垂径定理赵州桥

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2.3垂径定理解析

2.3垂径定理解析

1.在直径为650mm的圆柱形油槽内装入一些油后,截面如图所示.
若油面宽AB = 600mm,求油的最大深度.
O
A
┌E
D
B
D
600
C
2、如图4,在⊙O中,
AB为⊙O的弦,C、D
是直线AB上两点,且
O
AC=BD求证:△OCD
E
为等腰三角形。
CA
BD
3、如图,两个圆都以
点O为圆心,小圆的弦
CD与大圆的弦AB在同
(1)是轴对称图形.直径CD所
C
在的直线是它的对称轴
(2)弧线:⌒A段C=:B⌒CA,AE⌒D=B=BE⌒D
·O
E
A
B
把圆沿着直径CD折叠时,CD两侧的两个 D
半A⌒C圆,重A⌒D合分,别点与AB与⌒C点、B⌒B重D合重,合A.E与BE重合,
即直径CD垂直于弦AB,平分 C ⌒⌒
弦AB,并且平分AB及ACB
A
D
B
r

O
解决求赵州桥拱 半径的问题
AB
例1:赵州桥的主桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长) 为37.4米,拱高(弧的中点到弦的距离)为7.2米,你能求出 赵州桥主桥拱的半径吗?
在图中
AB=37.4,CD=7.2,
AD 1 AB 1 37.4 18.7,
2
2
OD=OC-CD=R-7.2
AE= 2 AB=4 OA= AE2+OE2=5
变式: 如图,已知在⊙O中, 弦AB的长为8cm,CD是⊙O的直 径,CD⊥AB垂足为E,DE= 2cm,求⊙O的半径。 D
A
B
E
.
O
C
练习 1

人教版九年级上册数学课件24.2.2垂径定理

人教版九年级上册数学课件24.2.2垂径定理
(2)你能发现图中有那些相等的线段和弧?为什么?
答:⊙O的半径为5cm.
2m,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?
与你一起分享!!! 答:⊙O的半径为5cm.

R2=18.
4m, 拱高(弧的中点到弦的距离)为7.
把圆沿着直径CD折叠时,CD两侧的两个半圆重合,
把圆沿着直径CD折叠时,CD两侧的两个半圆重合,
O E A 9 0 E A D 9 0 O D A 9 0
∴四边形ADOE为矩形,
AE1AC, AD1AB
2
2
又 ∵AC=AB
C
∴ AE=AD
E
·O
∴ 四边形ADOE为正方形.
A
D
B
某地有一座圆弧形拱桥圆心为O,桥下水面宽度为7、2 m ,过O 作OC ⊥ AB 于D, 交圆弧于C,CD=2、4m, 现有一艘宽3m,船舱顶部为方形并高出水面(AB)2m的 货船要经过拱桥,此货船能否顺利通过这座拱桥?
②平分弦的直线必垂直弦
你(能2)①发现线③图段中:有A②哪E=些④B等E量⑤关系平?与同分伴弦说说(你不的是想法直和理径由).的直径垂直于弦,并且平 分弦所对的两D 条弧.
垂弧就直:可①于 A 推弦C出④的=其直B余径C三②平个分结,③弦论A,D.⑤并=且B平D平分弦分所的弦两所条弧对. 的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的 平直分径①弦 C所D⑤对平的分两弦②条A弧B③的,直并④线且经过另圆一心,并条且弧垂直. 平分弦.
过点M作直径CD.
下图是轴对称图形吗?如果是,其对称轴是什么?
你能发现图中有哪些等量关系?与同伴说说 你的想法和理由.
C
A
┗●
B 由 CD是直径
M
●O

