丁廣琳
垂徑定理及其推論,是圓一章最重要的定理,在計算、證明、作圖、生產(chǎn)生活等各個方面都有廣泛的應(yīng)用.
一、確定圓心和半徑
確定圓心的常用方法有:① 用垂徑定理 作任意兩條弦的中垂線,這兩條中垂線的交點就是圓心;② 利用垂徑定理的推論 90°的圓周角所對的弦是直徑,兩條直徑的交點就是圓心.
例1 有一塊圓形木板,小軍要在它的正中間打一個小孔,制一個玩具,而身邊只有一塊三角板(三角板的斜邊大于圓的直徑),你能幫他找到圓心嗎?
解析: 借助三角板的直角,可以利用垂徑定理的推論來確定圓心.如圖1,首先將三角板的直角頂點放在圓周上任意一點,兩條直角邊交圓于A,B兩點,則AB就是圓的直徑.同樣方法再得到另一條直徑CD.兩條直徑交于O點,則O點就是要找的木板圓心.
例2 如圖2,在平面直角坐標系中,已知一圓弧過小正方形網(wǎng)格的格點A,B,C,已知A點的坐標為(-3,5),則該圓弧所在圓的圓心坐標為.
解析: 本題可以利用垂徑定理解決.如圖3,弦AB,BC的兩條垂直平分線的交點G就是圓心.從圖上可以看出,G點的坐標為(-1,0).
二、實際應(yīng)用
例3 小明不慎將家里的一塊圓形玻璃打碎了,其中四塊碎片如圖4所示.為配到與原來大小一樣的圓形玻璃,小明帶到商店里去的一塊玻璃碎片應(yīng)該是().
A. 第①塊 B. 第②塊
C. 第③塊 D. 第④塊
解析: 只要知道圓上的一段弧,就可以畫出兩條弦,只要知道圓的任意兩條弦,這兩條弦的中垂線交點就是圓心,確定了圓心及半徑就確定了整個圓.因此,只要帶第②塊就可以了.選B.
例4 如圖5,有三家工廠A,B,C,它們不在一條直線上,現(xiàn)在三家共同出資打一口井向三家供水,要求這口井到三家的距離相等,你能幫他們設(shè)計一個方案嗎?
解析: 三家的地點可以確定一個圓,水井打在這個圓的圓心上,到三家的距離相等.這就歸結(jié)為作三點確定的圓的圓心.分別作線段AB,BC的垂直平分線,兩條直線交于點O,則O點就是打井的地點,如圖6.