垂直与弦直径
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垂直于弦的直径简介在数学几何中,弦是圆上的线段,而直径是连接圆的两个点的线段,且经过圆心。
垂直于弦的直径指的是与弦互相垂直的直径。
本文将介绍垂直于弦的直径的性质和相关定理。
垂直于弦的直径的性质1.垂直性质:垂直于弦的直径与弦互相垂直。
也就是说,如果一条直径与一个弦相交,并且与这个弦的交点互相垂直,那么这条直径就是垂直于该弦的直径。
2.关于圆心的性质:垂直于弦的直径通过圆心。
由弦的性质可知,连接弦的两个端点和圆心的线段形成一个三角形,而垂直于弦的直径正好是这个三角形的高。
3.长度性质:垂直于弦的直径是所有以弦为直径的圆中最长的直径。
垂直于弦的直径的定理1.定理一:垂直于弦的直径平分弦如果一条直径垂直于计圆的一条弦,那么这条直径将会平分该弦。
即弦的两个端点到直径上的交点的距离相等。
2.定理二:以垂直于弦的直径为直径的圆相切于弦以垂直于弦的直径为直径的圆和原有的圆相切于弦的两个端点。
这意味着,以垂直于弦的直径为直径的圆与原有圆恰好有一个公共的切点。
3.定理三:垂直于弦的直径经过圆心垂直于弦的直径经过圆心,也就是说,垂直于弦的直径的两个端点和圆心三个点共线。
应用举例应用一:判定两条弦是否垂直对于给定的两条弦,如果它们的交点和圆心三点共线,那么这两条弦就垂直。
应用二:平分弦当我们需要将一条弦平分为两段时,可以通过构造垂直于弦的直径来实现。
只需在弦的中点上构造垂直于弦的直径,即可将弦平分为两段。
结论垂直于弦的直径在圆的几何性质中扮演着重要的角色。
它具有许多有趣的性质和定理,对于解决几何问题有着重要的作用。
通过理解垂直于弦的直径的性质,我们能够更深入地理解圆的几何特征,提升解题的能力。
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教案:垂直于弦的直径第一章:引言教学目标:1. 了解垂直于弦的直径的概念。
2. 掌握垂直于弦的直径的性质。
教学内容:1. 引入垂直于弦的直径的定义。
2. 解释垂直于弦的直径的性质。
教学步骤:1. 引入垂直于弦的直径的概念,让学生初步了解。
2. 通过示例,解释垂直于弦的直径的性质,让学生理解并能够应用。
教学评估:1. 提问学生关于垂直于弦的直径的概念和性质的理解。
2. 让学生举例说明如何应用垂直于弦的直径的性质。
第二章:垂直于弦的直径的性质教学目标:1. 掌握垂直于弦的直径的性质。
2. 能够应用垂直于弦的直径的性质解决几何问题。
教学内容:1. 回顾垂直于弦的直径的定义。
2. 讲解垂直于弦的直径的性质。
教学步骤:1. 复习垂直于弦的直径的定义,让学生巩固记忆。
2. 讲解垂直于弦的直径的性质,并通过示例进行解释。
3. 让学生进行练习,巩固对垂直于弦的直径的性质的理解。
教学评估:1. 提问学生关于垂直于弦的直径的性质的理解。
2. 让学生解决一些应用题,检验其对垂直于弦的直径的性质的掌握程度。
第三章:垂直于弦的直径的证明教学目标:1. 能够理解和证明垂直于弦的直径的性质。
2. 能够运用证明来解决几何问题。
教学内容:1. 讲解垂直于弦的直径的证明方法。
2. 引导学生进行证明练习。
教学步骤:1. 讲解垂直于弦的直径的证明方法,让学生理解证明的过程。
2. 引导学生进行证明练习,让学生巩固证明方法。
教学评估:1. 提问学生关于垂直于弦的直径的证明方法的理解。
2. 让学生解决一些证明题,检验其对垂直于弦的直径的证明方法的掌握程度。
第四章:垂直于弦的直径的应用教学目标:1. 能够应用垂直于弦的直径的性质解决几何问题。
2. 能够运用证明来解决几何问题。