垂径定理》PPT课件

垂径定理》PPT课件
A、2条 b、3条 C、4条 D、5条 C
5 3 OO
A
4 PP B
D
练习册
赵州桥主桥拱的半径是多少?
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,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?
OEA 90 EAD 90 ODA 90
∴四边形ADOE为矩形,
AE
1 2
AC,AD
1 2
AB
又 ∵AC=AB
C
∴ AE=AD
E
·O
∴ 四边形ADOE为正方形.
A
D
B
C
(1)如何证明?
已知:如图,CD是⊙O的直径,
·O
AB为弦,且AE=BE.
求证:CD⊥AB,且⌒ AD=BD,

A
A⌒C =⌒BC
赵州桥主桥拱的半径是多少?
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,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?
实践探究
把一个圆沿着它的任意一条直径对折, 重复几次,你发现了什么?由此你能得到 什么结论?
A
C
·O
E B
D
垂径定理:
垂直于弦的直径平分弦,且平分弦所对的两条弧.
图形语言
C
●O
A E└
B
D
符号语言
∵ CD是直径, CD⊥AB,
∴AE=BE,
A⌒C =B⌒C, A⌒D=B⌒D.

垂径定理

垂径定理
C
C
O A D E B
A D E
O
O
B
A D
E
B
C
OA E B
A
E
B
例.已知:如图,直径CD⊥AB,垂足为E .
⑴若半径R = 2 ,AB = 2 3 , 求OE、DE 的长. ⑵若半径R = 2 ,OE = 1 ,求AB、DE 的长. ⑶由⑴ 、⑵两题的启发,你还能编出什么其 他问题?
任何一条直径所在的直线都是对称轴。 圆是轴对称图形, 判断:任意一条直径都是圆的对称轴( X )
如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,使CD⊥AB,垂足为E .
垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且
平分弦所对的两条弧.
你能找出图中有哪些相等的线段和弧?为什么?
C
AE=BE ⌒ ⌒ 条件 结论 AC=BC CD⊥AB ⌒ ⌒ AD=BD 垂径定理的几何语言叙述: ∵ CD为直径,CD⊥AB ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ∴ AE=BE, AC=BC, AD=BD.
CD为直径
O
·
B
A
E D
垂径定理的推论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. CD⊥AB吗?
条件 CD为直径
AE=BE CD⊥AB
D O
CD⊥AB ⌒ ⌒ 结论 AC=BC ⌒ ⌒ AD=BD
C

·
B D
A
(E)
·
C
B
E A
定理辨析
判断下列图形,能否使用垂径定理?
C
OD=OC-CD=R-7.2 在Rt△OAD中,由勾股定理,得 OA2=AD2+OD2 A 即 R2=18.72+(R-7.2)2 解得:R≈27.9(m)

垂径定理

垂径定理

C
M└

B O
D
∴当圆沿着直径CD对折时,点A与点B ⌒ ⌒ 重合, ⌒ AC和BC重合, ⌒ AD和BD重合.
⌒ =BC, ⌒ AD ⌒ =BD. ∴AC

垂径定理 定理: 垂直于弦的直径平分弦, 并且平分弦所对的两条弧.
C
几何语言:如图∵ CD是直径, CD⊥AB,
B O
A
M└

∴AM=BM,
C
解:如图,设半径为R,
在Rt⊿AOD中,由勾股定理,得
1 1 AD AB 37.4 18.7, 2 2 OD OC DC R 7.2.
AB=37.4, CD=7.2
7.2
A
18.7
D
B
R
R-7.2
OA2 AD2 OD2 , 即R2 18.72 ( R 7.2)2 .
结论
可推得
① CD是直径 ② CD⊥AB
③AM=BM,
⌒ ⌒ ④AC=BC,
⌒ ⑤AD=BD. ⌒
垂径定理

理由是: 连接OA,OB, 则OA=OB.

在Rt△OAM和Rt△OBM中, A ∵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,
赵州桥主桥拱的半径是多少?
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,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?
实践探究
把一个圆沿着它的任意一条直径对折,重 复几次,你发现了什么?由此你能得到什 么结论?

