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1、3.3垂径定理教学目标1.利用圆的轴对称性研究垂径定理及其逆定理2运用垂径定理及其逆定理解决问题重点:探索并证明垂径定理,会运用垂径定理及其逆定理解决问题难点:垂径定理及其逆定理的证明,以及应用时如何添加辅助线教学过程一、创设情境,导入新课1.等腰三角形是轴对称图形吗?2.如果将一等腰三角形沿底边上的高对折,可以发现什么结论?3如果以这个等腰三角形的顶角顶点为圆心,腰长为半径画圆,得到的图形是否是轴对称图形呢?(通过等腰三角形的轴对称性向圆的轴对称性过渡,引导学生思考,培养学生类比分析的能力)二、合作交流,探究新知1垂径定理问题:如图,AB是O的一条弦,作直径CD,使CDAB,垂足为M.(1)
2、该图是轴对称图形吗?如果是,其对称轴是什么? 生圆是轴对称图形,过圆心的直线是它的对称轴(2)你能得出图中有哪些等量关系?说一说你的理由条件: CD是直径; CDAB.结论(等量关系):AMBM;.证明:连接OA,OB,则OAOB.在RtOAM和RtOBM中,OAOB,OMOM,RtOAMRtOBM.AMBM.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,和重合, 和重合. ,.证明完毕后,让学生自行用文字语言表述这一结论,最后提炼出垂径定理的内容垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧2.垂径定理逆定理的探索想一想:如图,AB是O 的弦(不是直径
3、),作一条平分AB的直径CD,交AB于点M.(1)如图是轴对称图形吗?如果是,其对称轴是什么?(2)图中有哪些等量关系?说一说你的理由条件: CD是直径; AMBM. 结论(等量关系):CDAB;.让学生模仿垂径定理的证明过程,自行证明逆定理,并表述逆定理的内容平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧生如图,连接OA,OB,则OAOB.在等腰OAB中,AMMB,CDAB(等腰三角形的三线合一)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,和重合, 和重合. ,.师为什么上述条件要强调“弦不是直径”?生因为圆的任意两条直径互相平分,但是它们不一定是互相垂直的下面,我们
4、通过求解例题,来熟悉垂径定理三、运用新知,深化理解例1(教材示例)如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(即图中,点O是所在圆的圆心),其中CD600 m,E为的一点,且OECD,垂足为F,EF90 m求这段弯路的半径师生共析:要求弯路的半径,连接OC,只要求出OC的长便可以了因为已知OECD,所以CFCD300 m,OFOEEF,此时就得到了一个RtCFO,哪位同学能口述一下如何求解?生连接OC,设弯路的半径为R m,则OF(R90) m,OECD,CFCD600300(m)在RtOCF中,根据勾股定理,得OC2CF2OF2,即R23002(R90)2.解这个方程,得R545.这段弯路的半径为54
5、5 m.例2如图,已知圆O的直径AB垂直于弦CD于点E,连接CO并延长交AD于点F,且CFAD.(1)求证:点E是OB的中点;(2)若AB8,求CD的长分析:(1)要证明E是OB的中点,只要求证OEOBOC,即OCE30;(2)在直角OCE中,根据勾股定理可以解得CE的长,进而求出CD的长解:(1)证明:连接AC,如图,直径AB垂直于弦CD于点E,ACAD.过圆心O的直线CFAD,AFDF,即CF是AD的垂直平分线,ACCD,ACADCD,即ACD是等边三角形,FCD30.在RtCOE中,OEOC,OEOB,点E为OB的中点;(2)在RtOCE中,AB8,OCOBAB4.又BEOE,OE2,C
6、E2 ,CD2CE4 .例3如图,点A,B是O上两点,AB10 cm,点P是O上的动点(与A,B不重合),连接AP,BP,过点O分别作OEAP于E,OFPB于F,求EF的长分析:运用垂径定理先证出EF是ABP的中位线,然后运用三角形中位线性质把要求的EF与AB建立关系,从而解决问题解:在O中,OEAP,OFPB,AEPE,BFPF,EF是ABP的中位线,EFAB105(cm)四、课堂练习,巩固提高1.教材P76“随堂练习”2探究在线高效课堂“自主检测”部分五、反思小结,梳理新知本节课你都有那些收获?1.利用圆的轴对称性研究了垂径定理及其逆定理2.解决有关弦的问题,经常是过圆心作弦的垂线,或作垂直于弦的直径,连接半径等辅助线,为应用垂径定理创造条件