专训2 垂径定理的四种应用技巧
名师点金:
垂径定理的巧用主要体现在求点的坐标、解决最值问题、解决实际问题等.解题时,巧用弦的一半、圆的半径和圆心到弦的垂线段三条线段组成的直角三角形,然后借助勾股定理,在这三个量中知道任意两个,可求出第三个.
巧用垂径定理求点的坐标
1.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(10,0),点B的坐标是(8,0),点C,D在以OA为直径的半圆M上, 且四边形OCDB是平行四边形,求点C的坐标.
(第1题)
巧用垂径定理解决最值问题(对称思想)
2.如图,AB,CD是半径为5的⊙O的两条弦,AB=8,CD=6,MN是直径,AB⊥MN于点E,CD⊥MN于点F,P为直线EF上的任意一点,求PA+PC的最小值.
(第2题)
巧用垂径定理计算
3.如图,CD为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为点F,AO⊥BC,垂足为E,BC=23.求:
(1)AB的长; (2)⊙O的半径.
(第3题)
巧用垂径定理解决实际问题(建模思想)
4.某地有一座拱桥,它的桥拱是圆弧形,桥下的水面宽度为7.2
m,拱顶高出水面2.4
m,船舱顶部为长方形并高出水面2 m的货船要经过这里,此货船能顺利通过这座拱桥吗?
答案
1.解:如图,连接CM,作MN⊥CD于N,CH⊥OA于H. ∵四边形OCDB为平行四边形,B点的坐标是(8,0), ∴CD=OB=8,CN=MH,CH=MN. 又∵MN⊥CD, ∴CN=DN=1
2
CD=4.
m,现有一艘宽3
易知OA=10,∴MO=MC=5.
在Rt△MNC中,MN=CM2-CN2=52-42=3. ∴CH=3.又OH=OM-MH=5-4=1. ∴点C的坐标为(1,3).
(第1题)
2.
解
:
如图,易知点C关于直线MN的对称点为点D,连接AD,交MN于点P,连接PC,易知此时PA+PC最小且PA+PC=AD.过点D作DH⊥AB于点H,连接OA,OC.易知AE=4,CF=3,由勾股定理易得OE=3,OF=4,∴DH=EF=7,又AH=AE+EH=4+3=7.∴AD=72.即PA+PC的最小值为72.
(第2题)
点拨:本题运用了转化思想,将分散的线段转化为一条线段,然后运用勾股定理求出线段的长度. 3.解:(1)连接AC,
∵CD为⊙O的直径,CD⊥AB, ∴AF=BF.
∴AC=BC.延长AE交⊙O于G, 则AG为⊙O的直径, 又AO⊥BC, ∴BE=CE. ∴AC=AB. ∴AB=BC=23. (2)由(1)知AB=BC=AC, ∴△ABC为等边三角形. ∴∠BAC=60°. ∵AE⊥BC,
1
∴∠EAB=∠CAE=∠CAB=30°.
2即∠OAF=30°,
在Rt△OAF中,AF=3,