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3.2 圆的轴对称性( 1 ). 提问: 圆是什么对称图形?. O. C. D. O. 动手实践. 在白纸上任意作一个圆和这个圆的任意一条直径 CD, 然后沿着直径所在的直线把纸折叠 , 你发现了什么 ?. X. 判断:任意一条直径都是圆的对称轴( ). 结论 1 : 圆是轴对称图形, 每一条直径所在的直线 都是对称轴。. 强调:. ( 1 )圆的对称轴是直线,不能说每一条直径都是圆的对称轴 ;. ( 2 )圆的对称轴有无数条.. 思考. 如图 ,AB 是⊙ O 的一条弦 ,CD 是⊙ O 直径. C. O. B. E. A. D.
E N D
C D O 动手实践 在白纸上任意作一个圆和这个圆的任意一条直径CD, 然后沿着直径所在的直线把纸折叠,你发现了什么? X 判断:任意一条直径都是圆的对称轴( ) 结论1:圆是轴对称图形,每一条直径所在的直线都是对称轴。 强调: (1)圆的对称轴是直线,不能说每一条直径都是圆的对称轴; (2)圆的对称轴有无数条.
思考 如图,AB是⊙O的一条弦,CD是⊙O直径. C O B E A D (1)该图是轴对称图形吗? (2)能不能通过改变AB、CD的位置关系,使它成为轴对称图形?
② AC=BC,AD=BD. ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ A C D O 理由如下:∵∠OEA=∠OEB=Rt∠, 根据圆的轴对称性,可得线段EA与EB重合, ∴点A与点B重合,弧AC和弧BC重合,弧AD和弧BD重合. ∴ EA=EB, AC= BC, AD=BD. E B ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ 动手实践 在刚才操作的基础上,再作一条和直径CD垂直的弦AB,AB与CD相交于点E,然后沿着直径CD所在的直线把纸折叠,你发现哪些点、线互相重合? 如果把能够重合的圆弧叫做相等的圆弧,那么在下图中,哪些圆弧相等? 得出结论: ①EA=EB; 请用命题的形式表述你的结论. 思考:你能利用等腰三角形的性质,说明OC平分AB吗?
证明 : 连接OA、OB, C A B M└ ●O ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ∴AC =BC, AD =BD. AC和BC重合, AD和BD重合. D 则OA=OB. 在Rt△OAM和Rt△OBM中, ∵OA=OB,OM=OM, ∴Rt△OAM≌Rt△OBM. ∴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,
A C D O CD平分弦AB CD为直径 结论 条件 CD平分弧A B ∵CD为直径,CD⊥AB(或OC⊥AB) ∴ EA=EB, AC=BC, AD=BD. CD⊥AB B ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ CD平分弧ADB 结论2: 垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧. 垂径定理的几何语言叙述: E 分一条弧成相等的两条弧的点,叫做这条弧的中点.
C M└ C C M└ A A A A B B B B M└ M└ ●O ●O ●O ●O D D 你还认识我吗?
如图,AB是AB所对的弦,AB的垂直平分线DG交AB于点D,交AB于点G,给出下列结论:如图,AB是AB所对的弦,AB的垂直平分线DG交AB于点D,交AB于点G,给出下列结论: ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ①BD=AD 做一做 ②AG=BG ③DG⊥AB ① ② ③ 其中正确的是________(只需填写序号)
⌒ 例1 已知AB,如图,用直尺和圆规求作这条弧的中点.(先介绍弧中点概念) ⌒ 分析:要平分AB,只要画垂直于弦AB的直径.而这条直径应在弦AB的垂直平分线上.因此画AB的垂直平分线就能把AB平分. ⌒ 作法: C ⒈ 连结AB. E ⒉ 作AB的垂直平分线 CD,交弧AB于点E. B A D 点E就是所求弧AB的中点.
变式一: 求弧AB的四等分点. C m n E F G A B D
变式一: 求弧AB的四等分点. 错在哪里? G C E 1.作AB的垂直平分线CD M N P 2.作AT、BT的垂直平分线EF、GH B A T 强调:等分弧时一定要作弧所对的弦的垂直平分线. D F H
变式二:你能确定弧AB的圆心吗? 方法:只要在圆弧上任意取三点,得到三条弦,画其中两条弦的垂直平分线,交点即为圆弧的圆心. a b C A B O
例2:一条排水管的截面如图所示。已知排水管的半径OB=10,水面宽AB=16。求截面圆心O到水面的距离。例2:一条排水管的截面如图所示。已知排水管的半径OB=10,水面宽AB=16。求截面圆心O到水面的距离。 想一想:排水管中水最深多少? 解:作OC⊥AB于C, 由垂径定理得: AC=BC=1/2AB=0.5×16=8 由勾股定理得: 10 C 8 8 D 答:截面圆心O到水面的距离为6. 圆心到圆的一条弦的距离叫做弦心距. 例如,上图中,OC的长就是弦AB的弦心距.
