垂径定理证明

初三圆 · 直角三角形全等 · 弦与弧

垂径定理HL 全等等弧

定理内容

在圆 O 中,直径 CD 垂直于弦 AB,垂足为 M。

AM=BM,弧 AC=弧 BC,弧 AD=弧 BD

证明这些结论。

动态参考图

上下移动弦 AB,直径始终垂直弦,M 始终是弦的中点。

AM
BM
关系

完整证明

OA、OB 都是圆 O 的半径,因此

OA=OB

又因为 CD⊥AB,所以 ∠AMO=∠BMO=90°

比较 Rt△AOM 与 Rt△BOM:

斜边 OA=OB,直角边 OM=OM

Rt△AOM≌Rt△BOM(HL)

全等三角形的对应边相等,所以

AM=BM

因此垂直于弦的直径平分这条弦。

由全等还可得 ∠AOM=∠MOB。相等的圆心角所对的弧相等,因此

弧 AC=弧 BC,弧 AD=弧 BD
∴ 垂直于弦的直径平分弦,并平分弦所对的两条弧

常用变式

已知条件可推出
直径垂直弦平分弦、平分两条弧
直径平分非直径的弦直径垂直弦,并平分弧
弦的垂直平分线一定经过圆心