垂径定理
垂径定理是:垂直与弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧
推论一:平分弦(不是直径)的直径垂直与这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧
推论二:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的弧
推论三:平分弦所对的一条弧的直径垂直平分这条弦,并且平分这条弦所对的另一条弧
推论四:在同圆或者等圆中,两条平行弦所夹的弧相等
(证明时的理论依据就是上面的五条定理)
但是在做不需要写证明过程的题目中,可以用下面的方法进行判断:
在5个条件中:
1.平分弦所对的一条弧
2.平分弦所对的另一条弧
3.平分弦
4.垂直于弦
5.经过圆心(或者说直径)
只要具备任意两个条件,就可以推出其他的三个结论
垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.
垂径定理的实质可以理解为:一条直线,如果它具有两个性质:(1)经过圆心;(2)垂直于弦,那么这条直线就一定具有另外三个性质:(3)平分弦,(4)平分弦所对的劣弧,(5)平分弦所对的优弧(如图所示).
如果将定理的条件与结论一个换一个或两个换两个,就可得到九个逆命题,并能证明它们都是真命题.教科书把较重要的作为推论l,而其余的作为练习题。总之,一条直线,如果它五个性质中的任何两个成立,那么它也一定具有其余三个性质.
推论1 (1)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。
(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧,
推论1的实质是:一条直线(如图)
(1)若满足:i)经过圆心,ii)平分弦,则可推出:iii)垂直于弦,iv)平分弦所对的劣弧,v)平分弦所对的优弧.
(2)若满足:i)垂直于弦,ii)平分弦。则可推出:iii)经过圆心,iv)平分弦所对的劣弧,v)平分弦所对的优弧.
(3)若满足;i)经过圆心,ii)平分弦所对的一条弧,则可推出:iii)垂直于弦,iv)平分弦,v)平分弦所对的另一条弧.
推论2 圆的两条平行弦所夹的弧相等.
如图中,若AB‖CD,则AC=BD
注意:在圆中,解有关弦的问题时,常常需要作“垂直于弦的直径作为辅助线。
三、例题分析:
例1.如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交,过A,B向CD引垂线,垂足分别为E,F,求证:CE=DF。
证明:过O作OM⊥CD于M,
∴CM=DM,
∵AE⊥CD,BF⊥CD,
∴AE//OM//FB,
又∵O是AB中点,
∴M是EF中点(平行线等分线段定理),
∴EM=MF,
∴CE=DF。
说明:此例是垂径定理及平行线等分线段定理相结合构成的命题。由于C、D两点是轴对称点,欲证CE=DF,那么E,F也必是轴对称点,由于E,F是垂足,那么E,F也应关于某条垂线成轴对称点,这样,这两个知识的结合部分仍是含有共同的对称轴。
例2.已知△ABC内接于⊙O,且AB=AC,⊙O的半径等于6cm,O点到BC的距离为2cm,求AB的长。
分析:因为不知道△ABC是锐角三角形,还是钝角三角形(由已知分析,△ABC不会是直角三角形,因为若是直角三角形,则BC为斜边,圆心O在BC上,这与O点到BC的距离为2cm矛盾),因此圆心有可能在三角形内部,也可能在三角形外部,所以需分两种情况进行讨论:
(1)假若△ABC是锐角三角形,如图,由AB=AC,
可知, ,∴点A是弧BC中点,
连结AO并延长交BC于D,由垂径推论
可得AD⊥BC,且BD=CD,这样OD=2cm,
再连结OB,在Rt△OBD中OB=6cm,
可求出BD的长,则AD长可求出,
则在Rt△ABD中可求出AB的长。
(2)若△ABC是钝角三角形,如图,
连结AO交BC于D,先证OD⊥BC,
OD平分BC,再连结OB,由OB=6cm,
OD=2cm,求出BD长,然后求出AD的长,
从而在Rt△ADB中求出AB的长。
略解:(1)连结AO并延长交BC于D,连结OB,
∵AB=AC,
∴ ,∴AD⊥BC且BD=CD,
∴OD=2,BO=6,
在Rt△OBD中,由勾股定理得:BD===4,
在Rt△ADB中,AD=OA+OD=8,
由勾股定理可得:AB===4(cm)
(2)同(1)添加辅助线求出BD=4,
在Rt△ADB中,AD=AO-OD=6-2=4,
由勾股定理可得:AB===4(cm),
∴AB=4cm或4cm。
说明:凡是与三角形外接圆有关的问题,一定要首先判断三角形的形状,确定圆心与三角形的位置关系,防止丢解或多解。
例3.已知如图:直线AB与⊙O交于C,D,且OA=OB。 求证:AC=BD。
证明:作OE⊥AB于点E,
∴CE=ED,
∵OA=OB,
∴AE=BE,
∴AC=BD。
请想一下,若将此例的图形做如下变化,将如何证明。
变化一,已知:如图,OA=OB, 求证:AC=BD。
变化二: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。
说明:这三道题的共同特点是均需要过点O作弦心距,利用垂径定理进行证明,所变化的是A,B两点位置。
例4.如图,⊙O的直径AB和弦CD相交于点E,已知AE=1cm,EB=5cm,∠DEB=600,求CD的长。
解:作OF⊥CD于F,连结OD,
∵AE=1,EB=5,
∴AB=6,∴OA==3,
∴OE=OA-AE=3-1=2,
在Rt△OEF中,
∵∠DEB=600,
∴∠EOF=300,∴EF=OE=1,
∴OF==,
在Rt△OFD中,OF=,OD=OA=3,
∴DF===(cm),
∵OF⊥CD,∴DF=CF,
∴CD=2DF=2(cm)
说明:因为垂径定理涉及垂直关系,所以就可出现与半径相关的直角三角形,求弦长,弦心距,半径问题,常常可以利用弦心距、半径和半弦组成一个直角三角形,用其性质来解决问题,因而,在圆中常作弦心距或连结半径作为辅助线,然后用垂径定理来解题。
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.
