九年级数学(下)第三章圆3.2圆的对称性(1)-----垂径定理想一想1.圆是轴对称图形吗?你是用什么方法解决这个问题的?圆是轴对称图形.其对称轴是任意一条过圆心的直线.如果是,它的对称轴是什么?用折叠的方法即可解决这个问题.你能找到多少条对称轴?●O圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.连接圆上任意两点间的线段叫做弦(如弦AB).●O经过圆心的弦叫做直径(如直径AC).AB⌒以A,B两点为端点的弧.记作,读作“弧AB”.AB⌒小于半圆的弧叫做劣弧,如记作(用两个字母).⌒ADB大于半圆的弧叫做优弧,如记作(用三个字母).ABCD相关概念如图,CD是直径,AB弦,CD⊥AB,垂足为M。你能发现图中有哪些等量关系?请你说说它们相等的理由。●OCDABM└AM=BM,AC=BC,AD=BD⌒⌒⌒⌒探求不断连接OA,OB,●OABCDM└则OA=OB.∴AM=BM.∴点A和点B关于CD对称.∵⊙O关于直径CD对称,∴当圆沿着直径CD对折时,点A与点B重合,⌒⌒AC和BC重合,⌒⌒AD和BD重合.⌒⌒∴AC=BC,⌒⌒AD=BD.∵CD⊥AB于M证明:已知:CD是⊙O的直径,AB是⊙O的弦,且CD⊥AB于M,求证:AM=BM,AC=BC,AD=BD⌒⌒⌒⌒垂径定理定理垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所的两条弧.●OABCDM└CD⊥AB,∵CD是直径,∴AM=BM,⌒⌒AC=BC,⌒⌒AD=BD.条件①一条直径②垂直于弦③直径平分弦④平分弦所对的劣弧结论⑤平分弦所对的优弧EDCOAB下列图形是否具备垂径定理的条件?ECOABDOABcOEDCAB如图,已知在⊙O中,弦AB的长为8厘米,圆心O到AB的距离为3厘米,求⊙O的半径。E.ABO解:连结OA。过O作OE⊥AB,垂足为E21则AE=BE=AB=×8=4厘米在Rt△AOE中,OE=3厘米,根据勾股定理OA=21∴⊙O的半径为5厘米。543OEAE2222厘米若E为弦AB上一动点,则OE取值范围是_______。如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(即图中,点o是的圆心),其中CD=600m,E为上一点,且OE⊥CD,垂足为F,EF=90m,求这段弯路的半径。CDEFOCD⌒CD⌒CD⌒A、AC=ADB、BC=BDC、AM=OMD、CM=DM⌒⌒⌒⌒1.在⊙O中,若CD⊥AB于M,AB为直径,则下列结论不正确的是()2.已知⊙O的直径AB=10,弦CD⊥AB,垂足为M,OM=3,则CD=.3.在⊙O中,CD⊥AB于M,AB为直径,若CD=10,AM=1,则⊙O的半径是.●OCDABM└C813②CD⊥AB,垂径定理的逆定理AB是⊙O的一条弦,且AM=BM.你能发现图中有哪些等量关系?与同伴说说你的想法和理由.做一做过点M作直径CD.●O下图是轴对称图形吗?如果是,其对称轴是什么?小明发现图中有:CD由①CD是直径③AM=BM可推得⌒⌒④AC=BC,⌒⌒⑤AD=BD.●MAB┗CD⊥AB,垂径定理的逆定理●OCDCD是直径AM=BM可推得⌒⌒AC=BC,⌒⌒AD=BD.●AB┗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.被平分的这条弦不是直径.M判断:⑴垂直于弦的直线平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.()⑵平分弦的直径一定垂直于这条弦.()(3)弦的垂直平分线一定经过圆心.()√课堂小结:1.请说出本节所学习的主要内容。2.还有什么疑惑请提出来已知如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于C、D两点。