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1、-九年级数学下册 3_3 垂径定理教案 (新版)北师大版-第 3 页*3.3 垂径定理1理解垂径定理和推论的内容,并会证明,利用垂径定理解决与圆有关的问题;(重点)2利用垂径定理及其推论解决实际问题(难点)一、情境导入如图某公园中央地上有一些大理石球,小明想测量球的半径,于是找了两块厚20cm的砖塞在球的两侧(如图所示),他量了下两砖之间的距离刚好是80cm,聪明的你能算出大石头的半径吗?二、合作探究探究点一:垂径定理【类型一】 利用垂径定理求直径或弦的长度 如图所示,O的直径AB垂直弦CD于点P,且P是半径OB的中点,CD6cm,则直径AB的长是()A2cm B3cmC4cm D4cm解析:
2、直径ABDC,CD6,DP3.连接OD,P是OB的中点,设OP为x,则OD为2x,在RtDOP中,根据勾股定理列方程32x2(2x)2,解得x.OD2,AB4.故选D.方法总结:我们常常连接半径,利用半径、弦、垂直于弦的直径造出直角三角形,然后应用勾股定理解决问题变式训练:见学练优本课时练习“课堂达标训练”第3题【类型二】 垂径定理的实际应用 如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(图中的),点O是这段弧的圆心,C是上一点,OCAB,垂足为D,AB300m,CD50m,则这段弯路的半径是_m.解析:本题考查垂径定理,OCAB,AB300m,AD150m.设半径为R,根据勾股定理可列方程R2(R50)
3、21502,解得R250.故答案为250.方法总结:将实际问题转化为数学问题,再利用我们学过的垂径定理、勾股定理等知识进行解答变式训练:见学练优本课时练习“课堂达标训练”第8题【类型三】 垂径定理的综合应用 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)请证明:点E是OB的中点;(2)若AB8,求CD的长解析:(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(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
4、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)解:在RtOCE中,AB8,OCOBAB4.又BEOE,OE2,CE2,CD2CE4.方法总结:解此类题一般要把半径、弦心距、弦的一半构建在一个直角三角形里,运用勾股定理求解变式训练:见学练优本课时练习“课后巩固提升”第5题探究点二:垂径定理的推论【类型一】 利用垂径定理的推论求角的度数 如图所示,O的弦AB、AC的夹角为50,M、N分别是、的中点,则MON的度数是()A100 B110C120 D130解析:已知M、N分别是、的中点,由“平分弧的直径垂直平分弧所
5、对的弦”得OMAB、ONAC,所以AEOAFO90,而BAC50,由四边形内角和定理得MON360AEOAFOBAC360909050130.故选D.变式训练:见学练优本课时练习“课堂达标训练”第6题【类型二】 利用垂径定理的推论求边的长度 如图,点A、B是O上两点,AB10cm,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的长解析: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)方法总结:
6、垂径定理虽是圆的知识,但也不是孤立的,它常和三角形等知识综合来解决问题,我们一定要把知识融会贯通,在解决问题时才能得心应手变式训练:见学练优本课时练习“课后巩固提升”第2题【类型三】 动点问题 如图,O的直径为10cm,弦AB8cm,P是弦AB上的一个动点,求OP的长度范围解析:当点P处于弦AB的端点时,OP最长,此时OP为半径的长;当OPAB时,OP最短,利用垂径定理及勾股定理可求得此时OP的长解:作直径MN弦AB,交AB于点D,由垂径定理,得ADDBAB4cm.又O的直径为10cm,连接OA,OA5cm.在RtAOD中,由勾股定理,得OD3cm.垂线段最短,半径最长,OP的长度范围是3cmOP5cm.方法总结:解题的关键是明确OP最长、最短时的情况,灵活利用垂径定理求解容易出错的地方是不能确定最值时的情况三、板书设计垂径定理1垂径定理2垂径定理的推论垂径定理是中学数学中的一个很重要的定理,由于它涉及的条件结论比较多,学生容易搞混淆,本节课采取了讲练结合、动手操作的教学方法,课前布置所有同学制作一张圆形纸片,课上利用此纸片探索、体验圆是轴对称图形,并进一步利用圆的轴对称性探究垂径定理,环环相扣、逐层深入,激发学生的学习兴趣,收到了很好的教学效果.