垂径定理的实质可以理解为:一条直线,如果它具有两个性质:(1)经过圆心;(2)垂直于弦,那么这条直线就一定具有另外三个性质:(3)平分弦,(4)平分弦所对的劣弧,(5)平分弦所对的优弧(如图所示).
如果将定理的条件与结论一个换一个或两个换两个,就可得到九个逆命题,并能证明它们都是真命题.教科书把较重要的作为推论l,而其余的作为练习题。总之,一条直线,如果它五个性质中的任何两个成立,那么它也一定具有其余三个性质.
推论1 (1)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。
(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧,
推论1的实质是:一条直线(如图)
(1)若满足:i)经过圆心,ii)平分弦,则可推出:iii)垂直于弦,iv)平分弦所对的劣弧,v)平分弦所对的优弧.
(2)若满足:i)垂直于弦,ii)平分弦。则可推出:iii)经过圆心,iv)平分弦所对的劣弧,v)平分弦所对的优弧.
(3)若满足;i)经过圆心,ii)平分弦所对的一条弧,则可推出:iii)垂直于弦,iv)平分弦,v)平分弦所对的另一条弧.
推论2 圆的两条平行弦所夹的弧相等.
如图中,若AB‖CD,则AC=BD
注意:在圆中,解有关弦的问题时,常常需要作“垂直于弦的直径作为辅助线。
三、例题分析:
例1.如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交,过A,B向CD引垂线,垂足分别为E,F,求证:CE=DF。
证明:过O作OM⊥CD于M,
∴CM=DM,
∵AE⊥CD,BF⊥CD,
∴AE//OM//FB,
又∵O是AB中点,
∴M是EF中点(平行线等分线段定理),
∴EM=MF,
∴CE=DF。
说明:此例是垂径定理及平行线等分线段定理相结合构成的命题。由于C、D两点是轴对称点,欲证CE=DF,那么E,F也必是轴对称点,由于E,F是垂足,那么E,F也应关于某条垂线成轴对称点,这样,这两个知识的结合部分仍是含有共同的对称轴。
例2.已知△ABC内接于⊙O,且AB=AC,⊙O的半径等于6cm,O点到BC的距离为2cm,求AB的长。
分析:因为不知道△ABC是锐角三角形,还是钝角三角形(由已知分析,△ABC不会是直角三角形,因为若是直角三角形,则BC为斜边,圆心O在BC上,这与O点到BC的距离为2cm矛盾),因此圆心有可能在三角形内部,也可能在三角形外部,所以需分两种情况进行讨论:
(1)假若△ABC是锐角三角形,如图,由AB=AC,
可知, ,∴点A是弧BC中点,
连结AO并延长交BC于D,由垂径推论
可得AD⊥BC,且BD=CD,这样OD=2cm,
再连结OB,在Rt△OBD中OB=6cm,
可求出BD的长,则AD长可求出,
则在Rt△ABD中可求出AB的长。
(2)若△ABC是钝角三角形,如图,
连结AO交BC于D,先证OD⊥BC,
OD平分BC,再连结OB,由OB=6cm,
OD=2cm,求出BD长,然后求出AD的长,
从而在Rt△ADB中求出AB的长。
略解:(1)连结AO并延长交BC于D,连结OB,
∵AB=AC,
∴ ,∴AD⊥BC且BD=CD,
∴OD=2,BO=6,
在Rt△OBD中,由勾股定理得:BD===4,
在Rt△ADB中,AD=OA+OD=8,
由勾股定理可得:AB===4(cm)
(2)同(1)添加辅助线求出BD=4,
在Rt△ADB中,AD=AO-OD=6-2=4,
由勾股定理可得:AB===4(cm),
∴AB=4cm或4cm。
说明:凡是与三角形外接圆有关的问题,一定要首先判断三角形的形状,确定圆心与三角形的位置关系,防止丢解或多解。
例3.已知如图:直线AB与⊙O交于C,D,且OA=OB。 求证:AC=BD。
证明:作OE⊥AB于点E,
∴CE=ED,
∵OA=OB,
∴AE=BE,
∴AC=BD。
请想一下,若将此例的图形做如下变化,将如何证明。
变化一,已知:如图,OA=OB, 求证:AC=BD。