求证:AC=BD•o•oABCD┐E证明:过O作OE⊥AB于E,解后指出:在圆中,解有关弦的问题时,常常需要作出“垂直于弦的直径”作为辅助线,实际上,往往只需从圆心作弦的垂线段。则AE=BE,CE=DE∴AE-CE=BE-DE即AC=BD●OABCD如果圆的两条弦平行,那么这两条弦所夹的弧相等吗?为什么?EF└└MN挑战自我做一做挑战自我画一画如图,M为⊙O内的一点,利用尺规作一条弦AB,使AB过点M.并且AM=BM.●O●M如图,CD为圆O的直径,弦AB交CD于E,∠CEB=30°,DE=6㎝,CE=2㎝,求弦AB的长。FEDOCAB挑战自我做一做反思小结:布置作业:1、对垂径定理的理解(1)证明定理的方法是典型的“叠合法”(2)定理是解决有关弦的问题的重要方法(3)定理中反映的弦的中点,弦所对的两条弧的中点都集中在“垂直于弦的直径”上。圆、弦又关于直径所在的直线对称。2、关于垂径定理的运用(1)辅助线的常用作法(2)注意把问题化为解直角三角形的问题3、思考题已知:在以O点为圆心的两个同心圆中。大圆的弦CD交小圆于E、F,OE、OF的延长线交大圆于AB。求证:。OCAEBDF⌒⌒AC=BD.13、思考题已知:在以O点为圆心的两个同心圆中。大圆的弦AB交小圆于C、D.求证:AC=DB。OACBDE如图,圆O与矩形ABCD交于E、F、G、H,EF=10,HG=6,AH=4.求BE的长.·ABCD0EFGHMN垂径定理的应用在直径为650mm的圆柱形油槽内装入一些油后,截面如图所示.若油面宽AB=600mm,求油的最大深度.BAOED┌600垂径定理的应用在直径为650mm的圆柱形油槽内装入一些油后,截面如图所示.若油面宽AB=600mm,求油的最大深度.BAO600ø650DC赵州石拱桥1.1300多年前,我国隋朝建造的赵州石拱桥(如图)的桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对是弦的长)为37.4m,拱高(弧的中点到弦的距离,也叫弓形高)为7.2m,求桥拱的半径(精确到0.1m).赵州石拱桥解:如图,用表示桥拱,所在圆的圆心为O,半径为Rm,经过圆心O作弦AB的垂线OD,D为垂足,与相交于点C.根据垂径定理,D是AB的中点,C是的中点,CD就是拱高.由题设ABABABAB,2.7,4.37CDABABAD21,7.184.3721DCOCOD.2.7R在Rt△OAD中,由勾股定理,得,222ODADOA.)2.7(7.18222RR即解得R≈27.9(m).答:赵州石拱桥的桥拱半径约为27.9m.OABCRD37.47.2练习:在圆O中,直径CE⊥AB于D,OD=4㎝,弦AC=㎝,求圆O的半径。10DCEOABr4r-4.AOBECDF思考题已知:AB是⊙O直径,CD是弦,AE⊥CD,BF⊥CD求证:EC=DF圆是轴对称图形.圆的对称轴是任意一条经过圆心的直线,它有无数条对称轴.●O例:如图,已知圆O的直径AB与弦CD相交于G,AE⊥CD于E,BF⊥CD于F,且圆O的半径为10㎝,CD=16㎝,求AE-BF的长。GEFAOBCD船能过拱桥吗2.如图,某地有一圆弧形拱桥,桥下水面宽为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?船能过拱桥吗解:如图,用表示桥拱,所在圆的圆心为O,半径为Rm,经过圆心O作弦AB的垂线OD,D为垂足,与相交于点C.根据垂径定理,D是AB的中点,C是的中点,CD就是拱高.由题设得ABABABAB.5.121,4.2,2.7MNHNCDABABAD21,6.32.721DCOCOD.4.2R在Rt△OAD中,由勾股定理,得,222ODADOA.)4.2(6.3222RR即解得R≈3.9(m).在Rt△ONH中,由勾股定理,得,22HNONOH.6.35.19.322OH即.21.25.16.3DH∴此货船能顺利通过这座拱桥.