圆(垂径定理)
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一、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 二、圆心角定理圆心角定理:同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,所对的弧相等,弦心距相等。
此定理也称1推3定理,即上述四个结论中,只要知道其中的1个相等,则可以推出其它的3个结论, 即:①AOB DOE ∠=∠;②AB DE =;③OC OF =;④ 弧BA =弧BD 三、圆周角定理1、圆周角定理:同弧所对的圆周角等于它所对的圆心的角的一半。
即:∵AOB ∠和ACB ∠是弧AB 所对的圆心角和圆周角 ∴2AOB ACB ∠=∠2、圆周角定理的推论:推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等;同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧是等弧; 即:在⊙O 中,∵C ∠、D ∠都是所对的圆周角 ∴C D ∠=∠推论2:半圆或直径所对的圆周角是直角;圆周角是直角所对的弧是半圆,所对的弦是直径。
即:在⊙O 中,∵AB 是直径 或∵90C ∠=︒ ∴90C ∠=︒ ∴AB 是直径推论3:若三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形。
即:在△ABC 中,∵OC OA OB ==DBABA∴△ABC 是直角三角形或90C ∠=︒注:此推论实是初二年级几何中矩形的推论:在直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半的逆定理。
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等. 四、圆内接四边形圆的内接四边形定理:圆的内接四边形的对角互补,外角等于它的内对角。
1 •垂径定理及其推论【考点速览】考点1垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条孤.推论1:①平分弦(不是直径)的直径重直于弦,并且平分弦所对的两条孤.②弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条孤.③平分弦所对的一条孤的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条孤.推论2•圆的两条平行弦所夹的孤相等.垂径定理及推论1中的三条可概括为:① 经过圆心;②垂直于弦;③平分弦(不是直径):④平分弦所对的优弧;⑤平分弦所对的劣弧. 以上五点已知其中的任意两点,都可以推得其它两点【典型例题】例1如图AB CD是O O的弦,M N分别是AB CD的中点,且ZAMN ZCNM •求证:AB=CD A”------- 、,例2已知,不过圆心的直线l交O 0于C、D两点,AB是O O的直径,AE丄l于E, BF丄l于F。
求证:CE=DF例3如图所示,O O的直径AB = 15cm,有一条定长为9cm的动弦CD在弧AmB上滑动(点C与点A,点D 与B不重合),且CE丄CD交AB于E, DF丄CD交AB于F。
(1)求证:AE = BF(2)在动弦CD滑动的过程中,四边形若不是,请说明理由。
例4如图,在O O内,弦CD与直径AB交成45°角,若弦CD交直径AB于点P,且O O半径为1,试问:PC2 PD2 是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.【考点速练】1. 已知O O的半径为2cm,弦AB长2 .. 3cm,则这条弦的中点到弦所对劣孤的中点的距离为()A . 1cm B.2cm C. .2cm D. . 3cm cm6cm AB CD为两弦,且AB丄CD垂足为点E,若CE=3cm DE=7cm贝U AB的长为(A . 10cm B.8cm C. D. 8.. 2cmCDEF的面积是否为定值?若是定值,请给出证明,并求出这个定值,3.如图1, O O的半径为B4.有下列判断:①直径是圆的对称轴;②圆的对称轴是一条直径;③直径平分弦与弦所对的孤;④圆的对称轴有6.等腰三角形腰长为4cm,底角为30,则外接圆直径为(A . 2cm B.4cm C.6cm图17. 如图,OO的直径为10,弦AB=8,P是弦AB上的一个动点,那么0P长的取值范围是8. 如图,已知有一圆弧形拱桥,拱的跨度AB=16cm拱高CD=4cm那么拱形的半径是9. 如图,直径为1000mm的圆柱形水管有积水(阴影部分),水面的宽度AB为800mm求水的最大深度CD10. 如图,已知△ ABC中,/ ACB=90 ,B11. 已知:如图,在OO中,弦AB的长是半径OA的,3倍,C为弧AB的中点,AB、OC相交于点M.试判断四边形OACB的形状,并说明理由.无数条.其中正确的判断有()A . 0 个 B.1个 C.2个 D.35.如图2,同心圆中,大圆的弦交AB于C、D 若AB=4,径之比为( )A . 3:2 B....5 :2 C.5:2个CD=2圆心0到AB的距离等于1,那么两个同心圆的半D.5:4m.长为)BAB于D,贝U AD的12. 如图所示,在O O 中,弦AB 丄AC,弦BD 丄BA AC BD 交直径 MN 于E 、F.求证:ME=NF.13•(思考题)如图,GO 与002交于点A,B ,过A 的直线分别交O0i , OO 2于M,N,C 为MN 的中点,P 为O 1O 2的中点,求证:PA=PC. 1. 已知O O 的直径AB=10cm 弦CDL AB 垂足为M 。
