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1、2.圆的对称性平面上到定点距离等于定长的点的集合称为圆,圆既是轴对称图形,又是中心对称图形,圆的任意一条直径是圆的对称轴,圆心是圆的对称中心.圆的对称性是圆的最基本性质,垂径定理是圆的轴对称性的集中体现.垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.如图2-1所示,直径CZ)垂直于弦AB与H,我们可以得AH=BH;AC=CB,AD=BD.事实上,垂径定理五要素:直径平分弦AB垂直于弦AB,平分弧ACB平分瓠AQB中,删去=外,其余任意两个作为条件都可以推出另外三个结论.直径8垂直弦AB与点、H,圆心到。到垂足H,的距离称为弦心距,这里AOAH是一个重要的三角形,它练习这半弦长,半
2、径,弦心距之间的数量关系,是处理这类问题的主要工具.在同圆(或等圆)中,弦相等=弦心距相等.在同圆(或等圆)中,弦越长=弦心距越短例1如图2-2所示,AB与CQ是。0的两条互相垂直的弦,它们将0分成四部分,若弦A3的弦心距为。,弦CZ)的弦心距为求最大与最小部分之和减去其他两部分的差.分析:考虑到各部分形状,从而不便计算各部分面积.解如图2-2所示,作弦ABA8,CQC。,则Oo被分割为9块,易证四个“4”型全等,四个,仁1T”型中,上、下两个全等,左右两个相等,从而所求面积恰好等于中间矩形EFGH的面积,一句题意题意不难得到EF=2FG=2,所以最大与最小部分之和与其他部分只差为4而.说明:
3、本题是巧用圆的对称性的很好范例.例2如图2-3所示,在00的直径P。上取一点M,过作两条弦A5、CDNPMA=NPMC求证:MD=MB.分析可考虑过点。作弦A8、C。的垂线,既是处理这类问题的常见思路,又能集中ZPMA=NPMC,这一条件与AOGMNAOHM,解作OG_1CD与点H,则在bOGM与2HM中,NOGM=NOHM,NOMG=/PMC=ZPMA=NOMH,OM=OMyOGMNAOHM,GM=HM,所以MD=MG+GD=MH+HB=MB.例3如图2-4所示,OO的直径A8为20cm,G是直径AB上一点,CO是过G的一条弦,,CD=16cm,过A,B分别作AEJ_C。于点比BF1CD于点
4、F,求AE与BF的长度之差.分析作ON上CD于点N,连结C0,首先,通过RtACQV可联系A8、CO之长;其次,可利用AGCW,AG4E,AGM之间相似找到AE,BF的数量关系.解作ON工CD于点、N,连结OC,则ON=JoC2一CN?=JG回-ICQ)=6cm易知AGONGAEGBF,ONOGONOG所以一=,一=,AEGABFBG店AF-BF=GA-BG=OGOG黑OA+OG-(08-OG)=黑X2OG=2QN=12cm4如图2-5所示,EF是。的直径,B,C,BC=CR点A在。上,求证:AB+AC-EF,3分析:注意到点。是BC的中心及圆的中心对称性,延长AO交Oo于点R则四边形ABCO
5、为平行四边形,可建立平面直角坐标系.解延长40交OO于点。,连接3D,8又易知。为8C的中心,ABC。为平行四边形,从而2(AB2+AC2)=AD2+BC2=EF2+WEF)2=yEF22(AB?+AC2)-(AB+AC)2=(AB-AC)20yEF2=2(AB2+AC2)(AB+AC)2AB+AC-EF.3说明:本题解法中,延长A。,实现直径AB,AC同一与一个平行四边形.例5如图26所示,已知:。|与。2交于只。两点,过点作尸作分割线APB交。1与A,交OO2与b,ab/io02;过点作P作分割线Cpd交Cq于点C,交OO2与点。,请此比较4B,CD的大小.分析作qE1AB于E,O2F工AB于F,则QQ=gA8,实现AB长度与长度OQ的转化同样地,作qG1于G,O?H人CD于H,再作qM_1qH于M,则OM=;CD从而将A8,8的长度统一于RtAMQo2中,向题可解.解作QE1AB于E,O2尸14B于尸,则Q=1A8,作QG1C。于G,H1CD千H,再作qMJ,Q于M,则QM=gcD在RtQ2,OiMO1O2,所以gcDv;A8,即CDJA2-AF2=5.所以OB=yOF2+BF2/26.