. O A B C M D 例3 已知:如图,线段AB与⊙O交于C、D两点,且OA=OB .求证:AC=BD . 思路: 作OM⊥AB,垂足为M ∴CM=DM ∵OA=OB ∴AM=BM ∴AC=BD.
做一做 1、已知⊙O的半径为13cm,一条弦的弦心距为5cm, 求这条弦的长. 想一想:在同一个圆中,两条弦的长短与它们所对应的弦心距之间有什么关系? C . D A B 5 13 O 答:在同一个圆中, 弦心距越长,所对应的弦就越短; 弦心距越短,所对应的弦就越长.
. O 2 .半径(r)、半弦、弦心距(d)组成的直角三角形是研究与圆有关问题的主要思路,它们之间的关系: r d A B C 归纳: 1.作弦心距和半径是圆中常见的辅助线;
做一做 2、已知⊙O的半径为10cm,点P是⊙O内一点,且OP=8,则过点P的所有弦中,最短的弦是( ) D (A)6cm (B)8cm (C)10cm (D)12cm 10 8 6
3、已知:如图,⊙O 中, AB为 弦,OC ⊥AB OC交AB 于D ,AB = 6cm ,CD = 1cm. 求⊙O 的半径. 做一做 1 3 3
4、已知:如图在⊙O中,弦AB//CD。 求证: ⌒ ⌒ AC=BD 做一做
E C D B 5.过已知⊙O内的一点A作弦,使A是该弦的中点, 然后作出弦所对的两条弧的中点 BC就是所要求的弦 点D,E就是所要求的弦 所对的两条弧的中点.
(2)半径(r)、半弦、弦心距(d)组成的直角三角形是研究与圆有关问题的主要思路,它们之间的关系:(2)半径(r)、半弦、弦心距(d)组成的直角三角形是研究与圆有关问题的主要思路,它们之间的关系: 课 堂 小 结 师生共同总结: 1.本节课主要内容:(1)圆的轴对称性;(2)垂径定理. 2.垂径定理的应用:(1)作图;(2)计算和证明. 3.解题的主要方法: (1)画弦心距和半径是圆中常见的辅助线;
课堂小结 1.本节课我们主要学习了圆的轴对称性 和定理 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. 2.定理的证明,是通过“实验—观察—猜想—证明” 实现的,体现了实践的观点、运动变化的观点和先猜想 后证明的观点,定理的引入还应用了从特殊到一般的思 想方法. 3.有关弦的问题,常常需要过圆心作弦的垂线段,这是 一条非常重要的辅助线.圆心到弦的距离、半径、弦长 构成直角三角形,便将问题转化为解直角三角形的问题.
B . O A E C D F 思考题 已知:AB是⊙O直径,CD是弦,AE⊥CD,BF⊥CD 求证:EC=DF
2.如图,AB是⊙0的中直径,CD为弦,CD⊥AB于E,则下列结论中不一定成立的是( ) A.∠COE=∠DOE B.CE=DE C.OE=BE D.BD=BC A . ⌒ ⌒ O D C E B 目标训练 1.已知⊙0的半径为13,一条弦的AB的弦心距为5,则这条弦的弦长等于. 24 C
3.过⊙O内一点M的最长弦长为10cm,最短弦长为8cm,那么OM长为( ) A.3 B.6cm C. cm D.9cm . O B A M 目标训练 A 4.如图,⊙O的直径为10,弦AB长为8,M是弦AB上的动点,则OM的长的取值范围是( ) A.3≤OM≤5 B.4≤OM≤5 C.3<OM<5 D.4<OM<5 A
思路:由垂径定理可得M、N分别是AB、AC的中点,所以MN= BC=2. A . M N O C B 目标训练 5. 已知⊙O的半径为10,弦AB∥CD,AB=12,CD=16,则AB和CD的距离为. 2或14 6.如图,已知AB、AC为弦,OM⊥AB于点M, ON⊥AC于点N ,BC=4,求MN的长.