了等边三角形的判定和性质以及垂径定理的应用.圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系[知识要点归纳]1. 圆不但是轴对称图形,而且也是中心对称图形,实际上圆绕圆心旋转任意一个角度,都能够与原来的图形重合。
2. 圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角。
从圆心到弦的距离叫做弦心距。
3. 定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距相等。
4. 推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦或两弦的弦心距中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等。
注意:要正确理解和使用圆心角定理及推论。
例4. 如图,⊙O 中AB 是直径,CO ⊥AB ,D 是CD 的中点,DE ∥AB 。
求证:EC EA ⋂=⋂2【模拟试题】 一. 选择题。
1. 在⊙O 与⊙O'中,若∠=∠AOB A O B '''中,则有( )A. AB A B ⋂=⋂''B. AB A B ⋂>⋂''C. AB A B ⋂<⋂'' D. AB A B ⋂⋂与''的大小无法比较2. 半径为4cm ,120°的圆心角所对的弦长为( ) A. 5cmB. 43cmC. 6cmD. 33cm3. 在同圆或等圆中,如果圆心角∠BOA 等于另一个圆心角∠COD 的2倍,则下列式子中能成立的是( )A. AB CD =2B. AB CD ⋂>⋂2C. AB CD ⋂<⋂2 D. AB CD ⋂=⋂24. 在⊙O 中,圆心角∠AOB =90°,点O 到弦AB 的距离为4,则⊙O 的直径的长为( )A. 42B. 82C. 24D. 165. ( C.6. ∠BACA. 70°B. 45°C. 35°D. 30°二. 填空题。
1. 一条弦把圆分成1:3两部分,则劣弧所对的圆心角的度数为____________。
2. 一条弦等于其圆的半径,则弦所对的优弧的度数为____________。
3. 在半径为R 的圆中,垂直平分半径的弦长等于____________。