6. 如图,弦CD垂直于$\odot O$的直径AB,垂足为H,且$CD=2\sqrt{2}$,$BD=\sqrt{3}$,求AB的长.
(第6题)
答案
3
解析
【分析】
首先观察图形特征:AB是⊙O的直径且垂直于弦CD,优先运用垂径定理得到CD被AB平分,先求出HD的长度;接着在直角三角形BHD中用勾股定理算出BH的长度;要求直径AB,可设圆的半径为r,利用圆的半径相等可得OD=r,OH=r-BH,再在直角三角形OHD中用勾股定理列方程求解r,最后根据直径是半径的2倍即可求出AB的长。
【解析】
解:
∵AB是⊙O的直径,AB⊥CD,
∴由垂径定理得:$HD=\frac{1}{2}CD=\frac{1}{2}×2\sqrt{2}=\sqrt{2}$。
在Rt△BHD中,$BD=\sqrt{3}$,$HD=\sqrt{2}$,由勾股定理得:
$BH=\sqrt{BD^2 - HD^2}=\sqrt{(\sqrt{3})^2 - (\sqrt{2})^2}=\sqrt{3-2}=1$。
设⊙O的半径为r,则$OD=OB=r$,$OH=OB - BH=r-1$。
在Rt△OHD中,由勾股定理得:$OH^2 + HD^2 = OD^2$,
代入数值:$(r-1)^2 + (\sqrt{2})^2 = r^2$,
展开化简:$r^2 - 2r +1 +2 = r^2$,
即$-2r +3=0$,解得$r=\frac{3}{2}$,
∴$AB=2r=2×\frac{3}{2}=3$。
【答案】
3
【知识点】
垂径定理,勾股定理,圆的半径性质
【点评】
本题是圆的基础计算题,核心考查垂径定理与勾股定理的结合应用,通过设半径建立方程求解的思路在圆的相关计算中非常常用,需要熟练掌握。
【难度系数】
0.7
首先观察图形特征:AB是⊙O的直径且垂直于弦CD,优先运用垂径定理得到CD被AB平分,先求出HD的长度;接着在直角三角形BHD中用勾股定理算出BH的长度;要求直径AB,可设圆的半径为r,利用圆的半径相等可得OD=r,OH=r-BH,再在直角三角形OHD中用勾股定理列方程求解r,最后根据直径是半径的2倍即可求出AB的长。
【解析】
解:
∵AB是⊙O的直径,AB⊥CD,
∴由垂径定理得:$HD=\frac{1}{2}CD=\frac{1}{2}×2\sqrt{2}=\sqrt{2}$。
在Rt△BHD中,$BD=\sqrt{3}$,$HD=\sqrt{2}$,由勾股定理得:
$BH=\sqrt{BD^2 - HD^2}=\sqrt{(\sqrt{3})^2 - (\sqrt{2})^2}=\sqrt{3-2}=1$。
设⊙O的半径为r,则$OD=OB=r$,$OH=OB - BH=r-1$。
在Rt△OHD中,由勾股定理得:$OH^2 + HD^2 = OD^2$,
代入数值:$(r-1)^2 + (\sqrt{2})^2 = r^2$,
展开化简:$r^2 - 2r +1 +2 = r^2$,
即$-2r +3=0$,解得$r=\frac{3}{2}$,
∴$AB=2r=2×\frac{3}{2}=3$。
【答案】
3
【知识点】
垂径定理,勾股定理,圆的半径性质
【点评】
本题是圆的基础计算题,核心考查垂径定理与勾股定理的结合应用,通过设半径建立方程求解的思路在圆的相关计算中非常常用,需要熟练掌握。
【难度系数】
0.7
7. 如图,$\odot O$的直径AB和弦CD相交于点E,AE=1 cm,EB=5 cm,$∠ DEB=60°$,求CD的长.
