2
1
O
C
垂径定理
一、 圆的对称性
圆是轴对称图形,对称轴是 二、 如图是一个圆形纸片把该纸片沿直径AB 折叠,其中点A 和点是一组对称点
(1)思考∵OC=OD,
∴ΔOCE ≌ΔODE, ∠OEC= ∠OED=
∴AB 与CD 的位置关系是
(2)又∵点C 和点D 是一组对称点
∴CE= 即点E 是CD 的中点
(3)根据折叠可得,弧AC=弧AD, 弧BC=弧BD, 结论:垂径定理及其推论
1、垂直于弦的直径 弦,并且 弦所对的两段弧
2、推论:平分弦(不是直径)的直径 并且 弦所对的两条弧 三、规律总结;垂径定理及其推论与“知二得三” 对于一个圆和一条直线,若具备:
(1) 过圆心(2)垂直于弦(3)平分弦(4)平分弦所对的优弧(5)平分弦所对的劣弧上述五个
条件中的任何两个条件都可以退出其他三个结论
四、 垂径定理基本图形的四变量、两关系
四变量:弦长a,圆心到弦的距离d,半径r ,弓形高h ,这四个量知道任意两个可求其他两个。
五、垂径定理及其推论的应用
(一)、选择题:
1、已知圆内一条弦与直径相交成300角,且分直径成1CM 和5CM 两部分,则这条弦的弦心距是: A 、 B 、1 C 、2 D 、25
2、AB 、CD 是⊙O 内两条互相垂直的弦,相交于圆内P 点,圆的半径为5,两条弦的长均为8,则OP 的长为: A 、3
B 、3
C 、3
D 、2
3、⊙O 是等边三角形ABC 的外接圆,⊙O 的半径为2,则等边三角形ABC 的边长为( ) A .3
B .5
C .23
D .25
4、如图2,⊙O 的弦AB =6,M 是AB 上任意一点,且OM 最小值为4,则⊙O 的半径为( )A .5 B .4 C .3 D .2
5、高速公路的隧道和桥梁最多.如图是一个隧道的横截面,若它的形状是以O 为圆心的圆的一部分,路面AB =10米,净高CD =7米,则此圆的半径OA =( )
A .5
B .7
C .
375 D .377
6、如图,圆弧形桥拱的跨度AB =12米,拱高CD =4米,则拱桥的半径为( )
A .6.5米
B .9米
C .13米
D .15米
7、如图,O ⊙是ABC △的外接圆,AB 是直径.若80BOC ∠=°,则A ∠等于( ) A .60° B .50° C .40° D .30°
8、如图,某公园的一座石拱桥是圆弧形(劣弧),其跨度为24米,拱的半径为13米,则拱高为( ) A .5米 B .8米 C .7米 D .53米
二、填空题:
9、若⊙O 的半径为5,弦AB 的长为8,则圆心O 到AB 的距离是_____。
10、如图,圆O 的直径AB=8,AC=3CB ,过C 作AB 的垂线交圆O 于M ,N 两
点,连结MB ,则∠MBA 的余弦值为______.
11、若AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E,AE=9cm,BE=16cm,则CD=______cm.
12、如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,∠AOB=60°,AB=AC=2,则弦BC 的长为( )
13、某蔬菜基地的圆弧形蔬菜大棚的剖面如图(2)所示,已知AB =16m ,半径OA =10m ,则中间柱
CD 的高度为 m .
14、如图,⊙O 的半径OA =10cm ,M 为AB 上一动点,则点M 到圆心O 的最短距离为___________cm 。
15、如图:⊙O 的直径AB ⊥CD 于P,AP=CD=4cm,则OP =______cm.
16、如图,AB 是⊙O 的弦,AB 长为8,P 是⊙O 上一个动点(不与A ,B 重合),过点O 作OC ⊥AP 于点C ,OD ⊥PB 于点D ,则CD
的长为___.
17、已知⊙O 中,AB 是弦,CD 是直径,且CD ⊥AB 于M.⊙O 的半径是
15cm,OM:OC =3:5,则AB=______.
