課程內(nèi)容
九年級數(shù)學(xué)上冊第3章《對圓的進(jìn)一步認(rèn)識》3.1 圓的對稱性(第一課時)
第三章《對圓的進(jìn)一步認(rèn)識》
3.1 圓的對稱性
第一課時
交流與發(fā)現(xiàn)
你還記得什么是圓嗎?你學(xué)過哪些有關(guān)圓的知識?
思考下面的問題,并與同學(xué)交流:
(1)在一張半透明的紙片上畫一個圓,標(biāo)出它的圓心O,栽任意作出一條直徑AB(圖3-1).將⊙O沿直徑AB折疊,
你發(fā)現(xiàn)了什么?
(2)再任意作一條直徑,重復(fù)(1)中的操作,還有同樣的結(jié)論嗎?
由此得到
圓是軸對稱圖形,每一條直徑所在的直線都是它的對稱軸.
(3)如圖3-2,CD是⊙O的弦,AB是與CD垂直的直徑,垂足為點(diǎn)E.將⊙O沿直徑AB折疊,你發(fā)現(xiàn)線段CE與DE有什
么關(guān)系?
與
有什么關(guān)系?
與
有什么關(guān)系?為什么?
連接OC,OD(圖3-3).
因?yàn)镺C=OD,OE⊥CD,所以CE=DE.
從而可知點(diǎn)C與點(diǎn)D關(guān)于直線AB對稱.
因?yàn)椤袿關(guān)于直線AB成軸對稱,所以當(dāng)⊙O沿直線AB折疊時,點(diǎn)C與點(diǎn)D重合,與重合,與重合,所以=,=.
于是,便得到
垂徑定理
垂直于弦的直徑平分弦以及弦所對的兩條弧.
例2
1400多年前,我國隋朝時期建造的趙州石拱橋(圖3-6)的橋拱近似于圓弧形,它的跨度(弧所對的弦長)為
37.02m,拱高(弧的中點(diǎn)到弦的距離,也叫弓形的高)為7.23m,求橋拱所在圓的半徑(精確到0.1m).
解
設(shè)拱橋所在的圓的半徑為R(m).如圖3-7,用

表示橋拱,
的圓心為O。經(jīng)過點(diǎn)O作弦AB的垂線,垂足為點(diǎn)D,與
交于點(diǎn)C.
∵OC⊥AB,∴D是線段AB的中點(diǎn),C是
的中點(diǎn),CD就是拱高.
∵AB=37.02,CD=7.23,
∴AD=1/2AB=1/2×37.02=18.51,
OD=OC-CD=R-7.23.
在Rt△ODA中,由勾股定理,得OA2=AD2+OD2,
即
R2=18.512+(R-7.23)2.
解這個方程,得R≈27.3.
所以,趙州石拱橋橋拱所在圓的半徑為27.3m.
挑戰(zhàn)自我
如圖3-8,P為⊙O內(nèi)一點(diǎn),你能用尺規(guī)作⊙O的一條弦AB,使點(diǎn)P恰為AB的中點(diǎn)嗎?說明你的理由.
練習(xí)
1.如圖,AB是⊙O的直徑,弦CD⊥AB,垂足為點(diǎn)M,求證:∠ACD=∠ADC.
2.如圖,⊙O是水平放置的輸油管道的橫截面,其直徑為650mm,油面的寬度AB=600mm.求油的最大深度.