垂径定理1

垂径定理1

变式训练2 已知P为 O内一点,且OP=2cm,如果
O 的半径是3cm ,那么过P点的最短
的弦等于
2 5cm .
B O E C A P D
解决求赵州桥拱半径的问题 如图,用AB 表示主桥拱,设 AB 的垂线OC,D为垂足, OC与AB 相交于点D,根据前面的结论,D 是AB 的中 点,C是 AB 的中点,CD 就是拱高. 解:在图中 AB=37.4,CD=7.2,
C A D O B
今日作业
1、教材87—89页习题24.1 1、8、10、13; 2、分层作业:如图,AB为⊙O的弦, ⊙O的半径为5,OC⊥AB于点D,交 ⊙O于点C,且CD=l,则弦AB的长 是多少?
下课了!
(1)是轴对称图形.直径CD所在的 直线是它的对称轴 (2) 线段: AE=BE 弧:AC BC , AD BD
把圆沿着直径CD折叠时,CD两侧的两 A 个半圆重合,点A与点B重合,AE与BE重合, AC 与 BC 重合, AD 与 BD 重合.
C
·
E
D B
O
C
AE=BE, AD BD ,AC BC
实践探究
把一个圆沿着它的任意一条直径对折, 重复几次,你发现了什么?由此你能得到 什么结论?
可以发现: 圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是 它的对称轴.
活动二
如图,AB是⊙O的一条弦,做直径CD,使CD⊥AB,垂足为E. (1)这个图形是轴对称图形吗?如果是,它的对称轴是什么? (2)你能发现图中有那些相等的线段和弧?为什么?
24.1.2垂径定理
安徽师范大学附属萃文中学
叶守文
2013.10.17.
赵州桥主桥拱的半径是多少?
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?

垂径定理

垂径定理
D
A B O E A C E O
O
A
A
E C
B
C
B
D
O E B D
O
C
A

E
B
A
E
B
某地有一座圆弧形拱桥圆心为O,桥下水面宽度AB=7.2m , 过O 作OC ⊥ AB 于D, 交圆弧于C,CD=2.4m, 现有一艘 宽3m,船舱顶部为方形并高出水面(AB)2m的货船要经过 拱桥,此货船能否顺利通过这座拱桥?
赵州桥主桥拱的半径是多少?
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,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?
在下列图形中,你能否利用垂径定理 找到相等的线段或相等的圆弧
C M H A E D F B O N
课堂小结
请大家围绕以下两个问题小结本节课 ① 学习了一个与圆有关的重要定理,定
理的内容是什么?
② 在圆中解决与弦有关问题时经常 做的辅助线是什么?
说出你这节课的收获和体验,让大家 与你一起分享!!!

垂径定理(1)

垂径定理(1)

D
.
(3)若CD⊥AB, AM=MB, ⌒ ⌒ CD是直径 、 AD=BD 、⌒ ⌒ AC=BC 则 . ⌒ ⌒ (4)若AC=BC ,CD是直径, ⌒ ⌒ CD⊥AB 、 AM=BM 、 AD=BD . 则
1.垂径定理相当于说一条直线如果具备 (1)过圆心; (2)垂直于弦 (3)平分弦; (4)平分弦所对的劣弧; (5)平分弦所对的优弧。(知二得三) 2.在圆中解决有关于弦的问题时,经常是 过圆心作弦的垂线段(弦心距),连结半径 等辅助线,为应用垂径定理创造条件。(辅助线) A E B O A C E D B
A
E O A O
B
2. ⊙O的直径为10cm,圆心O到弦AB的
距离为3cm,则弦AB的长是
8cm

E O
B
3.半径为2cm的圆中,过半径中点且 垂直于这条半径的弦长是 2 3cm。
A
E
B
4、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。你认为AC和BD有 什么关系?为什么? O
.
A
C E
D
B
归纳:解决有关弦的问题,过圆心作弦的垂线,或作 垂直于弦的直径,也是一种常用辅助线的添法.
探究二
① CD是直径, ② CD⊥AB, ③ AM=BM ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ④AC=BC, ⑤AD=BD.
A └ M
C B

