二、学习新课 1、思考
如图,CD是⊙O的直径,AB是⊙O的弦,且AB⊥CD,垂足为M,则图中有哪些相等的量?为什么?
(学生观察,猜想,并得出以下结论) ①CO=DO(同圆的半径相等)
②AM=BM,弧AD=弧BD,弧AC=弧BC(如何证明?) (学生讨论,并得出推导过程,教师板书) 联结OA、OB,则OA=OB. ∵ AB⊥CD,
∴ AM=BM(等腰三角形三线合一), ∠AOD=∠BOD,
∴ 弧AD=弧BD(同圆中,相等的圆心角所对的弧相等). ∵ ∠AOC=∠BOC, ∴ 弧AC=弧BC.
2、定理:如果圆的一条直径垂直于一条弦,那么这条直径平分这条弦,且平分这条弦所对的弧.
3、例题分析
例1 已知:如图,以点O为圆心的两个圆中, 大圆的弦AB交小圆于点C、D两点,
求证:AC=DB
分析:作OH⊥AB,垂足为H
证明略
例2(赵州桥桥拱问题)1300 多年前,我国隋代建造的赵州石拱桥的桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦长)为37.4米,拱高(弧的中点到弦的距离,也叫拱形高)为7.2米,求桥拱的半径(精确到0.1米)
析: 分
如图,假设弧AB表示赵州桥的桥拱,桥拱的跨度为37.4米,拱高为7.2米,求桥拱所在圆的半径.(精确到0.1米)
1、结合图形解释桥拱的跨度、拱高及弓形的含义. 2、如何确定圆心的位置?
3、图中哪些表示圆O的半径? 4、如何建立等量关系?
解:设圆O的半径为R,则OA=OB=OC=R 根据题意,AB=37.4,CD=7.2,则OD=R?7.2 ∵ OC⊥AB,且OC过圆心
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1AB=18.7 2在Rt△AOD中,∠ADO=90° ∵ AD2+OD2=OA2 ∴ 18.72+(R?7.2)2=R2 R?27.9
答:桥拱所在圆的半径约为27.9米. 三、巩固练习
1、已知⊙O的弦AB长为10,半径长R为7,OC是弦AB的弦心距,求OC的长.
2、已知⊙O的半径长为50cm,弦AB长50cm, 求:(1)点O到AB的距离;(2)∠AOB的大小.
∴ AD=
四、课堂小结
知识:(1)圆的轴对称性;(2)垂径定理及应用.
方法:(1)垂径定理和勾股定理有机结合可以计算弦长、半径、弦心距等问题,关键是构造直角三角形——作弦心距;(2)为了更好理解垂径定理,一条直线只要满足①过圆心;②垂直于弦;则可得③平分弦;④平分弦所对的优弧;⑤平分弦所对的劣弧.
五、作业布置
必做题:练习册:P5,习题27.3(1)
分层题:(选作3题)金牌P11~12 七、教学说明及反思
(1) 本节一开始说明了圆是轴对称图形,然后在“思考” 中提出问题,引导学生直观感知垂径定理的真实性,再用推理的方法加以证明.教学中,要注意展现垂径定理的导出和证明过程,让学生获得“实验—归纳—猜测—论证”的过程经历.
(2) 对于垂径定理文字描述的理解,在“边款”中特别指出,垂径定理条件中的“弦”可以是直径,结论中“平分弦所对的弧”包括弦所对的劣弧和优弧;垂径定理中的条件“圆的直径垂直于弦”,也可表述为“圆的半径垂直于弦”,或者“圆心到弦的垂线段”.这样,学生在实际问题背景下,可灵活运用垂径定理来解决数学问题.
(3) 例题1是垂径定理的初步运用.学生有可能还是习惯用等腰三角形“三线合一”来证明,要引导学生对不同的证明方法进行比较,帮助学生理解新的定理在几何证明中所起的作用,看到不同证明方法之间的联系和课本中证明过
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程的简约.
(4) 例题2 是运用垂径定理解决简单的实际数学问题.本题的背景赵州石拱桥,教学时要指导学生如何将现实生活中的数学问题抽象为数学模型,要关注这个转化的过程,渗透数学建模思想.同时,可结合本例渗透“两纲”教育,激发学生的爱国热情.例题中有拱高,后面又提出了弓形的概念,教学时要向学生解说,并注意“边款”中对“弓形”与“拱形”两个概念的区别的说明.
27.3(2) 垂径定理
一、教学内容分析
垂径定理及其推理论是圆中的一个重要内容,它揭示了弦、直径及弦所对的弧之间的一种特殊的位置关系.解题时过圆心作已知弦的垂线是常用辅助线,其目的是应用垂径定理的有关结论.
