【如何证明垂径定理】一、说明
垂径定理是圆的几何中一个重要的定理,其内容为:如果一条直径垂直于一条弦,那么这条直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧。该定理在解决与圆相关的几何问题时具有广泛的应用。
要证明垂径定理,可以从几何的基本性质出发,结合全等三角形、勾股定理等知识进行推导。以下是对垂径定理的证明过程进行简要总结,并以表格形式展示关键步骤和依据。
二、垂径定理证明过程表
| 步骤 | 内容 | 依据/说明 |
| 1 | 设圆O,弦AB,直径CD垂直于弦AB,交点为E | 题设条件 |
| 2 | 连接OA、OB、OC、OD | 构造辅助线,便于分析 |
| 3 | 因为CD是直径,所以OC = OD(半径) | 圆的定义 |
| 4 | 因为CD⊥AB,所以∠AEC = ∠BEC = 90° | 垂直定义 |
| 5 | 在△OAE 和 △OBE 中: - OA = OB(半径) - OE 是公共边 - ∠AEO = ∠BEO = 90° | 全等三角形判定(HL) |
| 6 | 所以△OAE ≌ △OBE | 全等三角形判定(HL) |
| 7 | 因此,AE = BE,即E是AB的中点 | 全等三角形对应边相等 |
| 8 | 弦AB被直径CD平分,即CD平分AB | 结论1 |
| 9 | 连接弧AC和弧BC,因为AE = BE,所以弧AC = 弧BC | 圆中相等弦对应的弧相等 |
| 10 | 因此,直径CD也平分弦所对的弧 | 结论2 |
三、结论
通过上述步骤可以清晰地看出,垂径定理的证明主要依赖于圆的对称性、全等三角形的性质以及垂直关系的利用。该定理不仅在理论上有重要意义,在实际应用中也常用于求解圆中弦长、弧长、角度等问题。
四、小结
| 定理名称 | 垂径定理 |
| 内容 | 一条直径垂直于弦,则该直径平分弦并平分弦所对的弧 |
| 关键条件 | 直径垂直于弦 |
| 核心结论 | 弦被平分;弧被平分 |
| 应用领域 | 几何计算、圆的相关问题 |
如需进一步拓展,可结合具体例题或图形进行验证与应用。