O
D
如果具备上面五个条件中的几个,那么一定可以 得到其他一些结论吗?与同伴交流。
AC=BC
AD=BD
3、垂径定理还能得出哪些结论?对照图形写 出符号语言. 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. C
∵ CD是直径
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赵 州 桥
赵州桥的主要特点: 1、全长64.4米,全桥只有一个大拱,像一张弓;跨度为 37.4 米, 拱高为7.2米;
2、大拱的两肩上各有两个小拱,增加过水量,减轻桥身重量;
3、拼成大拱的二十八道拱圈都能独立支撑重量; 4、全桥形式优美,结构坚固,历史悠久,雕刻古朴美观,。
赵州桥平拱示意图
赵州桥的传说
兄妹造桥
鲁班和他的妹妹鲁姜周游天下。一路上,鲁姜总是听到人们夸赞鲁班的手 艺高超,她心里太不服气了,决心要跟哥哥比试比试。到了赵州,正巧要在河 上造两座桥方便人们的生活,鲁姜就同哥哥约定,一人造一座,看看谁造得好。 鲁姜是个急性子,她一下子找来了许多材料,才半天功夫就在城西造好了一座 桥,然后悄悄地溜到城南去偷看鲁班。到了那里,只见河水汩汩地流,却连个 桥影子也看不到。正觉得奇怪呢,忽然远远地,鲁班赶着一群羊过来了。走近 了一瞧,那哪是羊啊,分明是一块块雪白细润的石头。鲁姜看得心头一凉:多 好的石头!我造的桥跟它比,那怎么比啊!嘿,对了,我有办法了!她急急忙 忙地回到城西,在自己造的那座桥的栏杆上细细地雕刻起来,什么牡丹呀、杜 鹃呀、牛郎织女呀、凤鸣朝阳呀,一口气刻了好多好多非常漂亮的图案。第二 天天一亮,两座桥都造好了。鲁班修的大刀阔斧,气势雄伟,十分壮观,被后 人称为大石桥;鲁姜修的则小巧玲珑,各种图案精雕细刻,秀气美观,被后人 称作小石桥。两座桥各有各的优点,都深得赵州人民的喜爱。
仙人过桥
鲁班一夜之间修成大石桥,人们奔走相告,到处传颂。八仙之一的张 果老听说后,就倒骑毛驴,亲自到赵州看个究竟。张果老在桥头见到鲁班 ,问道:“先生,你这桥能禁得住我的毛驴一过吗?”鲁班毫不在意地说 :“你看这桥上行人客商,千军万马来往不绝,你这小小毛驴不在话下, 先生但过无妨。”张果老暗暗用法术聚来日月星辰装进肩上的搭裢,笑眯 眯地倒骑毛驴走上了桥。当毛驴走到三分之一处时,大桥被压得摇摇晃晃 ,形势危急。鲁班急忙飞身桥下,用大手托住桥身,保住了大桥。鲁班感 到怪异,合住左眼用右眼细细观察,才发现骑驴的老头原来是仙人张果老 ,毛驴虽小,但是却装着日月星辰。此后,桥面石上就留下了仙人的驴蹄 印。
. .
A
C
C
N
D O
B
已知:如图,直径CD⊥AB,垂足为E .
⑴若半径R = 2 ,AB = 2 3 , 求OE、DE 的长.
⑵若半径R = 2 ,OE = 1 ,求AB、DE 的长. ⑶由⑴ 、⑵两题的启发,你还能编出什么其他问题?
C
O E A D B
解:如图,用 AB 表示桥拱,AB 所在圆的圆心为O,半径为R米, 经过圆心O作弦AB的垂线OD,D为垂足,与 AB 相交于点C.根
3、对于一个圆中的弦长a、圆心到弦的距离d、圆半径r、弓形 高h,这四个量中,只要已知其中任意两个量,就可以求出另 a 外两个量,如图有: h
2
⑴d + h = r
2
