在初中数学的学习过程中,垂径定理是一个非常重要的知识点。它不仅在几何证明中占据重要地位,而且在解决实际问题时也具有广泛的应用。为了帮助九年级学生更好地掌握这一知识点,本文将提供一套精心设计的练习题,并附上详细的答案解析。
什么是垂径定理?
垂径定理是指:在圆中,如果一条直线经过圆心并且垂直于弦,则这条直线平分弦以及弦所对的弧。简单来说,就是通过圆心且垂直于弦的直线会把弦和对应的弧分成相等的部分。
练习题
1. 已知圆O的半径为5cm,弦AB的长度为6cm,且OC垂直于AB,求OC的长度。
2. 在圆O中,直径CD垂直于弦AB,交点为E。若AE=3cm,EB=5cm,求直径CD的长度。
3. 圆O中,弦AB与直径CD相交于点P,且AP=4cm,PB=9cm,求CP和PD的长度。
答案解析
1. 根据垂径定理,OC垂直于弦AB并平分AB。因此,AC=BC=3cm。利用勾股定理计算OC的长度:
\[
OC = \sqrt{OA^2 - AC^2} = \sqrt{5^2 - 3^2} = \sqrt{25 - 9} = \sqrt{16} = 4 \text{cm}
\]
2. 同样利用垂径定理,直径CD垂直于弦AB且平分AB。因此,AB=AE+EB=8cm。设直径CD的长度为x,则DE=x/2。根据勾股定理:
\[
OD^2 = OE^2 + ED^2 \implies (x/2)^2 = 4^2 + (x/2 - 3)^2
\]
解方程可得x=10cm。
3. 再次应用垂径定理,弦AB被直径CD平分。因此,AP=PB=4.5cm。由于AP=4cm,PB=9cm,可以得出CP和PD分别为2cm和7cm。
通过以上练习题和解答,希望同学们能够更加深入地理解垂径定理的应用。熟练掌握这些基本概念和技巧,对于解决更复杂的几何问题将大有裨益。继续加油,相信你们一定能在数学学习的道路上取得优异的成绩!