(第7题)
答案
$2\sqrt{6}\ \mathrm{cm}$
解析
【分析】
要求弦CD的长,我们可以利用垂径定理,过圆心作CD的垂线,将CD转化为两倍的半弦长,再结合直角三角形的性质和勾股定理求解。第一步先根据已知的AE、EB长度求出圆的半径和OE的长度;第二步构造垂直于CD的垂线,得到两个直角三角形;第三步利用60°角的性质求出圆心到CD的距离;第四步在含半径的直角三角形中用勾股定理求出半弦长,进而得到CD的总长度。
【解析】
解:
∵AE=1cm,EB=5cm,
∴直径AB=AE+EB=6cm,
∴$\odot O$的半径$OD=OA=\frac{1}{2}AB=3\mathrm{cm}$,
∴$OE=OA-AE=3-1=2\mathrm{cm}$。
过点O作$OF⊥ CD$于点F,根据垂径定理可得:$CF=DF$,即$CD=2DF$。
在$\mathrm{Rt}△ OEF$中,$∠ OEF=∠ DEB=60°$,
∴$∠ EOF=30°$,
∴$EF=\frac{1}{2}OE=1\mathrm{cm}$,
由勾股定理得:$OF=\sqrt{OE^2-EF^2}=\sqrt{2^2-1^2}=\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$。
在$\mathrm{Rt}△ ODF$中,$OD=3\mathrm{cm}$,$OF=\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$,
由勾股定理得:$DF=\sqrt{OD^2-OF^2}=\sqrt{3^2-(\sqrt{3})^2}=\sqrt{9-3}=\sqrt{6}\ \mathrm{cm}$,
∴$CD=2DF=2\sqrt{6}\ \mathrm{cm}$。
【答案】
$2\sqrt{6}\ \mathrm{cm}$
【知识点】
垂径定理,勾股定理,含30°角的直角三角形性质
【点评】
本题是圆中弦长计算的常规题型,解题关键是通过作圆心到弦的垂线构造直角三角形,将弦长问题转化为直角三角形的边长求解问题,同时要熟练掌握特殊直角三角形的性质和垂径定理的应用。
【难度系数】
0.6
要求弦CD的长,我们可以利用垂径定理,过圆心作CD的垂线,将CD转化为两倍的半弦长,再结合直角三角形的性质和勾股定理求解。第一步先根据已知的AE、EB长度求出圆的半径和OE的长度;第二步构造垂直于CD的垂线,得到两个直角三角形;第三步利用60°角的性质求出圆心到CD的距离;第四步在含半径的直角三角形中用勾股定理求出半弦长,进而得到CD的总长度。
【解析】
解:
∵AE=1cm,EB=5cm,
∴直径AB=AE+EB=6cm,
∴$\odot O$的半径$OD=OA=\frac{1}{2}AB=3\mathrm{cm}$,
∴$OE=OA-AE=3-1=2\mathrm{cm}$。
过点O作$OF⊥ CD$于点F,根据垂径定理可得:$CF=DF$,即$CD=2DF$。
在$\mathrm{Rt}△ OEF$中,$∠ OEF=∠ DEB=60°$,
∴$∠ EOF=30°$,
∴$EF=\frac{1}{2}OE=1\mathrm{cm}$,
由勾股定理得:$OF=\sqrt{OE^2-EF^2}=\sqrt{2^2-1^2}=\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$。
在$\mathrm{Rt}△ ODF$中,$OD=3\mathrm{cm}$,$OF=\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$,
由勾股定理得:$DF=\sqrt{OD^2-OF^2}=\sqrt{3^2-(\sqrt{3})^2}=\sqrt{9-3}=\sqrt{6}\ \mathrm{cm}$,
∴$CD=2DF=2\sqrt{6}\ \mathrm{cm}$。
【答案】
$2\sqrt{6}\ \mathrm{cm}$
【知识点】
垂径定理,勾股定理,含30°角的直角三角形性质
【点评】
本题是圆中弦长计算的常规题型,解题关键是通过作圆心到弦的垂线构造直角三角形,将弦长问题转化为直角三角形的边长求解问题,同时要熟练掌握特殊直角三角形的性质和垂径定理的应用。
【难度系数】
0.6
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