第九章.圆模型(三十八)——垂径定理模型垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧【结论】如图,CD是直径,CD⊥AB,则①MA=MB ,②=垂径定理中的五元素:①过圆心;②垂直弦;③平分弦(不是直径);④平分优弧;⑤平分劣弧.知二推三:这五个元素中,知道任意两个,可得其它三个.【注意】平分弦(不是直径)的原因:任意两条直径互相平分,但无法推出垂直, 如图:找残缺圆的圆心方法:知二推三组合模型讲解作法:在圆弧上找两条不平行的线段,圆心在弦的垂直平分线上,交点为O典例秒杀典例1 ☆☆☆☆☆如图,⊙O的半径为5,AB为弦,点 C 为的中点,若∠ABC= 30°,则弦 AB 的长为()A. B.5 C.D.5【答案】D【解析】如图,连接 OC,OA.∵∠ABC=30°,∴∠AOC=60°.∵AB为弦,点C为的中点,∴由垂径定理得 OC⊥AB.在 Rt△OAE中,AE=,∴AB=5. 故选 D.典例2 ☆☆☆☆☆如图,半圆O的直径AB=10cm,弦AC=6cm,D是弧BC的中点,则弦 AD 的长为()A.4 cmB.3 cmC.4cmD.5 cm【答案】C【解析】如图,连接 OD,OC,作 DE⊥AB于点E,OF⊥AC于点F.∴∠AFO=∠DEO=90°,∵D是弧 BC 的中点,∴=,∴∠DOB=∠OAC=2∠BAD,又 OA=OD,∴△AOF≌△ODE(AAS),∴OE=AF,由垂径定理知 AF=AC=3 cm,∴OE=3 cm.在 Rt△DOE中,DE==4 cm,在 Rt△ADE中,AD==4 cm. 故选 C.典例3 ☆☆☆☆☆已知⊙O的直径CD=10 cm,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,且AB=8 cm,则 AC的长为().A.2cmB.4 cmC.2 cm 或4cmD.2cm 或 4cm【答案】C【解析】如图,连接 AC,AO.∵⊙O的直径CD=10 cm,AB⊥CD,AB=8 cm,∴AM=AB=×8=4(cm), OD=OC=5 cm,当 C 点位置如图1所示时,∵OA=5 cm,AM=4 cm,CD⊥AB,OM===3(cm),CM=OC+OM=5+3=8(cm),∴AC= ==4(cm).当C点位置如图 2 所示时,同理可得 OM=3 cm.∵OC=5 cm,∴MC=5-3=2(cm).在 Rt△AMC中,AC====2(cm).故选 C.小试牛刀1.(★★★☆☆)如图,点 A,B,C,D在⊙O上,OA⊥BC,垂足为E,若∠ADC=30°,AE=1,则 BC=().A.2B.4C.D.22.(★★☆☆☆)如图,在平面直角坐标系中,圆 M与x 轴相切于点A(8,0),与y轴分别交于点B(0,4)和点 C(0,16),则圆心 M 到坐标原点 O 的距离是()A.10B.8C.4D.2直击中考1.如图,⊙O的直径CD=20,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,OM∶OC=3∶5,则AB的长为().A.8B.12C.16D.22.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=2,BC=8,按下列步骤作图∶①以点A为圆心,适当的长度为半径作弧,分别交 AB,AC于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于EF 的长为半径作弧相交于点 H,作射线 AH;②分别以点 A,B 为圆心,大于AB 的长为半径作弧相交于点M,N,作直线 MN,交射线 AH于点O;③以点 O为圆心,线段 OA长为半径作圆.则⊙O的半径为()A.2B.10C.4D.5第九章.圆模型(三十八)——垂径定理模型答案:小试牛刀1.答案 D解析连接OC,如图∵∠ADC=30°,∴∠AOC=60°∵OA⊥BC,∴CE=BE.在Rt△COE中,OE=OC,,CE= OE.∵OE=OA-AE=OC-1,∴OC-1=OC∴OC=2,∴OE=1, ∴CE=,∴BC=2CE=2. 故选 D.2.答案 D解析如图,连接 BM,OM,AM,作MH⊥BC于H.∵圆 M与x轴相切于点A(8,0),∴AM⊥OA,OA=8,∴∠OAM=∠MHO=∠HOA=90°,∴四边形 OAMH 是矩形,∴AM=OH.∵MH⊥BC,∴HC=HB=6,∴AM=OH=16-6=10.在Rt△AOM 中,OM===2.故选 D.直击中考1.答案 C解析如图,连接 OA.∵⊙O的直径CD=20,OM∶OC=3∶5,∴OC=10,OM=6.∵AB⊥CD,∴AM===8,∴AB=2AM=16. 故选 C.2.答案 D解析如图,设 OA 交 BC 于点 T,连接 OC.∵AB=AC=2,AO平分∠BAC,∴AO⊥BC,BT=TC=4, ∴AT ===2.在 Rt△OCT中,OC2=(OC-2)2+4²,解得 OC=5,则⊙O的半径为 5.故选 D.。
圆的垂径定理公式
1 圆的垂径定理
圆的垂径定理(也称为勾股定理)是三角学中最基本的定理,它
表明圆是由直线段组成的,因此可以用来计算圆的半径和其它圆的特征。
圆的垂径定理是:如果一个圆的垂径形成的三角形,其两个相邻
的直角的边的平方和等于第三条边的平方,那么这个三角形将是一个
正三角形,并且第三条边就是圆的垂径。
它可以用公式来表达,即:
a²+b²=c²。
2 圆的垂径定理的应用
圆的垂径定理在数学中被大量使用,它把一个问题转换成一个更
容易解决的问题。
由于它能有效计算圆的半径,因此被广泛用于计算
圆和圆周长等理论题目中。
此外,它也被广泛应用到平面几何和空间
几何中,特别是圆柱体的应用。
甚至可以用来计算一个球的体积。
另外,圆的垂径定理也可以在机械设计中应用,比如 cogs 和 gears,
通过它可以计算出这种零件的几何特征,从而保证零件可以正常工作。
3 总结
圆的垂径定理是三角学中最基本的定理,它表明圆是由直线段组
成的,并用于计算圆的半径和其它圆的特征。
圆的垂径定理的应用很
广泛,可以用于解决数学、几何、机械、体积等问题,为工程制图提
供便利。