18、已知O 到直线l 的距离OD 是72cm,l 上一点P,PD=26cm.⊙O 的直径是20,则P 在⊙O ______. 19、在⊙O 中,弦AB,CD 互相垂直于E,AE=2,EB=6,ED=3,EC=4,则⊙O 的直径是______.
20、在⊙O 中弦AB,CD 互相平行,AB=24cm,CD=10cm,且AB 与CD 之间的距离是17cm,则⊙O 的半径是______cm.
21如图,矩形ABCD 与圆心在AB 上的⊙O 交于点G ,B ,F ,E ,
GB =8 cm ,AG =1 cm ,DE =2 cm ,则EF =____cm.
22、如图,⊙O 的半径为5,P 为圆内一点,P 点到圆心O 的距离为4,则过
P 点的弦长的最小值是_____________。
三、解答题:
23、已知:如图,CD 是⊙O 的直径,∠EOD=78 °,AE 交⊙O 于B ,且
AB=OC .求∠A 的度数.
C P O B A D
24、如图,⊙O 的直径AB 和弦CD 相交于点E ,且AE =1 cm ,EB =5 cm ,∠DEB
=60°,求CD 的长.
25、如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD 与AB 相交,过A ,B 向CD 引垂线,垂足分别为E ,F ,求证:CE=DF 。
26、如图,在⊙O 中,D 、E 分别为半径OA 、OB 上的点,且AD =BE .点C 为弧AB
上一点,连接CD 、CE 、CO ,∠AOC=∠BOC. 求证:CD =CE .
27、如图,点A 、B 、C 是⊙O 上的三点,//AB OC .
(1)求证:AC 平分OAB ∠.(2)过点O 作OE AB ⊥于点E ,交AC 于点P .
若2AB =,30AOE ∠=︒,求PE 的长.
28、在⊙O 中,直径AB =6,BC 是弦,∠ABC =30°,点P 在BC 上,点Q 在⊙O 上,且OP ⊥PQ .
(1)如图1,当PQ ∥AB 时,求PQ 的长度;
(2)如图2,当点P 在BC 上移动时,求PQ 长的最大值.
六、垂径定理的分类讨论
1、若⊙O的半径是13cm,弦AB=24cm,弦CD=10cm,AB∥CD,则弦AB与CD之间的距离是______cm.
2、⊙O的半径为5,AB、CD为⊙O的两条弦,且AB∥CD,AB=6,CD=8,则AB与CD之间的距离为_____。
3、已知△ABC内接于⊙O,且AB=AC,⊙O的半径等于6cm,O点到BC的距离为2cm,求AB 的长。
七、实际问题
1、如图,工人师傅要铸造一个与残轮同样大小的圆轮,需要知道它的半径,你能用所学的知识帮助工人师傅解决这一问题吗?请在右边的图中作出圆的半径.(保留作圆痕迹,不写作法)
2、有一座圆弧形的拱桥,桥下水面宽度7.2m,拱顶高出水平面2.4m,现有一艘宽3m,船舱顶部为正方形并高出水面2m的货船要经过拱桥,请你判断一下,此货船能顺利通过这座拱桥吗?说说你的理由.
3、我区为了更好地开展全民健身运动,在区政府东新建一个广场,在广场的正门安装了八个大理石球.小明想知道其中一个球的半径,于是找了两块各厚10cm的砖塞在球的两侧(如图),并量得两砖之间的距离是60cm.请你在图中利用所学的几何知识,求出大理石球的半径(要写出计算过程).
4、H5N1亚型高致病性禽流感是一种传染速度很快的传染病,为防止禽流感蔓延,政府规定:离疫点3千米范围内为扑杀区,所有禽类全部扑杀;离疫点3至5千米范围内为免疫区,所有禽类强制免疫;同时,对扑杀区和免疫区内的村庄,道路实行全封闭管理.现有一条笔直的公路AB通过禽流感疫区,如图所示,O为疫点,在扑杀区内的公路CD长为4千米,问这条公路在免疫区内有多少千米?。