教学内容:1. 讲解垂直于弦的直径的应用方法。
2. 引导学生进行应用练习。
教学步骤:1. 讲解垂直于弦的直径的应用方法,让学生理解如何应用性质解决几何问题。
2. 引导学生进行应用练习,让学生巩固应用方法。
垂直于弦的直径什么是垂直于弦的直径?在圆的几何学中,直径是两个在圆周上相对点之间的线段,并且经过圆心。
而垂直于弦的直径是指与给定弦垂直的直径。
换句话说,如果一个直径与某条弦垂直相交,那么它就是垂直于弦的直径。
特性和性质1.垂直于弦的直径的性质之一是它们互相垂直。
这意味着,如果两条直径都是垂直于同一条弦,那么这两条直径相互垂直。
2.对于一个给定的圆和一条弦,只有一个垂直于该弦的直径。
这是因为直径经过圆心,且圆心位于弦的垂直平分线上。
3.垂直于弦的直径被称为弦的直径。
这是因为垂直于弦的直径通过弦的中点,并将弦一分为二。
4.对于一个给定的圆,以及圆心处的一点,存在唯一的垂直于通过该点的弦的直径。
这是因为垂直于弦的直径经过圆心。
如何证明一条直径垂直于弦?要证明一条直径垂直于弦,可以使用以下步骤:1.假设有一个圆,以及一条弦和它的中点。
我们需要证明通过该中点的直径是垂直于弦。
2.通过指定的弦的两个端点和圆心绘制弧。
3.连接弧的两个端点与圆心,形成两条半径。
4.根据性质,半径与圆周相切于弦的端点。
5.通过弦的中点绘制一条水平线段,并通过圆心绘制一条垂直线段。
6.证明水平线段与垂直线段相交于直径的一点。
7.由于水平线段与弦平行,且垂直线段与弧相切于弦的端点,因此直径与弦垂直相交。
8.因此,通过弦的中点的直径是垂直于弦的。
垂直于弦的直径的应用垂直于弦的直径的概念在几何学和数学中具有广泛的应用。
以下是几个具体的应用场景:1.圆锥与割线问题:当我们考虑一个锥体与平面相交时,垂直于割线的直径对于计算截面的半径和圆锥的体积非常有用。
2.弦截矩关系:根据垂直于弦的直径的性质,我们可以推导出弦的截矩公式。
截矩是描述截面形状的一个参数,它对于材料的强度和性能分析非常重要。
3.三角函数与圆:在三角函数中,正弦值、余弦值和正切值等与圆相关的概念经常涉及到垂直于弦的直径。
这些概念为我们理解三角函数的图像、计算角度和边长提供了基础。
垂直于弦的直径教案教学目标:1. 理解垂直于弦的直径的概念。
2. 学会运用垂直于弦的直径定理解决问题。
3. 培养学生的观察能力、推理能力和解决问题的能力。
教学重点:1. 垂直于弦的直径的概念。
2. 垂直于弦的直径定理的应用。
教学难点:1. 理解并证明垂直于弦的直径定理。
教学准备:1. 教学课件或黑板。
2. 几何图形和工具。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾之前学过的知识,如弦的定义、直径的定义等。
2. 提问:你们认为垂直于弦的直径有什么特殊的性质?二、新课讲解(15分钟)1. 介绍垂直于弦的直径的定义:垂直于弦的直径是指在圆中,经过圆心的直径与弦垂直相交。
2. 讲解垂直于弦的直径定理:在圆中,垂直于弦的直径将弦平分,并且平分弦所对的两条弧。
3. 通过几何图形和实例,解释并证明垂直于弦的直径定理。
三、例题解析(10分钟)1. 给出例题,让学生运用垂直于弦的直径定理解决问题。
2. 引导学生步骤清晰、逻辑严密地解答例题。
四、课堂练习(10分钟)1. 设计一些练习题,让学生独立解答,巩固所学知识。
2. 提供解答过程和答案,让学生自我检查。
五、总结与展望(5分钟)1. 总结本节课所学的主要内容和垂直于弦的直径的应用。
2. 展望下一节课将要学习的内容,激发学生的学习兴趣。
教学反思:本节课通过讲解、例题和练习,让学生掌握垂直于弦的直径的概念和定理,培养学生的观察能力、推理能力和解决问题的能力。
