怎样认识圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系

  有关圆的证明题,常常与圆心角、弧、弦、弦心距密不可分。因此,认识它们之间的关系是非常必要的。在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦或两条弦的弦心距中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等。通过此定理,可以很清楚地表明这些量之间的关系。同时应注意,这里所说的弧必须同指“劣弧”或者同指“优弧”。

  例1.设两弦AB、CD的中点分别为M、N,且MN与二弦成等角,问二弦的关系如何?

  分析:两条弦的关系是指两弦相等与否、平行与否等。但是因为题目中没有画出图形,所以要画出并注意不同情况。

  解:当MN不过O点时,如图甲,连结OM、ON,

  则ONM构成三角形。

  因M、N分别是AB、CD中点,

  故OM⊥AB,ON⊥CD。

  又因∠1=∠2,故∠OMN=∠ONM,得OM=ON,

  故AB=CD。

  当MN与点O共线时,如图乙,则MN⊥AB,MN⊥CD,故AB//CD。

  于是二弦AB、CD是相等或平行的关系。

  注意:此题要谨防遗漏第二种情况。

  例2.已知AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于E,且EB=4cm, CD=12cm, 求圆心到弦CD的距离。

  分析:对于弦心距的问题,常常通过和半径、弦的一半构成的直角三角形来解决。

  解:如图:设⊙O的半径为xcm,则OE=(x-4)cm.

  因AB⊥CD,且AB为圆的直径,故CE=CD,即CE=6cm.

  在RtΔOCE中,由勾股定理得x2=62+(x-4)2解之得x=6.5.

  故OE=x-4=6.5-4=2.5(cm).

  从解题中我们可以发现,在解有关圆的弦、弦心距关系的问题时,不可忽视由半径、弦心距、弦的一半所构成的直角三角形,并由勾股定理反映出它们的数量关系。