第2课时 垂径定理
知识点 1 垂径定理
1.如图27-1-29,在⊙O中,OC⊥AB,连结AC,BC,由垂径定理可得AE=________,=________,则AC=________,∠AOC=________.
图27-1-29
2.如图27-1-30,⊙O的半径为13,弦AB的长是24,ON⊥AB,垂足为N,则ON等于( )
图27-1-30
A.5 B.7 C.9 D.11
3.如图27-1-31,已知⊙O的直径AB⊥弦CD于点E,则下列结论中一定正确的是( )
图27-1-31
A.AE=OE B.CE=DE
C.= D.AO=CD
4.如图27-1-32,两个圆都以点O为圆心,大圆的弦AB交小圆于C,D两点.
求证:AC=BD.
图27-1-32
知识点 2 垂径定理的推论
5.下列说法正确的是( )
A.垂直于弦的直线平分弦所对的两条弧
B.平分弦的直径垂直于弦
C.垂直于直径的弦平分这条直径
D.弦的垂直平分线经过圆心
6.如图27-1-33,⊙O的弦AB=8,M是AB的中点,且OM=3,则⊙O的半径等于( )
图27-1-33
A.8 B.4
C.10 D.5
7.如图27-1-34,AB为半圆的直径,O为圆心,C为半圆上一点,E是的中点,OE交弦AC于点D.若AC=8 cm,DE=2 cm,求OD的长.
图27-1-34
知识点 3 垂径定理的应用
8.一条排水管的截面如图27-1-35所示,已知排水管的半径OB=10,水面宽AB=16,则截面圆心O到水面的距离OC是( )
图27-1-35
A.4 B.5 C.6 D.6
9.某居民区一处圆形地下水管道破裂,修理工人准备更换一段新管道,经测量得到如图27-1-36所示的数据,水面宽度AB=60 cm,水面到管顶的距离为10 cm,那么修理工
人应准备内径为________cm的管道.
图27-1-36
10.2017·古冶区期中如图27-1-37,有一座拱桥是圆弧形,它的跨度AB=60米,拱高PD=18米.
(1)求圆弧所在的圆的半径;
(2)若拱顶离水面只有4米,即PE=4米时,求水面的跨度A′B′.
图27-1-37
11.如图27-1-38,在等边三角形ABC中,AB,AC都是⊙O的弦,OM⊥AB,ON⊥AC,垂足分别为M,N,如果MN=1,那么△ABC的周长为( )
图27-1-38
A.3 B.4
C.5 D.6
12.2016·绍兴如图27-1-39①,小敏利用课余时间制作了一个脸盆架,图②是它的截面图,垂直放置的脸盆与架子的交点为A,B,AB=40 cm,脸盆的最低点C到AB的距离为10 cm,则该脸盆的半径为________cm.
图27-1-39
13.一条排水管的截面如图27-1-40所示,已知排水管的半径OA=1 m,水面宽AB=1.2 m,某天下雨后,水管水面上升了0.2 m,则此时排水管水面宽CD等于________m.
图27-1-40
14.如图27-1-41,四边形ABDC的四个顶点均在⊙O上,AB是⊙O的直径,OD⊥BC于点E.
(1)请写出四个不同类型的正确结论;
(2)若BE=4,AC=6,求DE的长.
图27-1-41
15.如图27-1-42,已知⊙O的半径OD垂直于弦AB,交AB于点C,连结AO并延长交⊙O于点E,若AB=8,CD=2,试求△BCE的面积.
图27-1-42
16.某风景区内有一座圆弧形拱桥,桥下水面的宽度为7.2米,拱桥最高处离水面2.4米,现有一艘宽3米、顶部为长方形并高出水面1.8米的船要经过这里,请通过计算说明这艘船是否可以从桥下顺利通过.
详解详析
1.BE BC ∠BOC
2.A 3.B
4.证明:过点O作OH⊥AB于点H,如图,
则AH=BH,CH=DH,
∴AH-CH=BH-DH,
即AC=BD.
5.D [解析] A选项中没有说直线过圆心,故得不到这条直线平分弦所对的两条弧;B选项中被平分的弦必须不是直径;C选项中垂直于直径的弦可能平分直径也可能不平分直径;D选项正确.故选D.
