垂径定理
一、教学目标
1.利用圆的轴对称性研究垂径定理及其逆定理;
2.运用垂径定理及其逆定理解决问题.
二、教学重点和难点
重点:利用圆的轴对称性研究垂径定理及其逆定理.
难点:垂径定理及其逆定理的证明,以及应用时如何添加辅助线
三、教学过程
(一)情境引入:
1.如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,使CD⊥AB,垂足为M.
(1)该图是轴对称图形吗?如果是,其对称轴是什么?
(2)你能图中有哪些等量关系?
(3)你能给出几何证明吗?(写出已知、求证并证明)
(二)知识探究:
【探究一】通过上面的证明过程,我们可以得到:
1.垂径定理_____________________________________________________
2.注意:
①条件中的“弦”可以是直径;②结论中的“平分弧”指平分弦所对的劣弧、优弧。
③定理中的两个条件缺一不可——______________,______________.
3.给出几何语言
如图,已知在⊙O中,AB是弦,CD是直径,如果CD⊥AB,垂足为E, 那么AE=_______,=______,=________
O
C
D
B
A
4.辨析:判断下列图形,能否使用垂径定理?
【探究二】
1.如图,AB是⊙O 的弦(不是直径),作一条平分AB的直径CD,交AB于点M.
(1)下图是轴对称图形吗?如果是,其对称轴是什么?
(2)图中有哪些等量关系?说一说你的理由.
4
2.垂径定理的推论:______________________________________________________________
3.辨析:“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.”如果该定理
O
D
B
A
C
少了“不是直径”,是否也能成立?
反例:
4.如图,在⊙O中,AB是弦(不是直径),CD是直径,
(1)如果AE=BE那么CD____AB,=____=____
(2)如果= 那么CD____AB,AE______BE,=____
(3)如果=那么CD____AB,AE_____BE,=______
(三)典例讲解:
1.例:如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(即图中,点0是所在圆的圆心),其中CD=600m,E为上的一点,且OE⊥CD,垂足为F,EF=90m.求这段弯路的半径.
2.如果圆的两条弦互相平行,那么这两条弦所夹的弧相等吗?为什么?
(四)巩固训练:
题组一
1.如图,在⊙O中,AB为弦,OC⊥AB于C,若AO=5,OC=3,求弦AB的长。
2.⊙O的弦AB为5cm,所对的圆心角为120°,求圆心O到这条弦AB的距离。
4
题组二
3.如图:将半径为2厘米的圆形纸片折叠后,圆弧恰好经过圆心O,则折痕AB的长为( )
4.如图,在⊙O中,AB为弦,C,D是AB上两点,且AC=BD,试判断OC与OD的数量关系,
并说明理由。
5.如图,在⊙O中,直径CD过弦EF的中点G,∠EOD=60°,OE=5,求EF和DF的长
6.圆内一弦与直径相交成30°且分直径为1cm和5cm,则圆心到这条弦的距离为 CM
_
B
_
A
_
O
题组三
7.已知⊙O的半径为5,圆心O到弦AB的距离为3,
则⊙O上到弦AB所在直线的距离为2的点有
( )个。 A.1 B.2 C.3 D.4
8.过⊙O内一点M的最长弦长为10cm,最短弦长为8cm,那么OM长为( )
A.3cm B.6cm C. cm D.9cm
变式:①如图,P是半径为5的圆O内的一点,且OP=3,过点P且长度小于8的弦有( )
4
A.0条 B.1条 C.2条 D.无数条
②如图, P是半径为5的圆O内的一点,且OP=3,过点P且长度
小于10且长度为整数的弦有______条.
8.已知⊙O的半径为10,弦AB∥CD,AB=12,CD=16,则AB和CD的距离为
9.已知:⊙O的半径OA=1,AB=,AC=,求∠BAC的度数.
10.已知,如图 ,⊙O的直径AB与弦CD相交于点E,AE=1,BE=5, ∠AEC=450,求CD的长。
11.如图,∠C=90°,⊙C与AB相交于点D,AC=5,CB=12,则AD=_____
D
4