初中数学圆的学习中最基础的要数垂径定理。垂径定理的学习,我们主要是探索推进定理及其逆定理,并且能够运用它来解决相关的问题。我们通过探索圆的对称性来发现定理。过程以及对他的深度理解。从抽象的概念当中能够概括出定理的。内容以及推导出其逆定理。其学习的重点是理解和掌握垂径定理及其逆定理,并且能够应用他们来解决有关的问题。
理解垂径定理以及逆定理,我们是通过圆的对称性来出发。对确定的定理的条件以及结论。这个过程当中需要同学们清楚地明白定理的推导过程,那么对于其概念的理解和定理的应用才能达到更深度的了解。
一、垂径定理知识点总结与梳理
1.弦心距:
(1)圆心到弦的距离叫做______。
(2)圆心角、弧、弦、弦心距之间的相等关系:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的圆心角也相等,所对弦的弦心距也相等。四者有一个相等,则其他三个都相等。圆心到弦的垂线段的长度称为这条弦的弦心距。
2.圆的性质:
(1)旋转不变形:圆是旋转对称图形,绕圆心旋转任一角度都和原来图形重合;圆是中心对称图形,对称中心是圆心.
在同圆或等圆中,两个圆心角,两条弧,两条弦,两条弦心距,这四组量中的任意一组相等,那么它所对应的其他各组分别相等.
(2)轴对称:圆是____________,____________________是它的对称轴.
3.垂径定理及推论:
(1)垂直于弦的直径平分这条弦,并且____________________.
(2)平分弦(__________)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
(3)弦的垂直平分线过圆心,且平分弦对的两条弧.
(4)平分一条弦所对的两条弧的直线过圆心,且垂直平分此弦.
(5)_________夹的弧相等.
二、经典例题解析
1.垂径定理的基本概念
【例1】(2014浙江绍兴中考)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=OE B.CE=DE C.OE=CE D. ∠AOC=60°
【解析】考查垂径定理的内容,垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对应的弧。
2.垂径定理的简单计算
【例2】(2014江苏徐州一模)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为P.若CD=8,OP=3,则⊙O的半径为( )
A.10 B.8 C.5 D.3
【解析】根据垂径定理,可求CP的长度,根据勾股定理可求半径。
3.垂径定理的几何应用
【例3】(2014河北邯郸一中期末)如图,AB是⊙O的直径,CD是弦.若AB=10cm,CD=8cm,那么A、B两点到直线CD的距离之和为( )
A.12cm B.10cm C.8cm D.6cm
【解析】根据垂径定理,过O作OG⊥CD与G,可求弦心距为6,根据梯形中位线的性质定理可求距离之和为2倍的弦心距,可得距离之和。
4.垂径定理的实际应用
【例4】银川市某居民区一处圆形下水管道破裂,修理人员准备更换一段新管道.如图所示,污水水面宽度为60cm,水面至管道顶差距离为10cm,问修理人员应准备内径多大的管道?
5. 垂径定理与动点问题
【解析】根据已知条件可得△MON是等边三角形,所以MN的长度等于半径;阴影部分为一个钝角三角形,面积为底乘高的积的一半,底为MN,高为x,可求阴影部分面积。自变量x的取值范围是从O到等边三角形的高加半径的长度,即可求出x的取值范围;S可求,令y=S可求出临界范围,之后即可判断大小。
写在最后:通过以上对垂径定理及其逆定理的理解以及五大考点的明确,其中包括了各个考点的例题解析,并且唐老师还给大家配备了相关的习题练习。掌握了这五大考点,那么同学们对垂径定理及其逆定理的理解和运用,已经是可以达到非常熟练的地步,而且作为后续圆其他部分的学习也打下了坚实的基础。