2.圆的对称性1.使学生知道圆是中心对称图形和轴对称图形,并能运用其特有的性质推出在同一个圆中,圆心角、弧、弦之间的关系.2.能运用这些关系解决问题,培养学生善于从实验中获取知识的能力.问题:你知道赵州桥吗?它是1300多年前我国隋代建造的石拱桥,是我国古代人民勤劳与智慧的结晶,它的主桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为37.4m,拱高(弧的中点到弦的距离)为7.2m,你能求出赵州桥主桥拱的半径吗?想一想:将一个圆沿着任一条直径对折,两侧半圆会有什么关系?解析:圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴,所以两侧半圆折叠后重叠.●O利用折叠的方法即可解决上述问题.圆也是旋转对称图形.用旋转的方法可解决下面问题.将图1中的扇形AOB绕点O逆时针旋转某个角度,画出旋转之后的图形,比较前后两个图形,你能发现什么?B′A′扇形AOB旋转到扇形A′OB′的位置,我们可以发现,在旋转过程中,∠AOB=∠A′OB′,AB=A′B′图1ABO图2ABOABAB在一个圆中,如果圆心角相等,那么它所对的弧相等,所对的弦相等.在一个圆中,如果弧相等,那么所对的圆心角相等,所对的弦相等.在一个圆中,如果弦相等,那么所对的圆心角相等,圆心角所对的弧相等.AB=CD∴⌒⌒解:∵DCOBA12例1、如图,在⊙O中,∠1=45°,求∠2的度数.⌒⌒AC=BD,∴∠2=∠1=45°⌒⌒AC=BD∴AC-BC=BD-BC⌒⌒⌒⌒【例题】我们还知道:圆是轴对称图形,它的任意一条直径所在的直线都是它的对称轴.(1)试一试,我们如何十分简捷地将一个圆2等分,4等分,8等分.OOO(2)动手操作,观察猜想.操作:CD是圆0的直径,过直径上任一点E作弦AB⊥CD,将圆0沿CD对折,比较图中的线段和弧,你有什么发现?猜想:AE=BE,AD=BD,AC=BC⌒⌒⌒⌒AB••OCDE┐••(3)指导论证,引申结论.求证:AE=BE,AD=BD,AC=BC⌒⌒⌒⌒已知:在⊙O中,CD为直径,AB为弦,且CD⊥AB于点E,分析:直径CD所在直线既是等腰三角形OAB的对称轴,又是⊙O的对称轴,把⊙O沿直径CD折叠,由图形的重合,即可得到所求证结论.•AB•••CDE┐••O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弧.题设结论平分弦平分弦所对的优弧平分弦所对的劣弧直径(或过圆心的直线)垂直于弦判断题:(1)过圆心的直线平分弦(2)垂直于弦的直线平分弦(3)⊙O中,OE⊥弦AB于E,则AE=BE错错对•ABCDE(1)•ABCDE(2)O•ABE(3)OO【跟踪训练】【证明】连结AO、BO,∵AO=BO∴△AOB为等腰三角形∵AE=BE∴CD⊥AB∵CD是直径,∴例1、如图在⊙O中,直径CD交弦AB于点E,AE=BE求证:CD⊥AB,AB••OCDE••AD=BD,AC=BC⌒⌒⌒⌒推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于这条弦,并且平分弦所对的弧.AD=BD,AC=BC⌒⌒⌒⌒••五个条件(1)垂直于弦(2)过圆心(3)平分弦(4)平分弦所对的优弧(5)平分弦所对的劣弧•规律知二推三【规律方法】例2、已知:如图在⊙O中,弦AB的长是8cm,圆心O到AB的距离为3cm,求⊙O的半径•oABE└解:连结OA,作OE⊥AB于E,则OE=3cm,AE=BE∵AB=8cm∴AE=4cm在Rt△AOE中有OA===5(cm)∴⊙O的半径为5cm22OEAE2243解后指出:从例2看出圆的半径OA,圆心到弦的垂线段OE及半弦长AE构成Rt△AOE.把垂径定理和勾股定理结合起来,解决这类问题就显得很容易了.1.在圆中某弦长为8cm,圆的直径是10cm,则圆心到弦的距离是cm2.在圆O中弦CD=24,圆心到弦CD的距离为5,则圆O的直径是.3.如图,AB为圆O的直径,弦CD⊥AB于E,AE=16,BE=4,则CD=.答案:3答案:26答案:16•ABDCEO•CDOEE•CDO【跟踪训练】例3如图已知⊙O的直径为4cm,弦AB=cm,求∠OAB的度数.解:过O作OD⊥AB于点D,则AD=BD∵AB=cm∴AD=cm∵⊙O的直径为4cm∴OA=2cm在Rt△OAD中cos∠OAB==∴∠OAB=30°323ADOA23你还有没有其他方法?•oAB┐D321.(安徽·中考)如图,⊙O过点B、C,圆心O在等腰直角△ABC的内部,∠BAC=90°,OA=1,BC=6,则⊙O的半径为()【答案】D10322313BCDA2.(芜湖·中考)如图所示,在⊙O内有折线OABC,其中OA=8,AB=12,∠A=∠B=60°,则BC的长为()A.19B.16C.18D.20【答案】D【答案】B3.(烟台·中考)如图,△ABC内接于⊙O,D为线段AB的中点,延长OD交⊙O于点E,连结AE,BE,则下列五个结论①AB⊥DE,②AE=BE,③OD=DE,④∠AEO=∠C,⑤正确结论的个数是()A.2B.3C.4D.5AE=1AEB2⌒⌒CBE0AD4.(湖州·中考)如图,已知⊙O的直径AB⊥弦CD于点E,下列结论中一定正确的是()A.AE=OEB.CE=DEC.OE=CED.∠AOC=60°12.【答案】B5.(潍坊·中考)如图,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB于D点,且AB=6cm,OD=4cm,则DC的长为().A.5cmB.2.5cmC.2cmD.1cm【答案】D【规律方法】运用垂径定理及推论解决一些数学问题,最常见的辅助线是连结圆上的点与圆心构成半径,及过圆心作弦的垂线,构造直角三角形,利用勾股定理解决问题.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从来没有人读书,只有人在书中读自己,发现自己或检查自己.——罗曼•罗兰