变化二: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。
说明:这三道题的共同特点是均需要过点O作弦心距,利用垂径定理进行证明,所变化的是A,B两点位置。
例4.如图,⊙O的直径AB和弦CD相交于点E,已知AE=1cm,EB=5cm,∠DEB=600,求CD的长。
解:作OF⊥CD于F,连结OD,
∵AE=1,EB=5,
∴AB=6,∴OA==3,
∴OE=OA-AE=3-1=2,
在Rt△OEF中,
∵∠DEB=600,
∴∠EOF=300,∴EF=OE=1,
∴OF==,
在Rt△OFD中,OF=,OD=OA=3,
∴DF===(cm),
∵OF⊥CD,∴DF=CF,
∴CD=2DF=2(cm)
说明:因为垂径定理涉及垂直关系,所以就可出现与半径相关的直角三角形,求弦长,弦心距,半径问题,常常可以利用弦心距、半径和半弦组成一个直角三角形,用其性质来解决问题,因而,在圆中常作弦心距或连结半径作为辅助线,然后用垂径定理来解题。
垂径定理是:垂直与弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧
推论一:平分弦(不是直径)的直径垂直与这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧
推论二:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的弧
推论三:平分弦所对的一条弧的直径垂直平分这条弦,并且平分这条弦所对的另一条弧
推论四:在同圆或者等圆中,两条平行弦所夹的弧相等
(证明时的理论依据就是上面的五条定理)
但是在做不需要写证明过程的题目中,可以用下面的方法进行判断:
在5个条件中:
1.平分弦所对的一条弧
2.平分弦所对的另一条弧
3.平分弦
4.垂直于弦
5.经过圆心(或者说直径)
只要具备任意两个条件,就可以推出其他的三个结论
垂径定理内容:垂直于弦的直径平分这条弦,且平分这条弦所对的两条弧。
什么是垂径定理?
垂径定理
垂径定理的详细内容如下:1、垂径定理是平面几何中的一个重要定理,它描述了直线与圆之间的一种特殊关系。以下是关于垂径定理的600字左右的文章。2、在几何学中,垂径定理是一个极其重要的定理,它揭示了直线与圆之间的一种重要关系。该定理陈述的是:如果一条直线垂直于一个圆,那么这条直线将平分...
垂径定理推论
垂径定理推论如下:1、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。一条直线,在下列5条中只要具备其中任意两条作为条件,就可以推出其他三条结论。称为知二推三:(1)平分弦所对的优弧 (2)平分弦所对的劣弧(前两条合起来就是:平分弦所对的两条弧)(3)平分弦(不是直径...
垂径定理是什么?
椭圆的“垂径定理:已知不过原点O的直线与椭圆x2a2+y2b2=1交于A、B两点,M为弦AB的中点,则直线AB与直线OM的斜率之积:已知圆中有一条非直径的弦,那么这条弦垂直于过其中点的直径.对于椭圆也有类似的性质。圆可以看作椭圆的一个特例,即当短半轴b无限趋近于长半轴a时,椭圆近似可看作圆。
什么是垂径定理?
垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分这条弦所对的两条弧。几何语言:∵CD是⊙O的直径,且AB⊥CD,∴AE=BE,AD=BD,AC=BC 垂径定理是“圆”一章的重要内容。它揭示了垂直于弦的直径和这条弦以及这条弦所对的两条弧之间的内在关系,是圆的轴对称性的具体化;它不仅是证明线段相等、角相等、...
圆的垂径定理是什么?
垂径定理是数学几何(圆)中的一个定理,它的通俗的表达是:垂直于弦的直径平分弦且平分这条弦所对的两条弧。数学表达为:如图,直径DC垂直于弦AB,则AE=EB,弧AD等于弧BD(包括优弧与劣弧),半圆CAD=半圆CBD。垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。一条直线,在下列5条中只要...