在教学过程中,要注意引导学生积极参与,鼓励学生提问和思考,提高课堂互动性。
布置适量的课后作业,巩固所学知识。
六、课堂拓展(10分钟)1. 引导学生思考:垂直于弦的直径定理在实际生活中有哪些应用?2. 举例说明垂直于弦的直径定理在其他领域的应用,如物理学、工程学等。
七、小组讨论(15分钟)1. 将学生分成小组,每组选择一个与垂直于弦的直径相关的问题进行讨论。
2. 鼓励学生发表自己的观点,互相交流,共同解决问题。
《垂直于弦的直径》教案一、教学目标1. 让学生理解垂直于弦的直径的性质。
2. 学会运用垂径定理及其推论解决实际问题。
3. 培养学生的观察能力、操作能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的弧。
2. 垂径定理的推论:垂直于弦的直径平分弦所对的优弧,也平分弦所对的劣弧。
三、教学重点与难点1. 教学重点:垂径定理及其推论。
2. 教学难点:如何运用垂径定理及其推论解决实际问题。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生发现垂直于弦的直径的性质。
2. 利用几何画板软件,动态展示垂直于弦的直径的特点。
3. 运用案例分析法,让学生通过实际例子体会垂径定理及其推论的应用。
五、教学过程1. 导入新课:复习相关知识点,如垂径定理和圆的性质。
3. 案例分析:运用垂径定理及其推论解决实际问题,如圆中的面积计算、线段长度关系等。
4. 巩固练习:设计相关练习题,让学生运用垂径定理及其推论解决问题。
六、教学评价1. 评价目标:学生能理解并熟练掌握垂径定理及其推论。
学生能够运用垂径定理及其推论解决几何问题。
学生能够通过几何画板等工具验证垂径定理。
2. 评价方法:课堂提问:检查学生对垂径定理的理解和应用能力。
练习题:评估学生运用垂径定理解决实际问题的能力。
小组讨论:观察学生在团队合作中的表现和思维过程。
七、教学拓展1. 探讨垂径定理在更一般情况下的应用,例如在非圆几何中的适用性。
2. 介绍垂径定理的历史背景和相关的数学故事,激发学生的兴趣。
3. 引导学生思考如何将垂径定理应用到其他数学领域,如三角函数、坐标几何等。
八、教学资源1. 几何画板软件:用于动态展示垂直于弦的直径的性质。
2. 练习题库:提供多种类型的练习题,供学生巩固所学知识。
3. 数学故事书籍:介绍垂径定理的相关历史背景和故事。
九、教学反思1. 反思教学内容:确保垂径定理的教学内容全面,难易适度,适合学生的学习水平。
2. 反思教学方法:考虑是否有效地运用了问题驱动法和案例分析法,以及学生的参与度。
《垂直于弦的直径》的说课稿(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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垂直于弦的直径的数学教案教学目标:1. 理解垂直于弦的直径的概念。
2. 学会使用垂直于弦的直径性质定理。
3. 能够应用垂直于弦的直径解决问题。
教学重点:1. 垂直于弦的直径的概念。
2. 垂直于弦的直径性质定理的应用。
教学难点:1. 理解并证明垂直于弦的直径的性质定理。
第一章:垂直于弦的直径的概念1.1 引入垂直于弦的直径的概念使用几何画图软件或实物模型,展示一个圆和一条弦。
引导学生观察和讨论:在圆中,是否存在一条直径与给定弦垂直相交?1.2 定义垂直于弦的直径给出垂直于弦的直径的定义:在一个圆中,如果一条直径与某条弦垂直相交,这条直径被称为垂直于该弦的直径。
1.3 垂直于弦的直径的性质引导学生观察和讨论:垂直于弦的直径具有哪些特殊的性质?总结出垂直于弦的直径的两个性质:1) 垂直于弦的直径将弦平分。
