2018年九年级数学上方法技巧训练:垂径定理的四种应用技巧 (人教版)
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资料简介
阶段方法技巧训练(一) 专训 2   垂径定理的四种 应用技巧 习题课 垂径定理的巧用主要体现在求点的坐标、解 决最值问题、解决实际问题等.解题时,巧用弦 的一半、圆的半径和圆心到弦的垂线段三条线段 组成的直角三角形,然后借助勾股定理,在这三 个量中知道任意两个,可求出第三个. 1 技巧 巧用垂径定理求点的坐标 1 .如图所示,在平面直角坐标系中,点 A 的坐标是 (10 , 0) ,点 B 的坐标是 (8 , 0) ,点 C , D 在以 OA 为直径的半圆 M 上, 且四边形 OCDB 是平行四 边形,求点 C 的坐标. 如图,连接 CM ,作 MN ⊥ CD 于 N , CH ⊥ OA 于 H . ∵ 四边形 OCDB 为平行四边形, B 点的坐标是 (8 , 0) , ∴ CD = OB = 8 , CN = MH , CH = MN . 又∵ MN ⊥ CD , ∴ CN = DN = CD = 4. 易知 OA = 10 ,∴ MO = MC = 5. 在 Rt△ MNC 中, MN = ∴ CH = 3 ,又 OH = OM - MH = 5 - 4 = 1. ∴ 点 C 的坐标为 (1 , 3) . 解 : 2 技巧 巧用垂径定理解决最值问题 ( 对称思想 ) 2 .如图, AB , CD 是半径为 5 的⊙ O 的两条弦, AB = 8 , CD = 6 , MN 是直径, AB ⊥ MN 于点 E , CD ⊥ MN 于点 F , P 为直线 EF 上的任意一点,求 PA + PC 的最小值. 解 : 如图,易知点 C 关于 MN 的对称点为点 D ,连接 AD ,交 MN 于点 P ,连接 PC , 易知此时 PA + PC 最小且 PA + PC = AD . 过点 D 作 DH ⊥ AB 于点 H , 连接 OA , OC . 易知 AE = 4 , CF = 3 , 由勾股定理易得 OE = 3 , OF = 4 , ∴ DH = EF = 7 ,又 AH = AE + EH = 4 + 3 = 7. ∴ AD = 7 . 即 PA + PC 的最小值为 7 . 本题运用了 转化思想 ,将分散的线段转化为同一直线上的一条线段,然后运用勾股定理求出线段的长度. 3 技巧 巧用垂径定理计算 3 .如图, CD 为⊙ O 的直径, CD ⊥ AB ,垂足为点 F , AO ⊥ BC ,垂足为 E , BC = 2 . (1) 求 AB 的长; (2) 求⊙ O 的半径. 解 : (1) 连接 AC , ∵ CD 为⊙的直径, CD ⊥ AB , ∴ AF = BF , ∴ AC = BC . 延长 AO 交⊙ O 于 G , 则 AG 为⊙ O 的直径,又 AO ⊥ BC , ∴ BE = CE , ∴ AC = AB . ∴ AB = BC = 2 . (2) 由 (1) 知 AB = BC = AC , ∴△ ABC 为等边三角形, ∵ AE ⊥ BC , ∴∠ EAB =∠ CAE = ∠ CAB = 30°. 即∠ OAF = 30° , 在 Rt△ OAF 中, AF = , 易得 OA = 2 ,即⊙ O 的半径为 2. 4 技巧 巧用垂径定理解决实际问题 ( 建模思想 ) 4 .某地有一座拱桥,它的桥拱是圆弧形,桥下的 水面宽度为 7.2 米,拱顶高出水面 2.4 米,现有 一艘宽 3 米,船舱顶部为长方形并高出水面 2 米 的货船要经过这里,此货船能顺利通过这座拱 桥吗? 解 : 如图,设圆弧形桥拱 AB 所在圆的圆心为 O , 连接 OA , OB ,作 OD ⊥ AB 于点 D , 交 ⊙ O 于点 C ,交 MN 于点 H , 由垂径定理可知, D 为 AB 的中点. 设 OA = r 米,则 OD = OC - DC = ( r - 2.4) 米, AD = AB = 3.6 米. 在 Rt△ AOD 中, OA 2 = AD 2 + OD 2 , 即 r 2 = 3.6 2 + ( r - 2.4) 2 , 解得 r = 3.9. 在 Rt△ OHN 中, OH = = 3.6( 米 ) . 所以 FN = DH = OH - OD = 3.6 - (3.9 - 2.4) = 2.1( 米 ) . 因为 2.1 米> 2 米,所以此货船能顺利通过这座拱桥.

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