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垂径定理

垂径定理是数学几何(圆)中的一个定理,它的通俗的表达是:垂直于弦的直径平分弦且平分这条弦所对的两条弧。数学表达为:如图,直径MN垂直于弦AB,则AC=CB,弧AN等于弧BN(包括优弧与劣弧),半圆MAN=半圆MBN。

垂径定理是圆的重要性质之一,它是证明圆内线段、角相等、垂直关系的重要依据,也为圆中的计算、证明和作图提供了依据、思路和方法。

定理定义

垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。

一条直线,在下列5条中只要具备其中任意两条作为条件,就可以推出其他三条结论。称为知二得三(知二推三)。

平分弦所对的优弧

平分弦所对的劣弧(前两条合起来就是:平分弦所对的两条弧)

平分弦(不是直径)

垂直于弦

过圆心(或是直径)

数学证明

推导定理

推论一:平分弦(非直径)的直径垂直于这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧。

几何语言:DC是直径,

直径DC垂直于弦AB,劣弧AD等于劣弧BD,

推论二:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的弧。

几何语言:DC垂直AB,

DC是圆的直径,劣弧AD等于劣弧BD,

推论三:平分弦所对的一条弧的直径垂直平分这条弦,并且平分这条弦所对的另一条弧。

推论四:在同圆或者等圆中,两条平行弦所夹的弧相等

定理简史

欧几里得古希腊数学家 希腊文:Ευκλειδης. ,公元前330年~公元前275年,)几何原本第I卷中的第12个命题实际即为垂径定理,这可能是最早的有关于垂径定理的记载。

定理意义

垂径定理是圆的重要性质之一,它是证明圆内线段、角相等、垂直关系的重要依据,也为圆中的计算、证明和作图提供了依据、思路和方法。

参考资料