2) 垂直于弦的直径将弦所对的圆周角平分。
第二章:垂直于弦的直径性质定理2.1 引入垂直于弦的直径性质定理使用几何画图软件或实物模型,展示一个圆和一条弦。
引导学生观察和讨论:在圆中,如何判断一条直径是否垂直于给定弦?2.2 证明垂直于弦的直径性质定理给出垂直于弦的直径性质定理的证明:定理:在一个圆中,如果一条直径垂直平分一条弦,这条直径垂直于该弦。
证明步骤:1) 画出圆和一条弦,以及垂直平分该弦的直径。
2) 标记出直径的两个端点和弦的两个端点。
3) 利用圆的性质,证明直径所对的圆周角是直角。
4) 利用直角的性质,得出直径垂直于弦的结论。
2.3 应用垂直于弦的直径性质定理给出几个应用例子,让学生练习使用垂直于弦的直径性质定理解决问题。
第三章:垂直于弦的直径的应用3.1 引入垂直于弦的直径的应用使用几何画图软件或实物模型,展示一个圆和一条弦。
引导学生观察和讨论:在圆中,如何找到一条垂直于给定弦的直径?3.2 找到垂直于弦的直径的方法给出找到垂直于弦的直径的方法:方法:在一个圆中,要找到一条垂直于某条弦的直径,可以先找到该弦的中点,通过该中点画出一条与弦垂直的线段,该线段即为所求的直径。
垂直弦的直径一、圆是轴对称(有无数条对称轴,过圆心的任一条直线都是对称轴);又是中心对称,对称中心是圆心.二、垂径定理 垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的弧.符号语言:∵CD 为⊙O 的直径,AB 为⊙O 的弦,且CD ⊥AB ,垂足为E ,∴ AE=BE, = , = .推 论: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. ∵ CD 为⊙O 的直径,AB 为⊙O 的弦(不是直径),且AE=BE.∴ CD ⊥AB , = , = .弦心距:圆心到弦的距离(垂线段OE )考点分析:垂径定理及推论的应用,证明.典型例题分析类型1. 垂径定理及推论概念例1.下面四个命题中正确的一个是( )A .平分一条直径的弦必垂直于这条直径B .平分一条弧的直线垂直于这条弧所对的弦C .弦的垂线必过这条弦所在圆的圆心D .在一个圆内平分一条弧和它所对弦的直线必过这个圆的圆心 例2. 如图1-2,如果AB 为⊙O 直径,弦AB CD ⊥,垂足为E ,那么下列结论中错误的是( )A .DE CE =B .C .BAD BAC ∠=∠ D .AD AC >例3. 如图1-3在⊙O 中,弦CD 垂直平分半径OA ,且CD =6cm ,则半径OA 的长为( )A. cm 34B. cm 54C. cm 32D. cm 8图1-2 图1-3 图1-4例4. 如图1-4,⊙O 的直径CD 与弦AB 交于点M ,添加条件:_____________(写出一个即可),就可得到M 是AB 的中点.类型2. 垂径定理的运用在垂径定理的运用中,通常的是要利用定理构建直角三角形,利用勾股定理进行运算.例5. 过⊙O 内一点M 的最长的弦长为cm 10,最短的弦长为cm 8,那么⊙O 的半径等于________cm ,OM 的长为________cm类型2. 垂径定理分类讨论 例1. 如图2-1,⊙O 的直径为10,弦AB 的长为8,M 是弦AB 上的动点,则OM 的长的取值范围是( ) A. 5OM 3≤≤ B. 5OM 4≤≤ C. 5OM 3<< D. 5OM 4<< 图2-1例2. 已知:AB 、CD 为⊙O 的两条弦,且AB ∥CD ,⊙O 的半径为5cm ,AB=8cm ,CD=6cm ,求AB 、CD 之间的距离.例3. 