6.D [解析] 如图,连结OA.
∵M是AB的中点,
∴OM⊥AB,
且AM=AB=4.
在Rt△OAM中,由勾股定理可求得OA=5.故选D.
7.解:∵E为的中点,
∴OE⊥AC,∴AD=AC=4 cm.
∵在Rt△OAD中,OA2=OD2+AD2,
即OA2=(OE-DE)2+AD2,
又知OA=OE,解得OE=5(cm),
∴OD=OE-DE=3 cm.
8.D [解析] ∵OC⊥AB,OC过圆心O,∴BC=AC=AB=×16=8.在Rt△OCB中,由勾股定理,得OC===6.故选D.
9.100 [解析] 过点O作OD⊥AB于点D,如图所示.设半径为R,则有AO2=DO2+AD2,即R2=(R-10)2+302,解得R=50.故修理工人应准备内径为50×2=100(cm)的管道.故答案为:100.
10.[解析] (1)连结OA,设圆弧所在的圆的半径为r米,利用r表示出OD的长,在Rt△ADO中根据勾股定理求出r的值即可;
(2)连结OA′,在Rt△A′EO中,由勾股定理得出A′E的长,进而可得出A′B′的长.
解:(1)连结OA,设圆弧所在的圆的半径为r米.
由题意得AD=AB=30米,OD=(r-18)米.
在Rt△ADO中,由勾股定理得r2=302+(r-18)2,
解得r=34.
故圆弧所在的圆的半径为34米.
(2)连结OA′,
OE=OP-PE=30米,
∴在Rt△A′EO中,由勾股定理得A′E2=OA′2-OE2,即A′E2=342-302,
解得A′E=16(米),
∴A′B′=32米.
11.D [解析] ∵OM⊥AB,ON⊥AC,∴M,N分别是AB,AC的中点,∴MN是等边三角形ABC的中位线.∵MN=1,∴AB=AC=BC=2MN=2,∴△ABC的周长为2×3=6.故选D.
12.25
13.1.6 [解析] 连结OD,OB,过点O作OE⊥AB,垂足为E,与CD交于点F.
由题意,易知OB=1 m,EB=0.6 m,根据勾股定理得OE=0.8 m,因为EF=0.2 m,则OF=0.6 m.在Rt△ODF中,OF=0.6 m,OD=1 m,得FD=0.8 m,因此CD=1.6 m.故答案为1.6.
14.解:(1)不同类型的正确结论有BE=BC,=,∠BED=90°,BD=CD,△BOD是等腰三角形,△BDE≌△CDE,OB2=OE2+BE2等(答案不唯一,任意写出四个即可).
(2)∵AB是⊙O的直径,
∴OA=OB.
∵OD⊥BC于点E,
∴BE=CE,
∴OE为△ABC的中位线,
∴OE=AC=×6=3.
在Rt△OBE中,由勾股定理,得
OB===5,
∴OD=OB=5,∴DE=OD-OE=5-3=2.
15.解:设OC=x,则OA=OD=x+2.
∵OD⊥AB于点C,∴AC=BC=AB=4.
在Rt△OAC中,OC2+AC2=OA2,
即x2+42=(x+2)2,
解得x=3,即OC=3.
∵OC为△ABE的中位线,
∴BE=2OC=6,BE∥OC,
∴BE⊥AB,即∠B=90°,
∴S△BCE=BC•BE=×4×6=12.
16.解:如图,为桥拱,EF为船宽,设AB,EF的中点为D,弧的最高点为C,连结CD,过点E作EG⊥AB,交于点G,过点F作FH⊥AB,交于点H,连结GH交CD于点P,则GH=EF=3米.设所在圆的半径为r米,圆心为O,连结OD,则O,D,C在一条直线上,OD=(r-2.4)米,AD=3.6米,连结OA,OH,由勾股定理可得OA2=AD2+OD2,即r2=3.62+(r-2.4)2,解得r=3.9.在Rt△OHP中,有OH2=PH2+OP2,即OP==3.6(米),所以FH=DP=OP-OD=3.6-(3.9-2.4)=2.1(米)>1.8米,所以这艘船可以从桥下顺利通过.