垂径定理的应用

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  垂径定理及其推论,是圆一章最重要的定理,在计算、证明、作图、生产生活等各个方面都有广泛的应用.
  一、确定圆心和半径
  确定圆心的常用方法有:① 用垂径定理 作任意两条弦的中垂线,这两条中垂线的交点就是圆心;② 利用垂径定理的推论 90°的圆周角所对的弦是直径,两条直径的交点就是圆心.
  例1 有一块圆形木板,小军要在它的正中间打一个小孔,制一个玩具,而身边只有一块三角板(三角板的斜边大于圆的直径),你能帮他找到圆心吗?
  解析: 借助三角板的直角,可以利用垂径定理的推论来确定圆心.如图1,首先将三角板的直角顶点放在圆周上任意一点,两条直角边交圆于A,B两点,则AB就是圆的直径.同样方法再得到另一条直径CD.两条直径交于O点,则O点就是要找的木板圆心.
  例2 如图2,在平面直角坐标系中,已知一圆弧过小正方形网格的格点A,B,C,已知A点的坐标为(-3,5),则该圆弧所在圆的圆心坐标为.
  解析: 本题可以利用垂径定理解决.如图3,弦AB,BC的两条垂直平分线的交点G就是圆心.从图上可以看出,G点的坐标为(-1,0).
  二、实际应用
  例3 小明不慎将家里的一块圆形玻璃打碎了,其中四块碎片如图4所示.为配到与原来大小一样的圆形玻璃,小明带到商店里去的一块玻璃碎片应该是().
  A. 第①块 B. 第②块
  C. 第③块 D. 第④块
  解析: 只要知道圆上的一段弧,就可以画出两条弦,只要知道圆的任意两条弦,这两条弦的中垂线交点就是圆心,确定了圆心及半径就确定了整个圆.因此,只要带第②块就可以了.选B.
  例4 如图5,有三家工厂A,B,C,它们不在一条直线上,现在三家共同出资打一口井向三家供水,要求这口井到三家的距离相等,你能帮他们设计一个方案吗?
  解析: 三家的地点可以确定一个圆,水井打在这个圆的圆心上,到三家的距离相等.这就归结为作三点确定的圆的圆心.分别作线段AB,BC的垂直平分线,两条直线交于点O,则O点就是打井的地点,如图6.
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