Hale Waihona Puke d Oa 2 ⑵ r d ( ) 2
2
1、在直径为52cm的圆柱形油槽内装入
一些油,油的最大深度为16cm,那么 油面AB= cm.
解得 R≈27.9(米). 答:赵州石拱桥的桥拱半径约为27.9米.
O
在直径为650mm的圆柱形油槽内装入一些油后,截面如图所 示.若油面宽AB = 600mm,求油的最大深度.
A
O ø650 ┌ E
D
600
B
1、要把实际问题转变成一个数学问题来解决.
2、熟练地运用垂径定理及其推论、勾股定理,并用方程的思想 来解决问题.
5、⊙O中,AB为直径,弦CD交AB 于E,∠DEB=60°,AE=1cm,EB=5cm. 求弦CD 的长。
E
在我们生活中处处存在数学问题,比 如:某村在村口建一个如图形状的门楼, 半圆拱的圆心距地面2米,半径1.5米。 现有一辆高2.9米,宽2.5米的集装箱 卡车,问能通过这个门楼吗?要解决这 个问题,必须运用圆的有关知识,
据垂径定理,D是AB的中点,C是 AB 的中点,CD就是拱高.
由题设
AB 37.4, CD 7.2, 1 1 AD AB 37.4 18.7, 2 2 OD OC DC R 7.2.
在Rt△OAD中,由勾股定理,得
37.4
C
7.2
A
D R
B
OA2 AD2 OD2 , 即R2 18.72 ( R 7.2)2 .
1、已知:如图,⊙O 中,弦AB∥CD,AB<CD ,
B E
直径MN⊥AB,垂足为E,交弦CD于点F.
图中相等的线段有 图中相等的劣弧有 2、已知:如图,⊙O 中, AB为 弦,C 为 ⌒ AB 的中点,OC交AB 于D ,AB = 6cm , CD = 1cm. 求⊙O 的半径OA.
A
M D O F
柴王推车
柴王听到鲁班在赵州修桥的消息后,为国家有这样的贤良能人而高兴。 他便推上独轮车,装载三山五岳,由赵匡胤拉车,来赵州桥考查封赏鲁班。 小车将至桥巅,因为车沉桥陡,柴王脚下一滑,单膝跪在桥上,把桥面上压 了一个膝印和一道车沟。鲁班看见,急忙上前跪拜,柴王说:“你为民修桥 有功,我这车上的三山五岳,任你挑选,朕要封你为官。”鲁班拜谢圣意, 表示愿作工匠一世,别无所求。柴王大喜,当场书写“鲁班仙师”匾额一块 ,赐于鲁班。
2、有一圆弧形桥拱,拱的跨度 AB=16m,拱高CD=4m,那么弓形的半径 是 m.
3.AB为⊙O的直径,C为圆上一点,弦 CD⊥AB,∠OCD的平分线交⊙O于P, 当点C在上半圆(不包括A.B)上移动时, 点P( ) A.到CD的距离不变 B.位置不变 C.等分DB D.随点C的移动而移动
4.⊙O半径为5cm,弦AB∥CD,且 AB=6cm,CD=8cm,求AB、CD之间的距 离。
图示,在直角三角形ABO中,角O 为直角,AO=6,BO=8,以O为 圆心,OA为半径作圆,交AB与点C, 求BC的长。
O
A
C
B
3.AB为⊙O的直径,C为圆上一点,弦D.随 点C的移动而移动
例3 1300多年前,我国隋朝建造的赵州石拱桥(如图)的桥拱 是圆弧形,它的跨度(弧所对是弦的长)为 37.4 米,拱高(弧 的中点到弦的距离,也叫弓形高)为7.2米,求桥拱的半径(精 确到0.1米).
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