垂径定理百度百科
垂径定理是初中数学中的重要定理之一,它是指在一个直角三角形中,以直角边为直径画一个圆,则另外两条边分别与直径相交的两点连成的线段互相垂直。这个定理在几何学中有着广泛的应用,不仅可以用来证明各种几何关系,还可以用来解决实际问题。例如,在建筑中,可以利用垂径定理来求出建筑物的高度和长度...
如何证明垂径定理及其推论?
垂径定理及其推论证明如下:一、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。1、证明:在⊙O中,DC为直径,AB是弦,AB⊥DC,AB、CD交于E,求证:AE=BE,弧AC=弧BC,弧AD=弧BD。连OA、OB,∵OA、OB是半径,∴OA=OB。∴△OAB是等腰三角形。2、证明:∵AB⊥DC,∴AE=...
圆的垂径定理
圆的垂径定理是数学几何(圆)中的一个定理,指垂直于弦的直径平分弦且平分这条弦所对的两条弧。定理定义:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。一条直线,在下列5条中只要具备其中任意两条作为条件,就可以推出其他三条结论。称为知二得三(知二推三)。1、平分弦所对的优弧 2...
垂径定理的定理定义
垂径定理是数学几何(圆)中的一个定理,它的通俗的表达是:垂直于弦的直径平分弦且平分这条弦所对的两条弧。数学表达为:直径DC垂直于弦AB,则AE=EB,弧AD等于弧BD(包括优弧与劣弧),半圆CAD=半圆CBD。垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。一条直线,在下列5条中只要具备其中...
垂径定理的应用
垂径定理的应用如下:1、半径、弦心距、弦长、弓形高之间的计算: 求半径、求心距、求弦长、求弓形高、求角、求平行弦的之间的距离 2、证明线段相等、角相等、弧相等 3、解决实际问题 拓展知识:垂径定理是圆锥曲线中的一种重要几何性质,它表明从圆锥曲线的焦点引出的垂直于凡尘线(焦点到曲线上一点...
剧烟复方:[答案] 垂径定理是:垂直与弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧 推论一:平分弦(不是直径)的直径垂直与这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧 推论二:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的弧 推论三:平分弦所...
沙坪坝区13534549708: 什么是垂径定理??
剧烟复方: 垂径定理是:垂直与弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧 推论一:平分弦(不是直径)的直径垂直与这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧 推论二:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的弧 推论三:平分弦所对的一条弧的直径垂直平分这条弦,并且平分这条弦所对的另一条弧 推论四:在同圆或者等圆中,两条平行弦所夹的弧相等 (证明时的理论依据就是上面的五条定理) 但是在做不需要写证明过程的题目中,可以用下面的方法进行判断: 在5个条件中: 1.平分弦所对的一条弧 2.平分弦所对的另一条弧 3.平分弦 4.垂直于弦 5.经过圆心(或者说直径) 只要具备任意两个条件,就可以推出其他的三个结论
沙坪坝区13534549708: 垂径定理是什么! - ?
剧烟复方:[答案] 垂径定理是:垂直与弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧 推论一:平分弦(不是直径)的直径垂直与这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧 推论二:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的弧 推论三:平分弦所对的一条弧...
沙坪坝区13534549708: 垂径定律!!?
剧烟复方: 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. 垂径定理推论1:(1)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;(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧. 垂径定理推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等.
沙坪坝区13534549708: 垂径定理 - ?
剧烟复方: 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. 垂径定理的实质可以理解为:一条直线,如果它具有两个性质:(1)经过圆心;(2)垂直于弦,那么这条直线就一定具有另外三个性质:(3)平分弦,(4)平分弦所对的劣弧...
沙坪坝区13534549708: 什么是垂径定理?望有数学高手详细完整地写出来,谢谢!!! - ?
剧烟复方: 垂径定理: 垂径定理是数学几何(圆)中的一个定理, 它的通俗的表达是:垂直于弦的直径平分弦且平分这条弦所对的两条弧. 推论一: 平分弦(不是直径)的直径垂直于这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧 .
沙坪坝区13534549708: 垂径定理是什么? - ?
剧烟复方:[答案] 垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧 推论 推论一:平分弦(不是直径)的直径垂直于这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧 推论二:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的弧 推论三:平分弦所对的一条...
沙坪坝区13534549708: 什么是垂径定理?
剧烟复方: 垂径定理 垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧
沙坪坝区13534549708: 圆的垂径定理是什么? - ?
剧烟复方: 垂径定理是数学几何(圆)中的一个定理,它的通俗的表达是:垂直于弦的直径平分弦且平分这条弦所对的两条弧.数学表达为:如图,直径DC垂直于弦AB,则AE=EB,弧AD等于弧BD(包括优弧与劣弧),半圆CAD=半圆CBD. 垂直于弦...