1. 圆的轴对称性
圆是轴对称图形,
都是圆的对称轴.
圆是轴对称图形,
任何一条直径所在直线
都是圆的对称轴.
答案
1. 任何一条直径所在直线
2. 垂径定理
垂直于弦的直径
垂直于弦的直径
平分
弦,并且平分弦所对的两条弧
.答案
2. 平分 两条弧
3. 垂径定理的推论
平分弦(不是直径)的直径
并且
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。答案
3. 垂直 平分
典例1 一个弓形桥洞的截面示意图如图所示,弦AB是水底,弦CD表示水面,EF过圆心O,且$EF ⊥ AB$,$EF=AB=24\ \mathrm{m}$,$CD // AB$。
(1)求桥洞所在圆的半径;
(2)当水深GF为19 m时,求此时水面CD的宽。

方法归纳 垂径定理是解决圆中计算题、证明题常用的知识,求线段长时,一般把半径、圆心到弦的垂线段、弦的一半构建在一个直角三角形中,运用勾股定理求解,即综合运用垂径定理与勾股定理来求解。
(1)求桥洞所在圆的半径;
(2)当水深GF为19 m时,求此时水面CD的宽。
方法归纳 垂径定理是解决圆中计算题、证明题常用的知识,求线段长时,一般把半径、圆心到弦的垂线段、弦的一半构建在一个直角三角形中,运用勾股定理求解,即综合运用垂径定理与勾股定理来求解。
答案
1. 解(1)如图,连接OB,OC,则OB=OE.
∵EF过圆心O且EF⊥AB,EF=AB=24 m,
∴∠OFB=90°, BF=AF=$\frac{1}{2}$AB=12 m, OF=EF−OE=(24−OB)m.
∵BF²+OF²=OB²,
∴12²+(24−OB)²=OB², 解得OB=15, 故桥洞所在圆的半径为15 m.
2. 由(1)知OC=OB=15 m.
∵CD//AB,
∴∠OGC=∠OFB=90°,
∴OE⊥CD,
∴CG=DG.
∵EF=24 m, OB=OE=15 m,
∴OF=EF−OE=24−15=9(m).
$\because GF=19\ \mathrm{m}$,
$\therefore OG=GF-OF=19-9=10(\mathrm{m})$,
$\therefore CG=\sqrt{OC^2-OG^2}=\sqrt{15^2-10^2}=5\sqrt{5}\ (\mathrm{m})$,$\therefore CD=2CG=10\sqrt{5}\ \mathrm{m}$,
故此时水面CD的宽为$10\sqrt{5}\ \mathrm{m}$.
∵EF过圆心O且EF⊥AB,EF=AB=24 m,
∴∠OFB=90°, BF=AF=$\frac{1}{2}$AB=12 m, OF=EF−OE=(24−OB)m.
∵BF²+OF²=OB²,
∴12²+(24−OB)²=OB², 解得OB=15, 故桥洞所在圆的半径为15 m.
2. 由(1)知OC=OB=15 m.
∵CD//AB,
∴∠OGC=∠OFB=90°,
∴OE⊥CD,
∴CG=DG.
∵EF=24 m, OB=OE=15 m,
∴OF=EF−OE=24−15=9(m).
$\because GF=19\ \mathrm{m}$,
$\therefore OG=GF-OF=19-9=10(\mathrm{m})$,
$\therefore CG=\sqrt{OC^2-OG^2}=\sqrt{15^2-10^2}=5\sqrt{5}\ (\mathrm{m})$,$\therefore CD=2CG=10\sqrt{5}\ \mathrm{m}$,
故此时水面CD的宽为$10\sqrt{5}\ \mathrm{m}$.
举一反三 某桨轮船(一种靠轮子拨水前进的船)的轮子的示意图
,桨轮船的轮子被水面截得的弦AB长8 m.设圆心为O,OC⊥AB,交水面AB于点D,轮子的吃水深度CD为2 m,求该桨轮船的轮子半径.
答案
解 连接OA(图略).设该桨轮船的轮子半径为r m,则OA=OC=r m,
∴OD=(r−2)m.
∵AB=8 m,OC⊥AB,
∴AD=$\frac{1}{2}$AB=4 m.
∵OA²=OD²+AD²,
∴r²=(r−2)²+4²,
∴r=5,
∴该桨轮船轮子的半径为5 m.
∴OD=(r−2)m.
∵AB=8 m,OC⊥AB,
∴AD=$\frac{1}{2}$AB=4 m.
∵OA²=OD²+AD²,
∴r²=(r−2)²+4²,
∴r=5,
∴该桨轮船轮子的半径为5 m.
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