二、教学目标
知识与技能:掌握垂径定理的推论;会利用推论进行简单的作图、计算和论证;培养观察、比较、分析、概括问题的能力及动手操作的基本技能.
过程与方法:在证明垂径定理的推论的活动中,领会分类讨论的数学思想; 情感态度与价值观:提高数学素养,用数学的眼光看世界. 三、教学重点难点
垂径定理推论的探索及应用.
四、教学流程设计 复习 提问 引入 新课 讲解 新课 定理 应用 巩固 练习 课堂 小结 五、教学过程设计 一、新课引入:
同学们,上节课我们学习了圆的重要性质垂径定理.请两名中等生回答定理内容,并说出这个定理的题设和结论.这时教师引导学生观察.若(1)过圆心;(2)垂直于弦;则(3)平分弦;(4)平分这条弦所对的弧.结合图形可表示为
∵CD是⊙O的直径 (1) AB⊥CD (2) ∴AM=BM (3) 弧AD=弧BD(弧AC=弧BC) (4)
将(2)和(3)对调,得到一个命题,
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∵CD是⊙O的直径 (1) AM=BM (3) ∴AB⊥CD (2) 弧AD=弧BD(弧AC=弧BC) (4) 将(2)和(4),又得到一个命题.
∵CD是⊙O的直径 (1) 弧AD=弧BD(弧AC=弧BC) (4) ∴AM=BM (3) AB⊥CD (2)
将(1)和(3)对调,得到一个命题; ∵AM=BM (3) AB⊥CD (2) ∴CD是⊙O的直径 (1) 弧AD=弧BD(弧AC=弧BC) (4) 将(1)(2)和(3)(4)同时对调,得到一个命题; ∵AM=BM (3) 弧AD=弧BD(弧AC=弧BC) (4) ∴CD是⊙O的直径 (1) AB⊥CD (2) 将(1)和(4)对调,得到一个命题;
∵弧AD=弧BD(弧AC=弧BC) (4) AB⊥CD (2) ∴AM=BM (3) CD是⊙O的直径 (1) 这些命题是真是假?
就是我们本节要学习的垂径定理的推论.这时教师点题.“27.3(2) 垂径定理(二)”.
二、学习新课
1、引导学生结合图形给出证明,并用文字进行表述. 2、总结上述讨论可以概括为:
在圆中,对于某一条直线“经过圆心”、“垂直于弦”、“平分弦”、“平分弦所对的弧”这四组关系中,如果有两组关系成立,那么其余两组关系也成立。
[说明]当条件为直线“经过圆心”、 “平分弦”时,还要指出这条弦不是直径,才能推出其余两组关系.
3、例题分析
例3如图,已知C是弧AB的中点,OC交弦AB于点D, ∠AOB=120°,AD=8.求OA的长.
O
A B D C
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例4已知弧AB,用直尺和圆规平分这条弧.
A
三、巩固练习
练习1:按图填空:在⊙O中, (1)若MN⊥AB,MN为直径, 则______,______,______; (2)若AC=BC,MN为直径,AB不是直径,则______,______,______;
(3)若MN⊥AB,AC=CB,则______,______, (4)若
=
,MN为直径,则______,______,______.
B
练习2、P16 四、课堂小结
1.这节课你学会了什么?
2.你认为有哪些要注意的地方? 3.你还有什么问题吗?
五、作业布置
练习册:P7,习题27.3(2)
六、教学说明及反思
(1)为了使学生真正体验垂径定理的重要,在取材处理上,没有象教科书那样直接给出问题1、问题2.而是将垂径定理的题设和结论进行对调,发现新命题,总结新命题,教师概括出推论。这样不仅让学生了解了新知识与旧知识之间的联系,也体现了知识的连贯性和系统性.这样既开发了学生的智力,又调动了学生学习的积极性和主动性.同时又增强了学生应用数学的意识.
(2)课本中把解决这些问题化归为平分弦(不是直径)或平分弧的直径是否垂直于弦的问题,利用等腰三角形“三线合一”的性质和垂径定理,导出垂径定理的推论.最后,进行总结性的概括,得到“在圆中,对于某一条直线“经过圆心”,“垂直于弦”,“平分弦”,“平分弦所对的弧”这四组关系中,如果其中有两组关系成立,那么其余两组关系也成立“的结论.
(3) 例题3是垂径定理推论的初步运用,解题过程中用到锐角三角比知识,主要考虑到简化计算过程.
(4) 例题4是运用垂径定理的推论作图———等分一条已知弧。可先让学生独立思考作图的方法,然后共同说明作图的依据,并作总结.通过此例,可让学生归纳:要平分一条线段或圆弧,只要作出这条线段或联结这两点的的垂直平分线.结合这道例题,也可要求学生找出这条弧所在圆的圆心位置,并说出作图的理由.
27.3(2) 垂径定理
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