垂径定理动脑筋 在下图的⊙ O 中, AB 是任一条弦, CD是⊙ O 的直径,且 CD⊥AB , 垂足为 E. 试问 : AE 与 BE , 与,与 分别相等吗?AC︵BC︵BD︵AD︵ 因为圆是轴对称图形,将⊙ O 沿直径 CD 对折,如下图,我发现 AE 与 BE 重合, , 分别与 重合,即 AE= BE ,= ,=AC︵BC︵BD︵AD︵AC︵BC︵AD︵.BD︵从而∠ AOC =∠BOC.下面我们来证明这个结论 . 在下图中, 连接 OA , OB. ∵ OA=OB , ∴ △OAB 是等腰三角形 . ∵ OE⊥AB , ∴ AE = BE , ∠ AOD =∠BOD.AC︵,BC︵AD︵.BD︵==∴结论 垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧 . 垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧 .结论由此得到垂径定理:举例如图所示,弦 AB=8cm , CD 是⊙ O 的直径, CD⊥AB ,垂足为 E , DE=2cm ,求⊙ O的直径 CD 的长 .例 1 解 连接 OA.设 OA=rcm ,则 OE=r-2(cm). ∵ CD⊥AB ,由垂径定理得2ABAE==4(cm).在 Rt△AEO 中,由勾股定理得+ .222OA =OEAE 解得 r=5. ∴ CD = 2r = 10 (cm).即.22( -2)4r = r+举例证明:圆的两条平行弦所夹的弧相等 . 已知: 如图,在⊙ O 中,弦 AB 与弦 CD 平行 . 求证:=例 2 AC︵.BD︵证明 作直径 EF⊥AB ,.AEBE︵︵ ∴ 又 AB∥CD , EF⊥AB , ∴ EF⊥CD..CEDE︵︵ ∴,AE CEBE DE︵︵︵︵因此.ACBD︵︵即 1.1400 年前,我国隋朝建造的赵州石拱桥(如图)是圆弧形,它的跨度(即弧所对的弦长)为37.4m ,拱高(即弧的中点到弦的距离)为 7.2m ,求桥拱所在圆的半径(结果精确到 0.1m ) .练一练解:过拱桥所在圆的圆心 O 作 AB 的垂线,交 于点 C ,交 AB 于点 D ,则 CD=7.2m ,AB由垂径定理,得:AD = AB = ×37.4 = 18.7 ( m )设⊙ O 的半径为 Rm ,在 Rt△AOD 中:AO = R , OD = R - 7.2 , AD = 18.7由勾股定理,得:AO2 = OD2 + AD2 ,∴R2 = (R - 7.2)2 + 18.72 解得: R≈27.9故桥拱所在圆的半径约为 27.9m.1212 2. 如果圆的两条弦互相平行,那么这两条弦所夹的弧相等吗?为什么?提示 : 这两条弦在圆中位置有两种情况。(1) 两条弦在圆心的同侧(2) 两条弦在圆心的两侧FECOD例题讲解 如图,一 条公路的转弯处是一段弧(即图中 ,点 O 是 所在圆的圆心) . 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 .CDCDCDFECOD则: OF = ( R - 90 ) m ,∵OE⊥CD ,∴CF = CD = ×600 = 300 ( m ),在 Rt△OCF 中,由勾股定理得:OC2 = CF2 + OF2 ,∴R2 = 3002 +( R - 90 ) 2解得: R = 545 ,∴ 这段弯路的半径为 545m.1212解:连接 OC ,设弯路的半径为Rm ,结 束