已知:△ABC 内接于⊙O ,AB=AC ,半径OB=5cm ,圆心O 到BC 的距离为3cm ,求AB 的长. 类型3. 利用垂径定理求线段长度,角度例1. 如图3-1,在圆O 中,直径AB 垂直于弦CD ,并且交CD 于E ,直径MN 交CD 于F ,且OE FD FO 2==,求COD ∠.图3-1例2. 如图3-2,AB 为⊙O 的直径,且AB ⊥弦CD 于E ,CD =16,AE =4,求OE 的长.图3-2例3. 如图3-3,在ABC Rt ∆中,∠C=900,AC=5cm ,BC=12cm ,以C 为圆心、AC 为半径的圆交斜边于D ,求AD 的长.图3-3例4. 如图3-4,已知:AB 是⊙O 的直径,弦CD 交AB 于E 点,BE =1,AE =5,∠AEC =300,求CD 的长.图3-4例5. 如图3-5,O 是两个同心圆的圆心,大圆的弦AB 交小圆于C 、D 两点,OE ⊥CD 于E ,若AB=2CD=4OE 求:大圆半径R 与小圆半径r 之比.类型4. 垂径定理相关证明例1.如图4-1,BF ,CE 是⊙O 的直径,.求证:OCN OBN ∠=∠.A图4-1例2.如图4-2,F 是以O 为圆心,BC 为直径的半圆上任一点,A 是 的中点,AD ⊥BC 于D. 求证:.21BF AD =图4-2例3.已知:如图4-3,⊙O 的弦AB ,CD 相交于点P ,PO 是APC ∠的平分线,点M ,N 分别是,的中点,MN 分别交AB ,CD 于点E ,F .求证:PO MN ⊥.图4-3例4.如图,⊙O 的直径AB 和弦CD 相交于点M ,CD AE ⊥,CD BF ⊥,垂足分别是E ,F .(1)求证:DF CE ⊥.(2)若26=AB ,24=CD ,求BF AE -的值.图4-4类型5. 垂径定理的综合应用例1. 一水平放臵的圆柱型水管的横截面如图5-1所示,如果水管横截面的半径是13cm ,水面宽24=AB ,则水管中水深是_______cm. 图5-1例2. 如图5-2,某地有一座圆弧形拱桥,桥下水面宽度为2.7米,拱顶高出水面4.2米,现有一艘宽3米,船仓顶部为方形并高出水面2米的货船要经过这里.问货船能否顺利通过这座拱桥?图5-2例3. 如图5-3,在某养殖场A 处发现高致病性禽流感,为防止禽流感蔓延,政府规定离疫点3千米范围内为捕杀区;离疫点3至5千米范围内为免疫区.现有一条笔直的公路EB 通疫区,若在捕杀区内CD =4千米,问这条公路在改免疫区内多少千米?例1. 如图6-1,已知在⊙O 中,弦CD AB =,且CD AB ⊥,垂足为H ,AB OE ⊥于E ,CD OF ⊥于F .(1)求证:OEHF 是正方形.(2)若3=CH ,9=DH ,求圆心O 到弦AB 和CD 的距离.例2. 如图6-2,AB 是⊙O 的直径,P 是AB 上一动点,C 、D 是⊙O 的两点,有∠CPB=∠DPB. 求证:PC=PD.例3. 已知:如图6-3,A,B 是半圆O 上的两点,CD 是⊙O 的直径,∠AOD =800,B 是 中点.P ,使得AP+PB 最短;(2)若CD=4cm ,求AP+PB 的最小值.例4. 如图6-4,AB 是⊙O 的直径,CD 是弦,AE ⊥CD 于E ,BF ⊥CD 于F .求证: CE=DF ;OE=OF.图6-4变式题1. 如图6-5,⊙O 的直径AB 和弦CD 相交于点M ,CD AE ⊥,CD BF ⊥,垂足分别是E ,F .(1)求证:DF CE =.(2)若26=AB ,24=CD ,求BF AE -的值.图6-5变式题2:如果弦CD 是动弦,与直径AB 不相交,AE ⊥CD 于E ,BF ⊥CD 于F ,此时是否有: CE=DF ;OE=OF.如果有请证明,如果不成立,请说明.。