初中数学 · 动态几何实验室

阿基米德折弦模型

拖动圆上的 A、B、C —— 见证「折弦 + 弧中点 + 垂线」的长度守恒
AD = DC + AB M 为弧 CB(不含 A) 中点,MD⊥CA | 情形②:AD = DB + CA
模型同源真题 2024·浙江宁波 ★★★★☆
如图,折弦 CAB 中,M 是弧 CB(不含 A) 的中点,过 M 作 MD ⊥ AC 于 D。若 AB = 3,DC = 5,则 AD = ______。
实验台 · 折弦 CAB 与弧中点 M
拖动 A、B、C(沿圆周滑动)—— 盯住 AD 与 DC + AB 的长度关系
⇅ 拖 动 我

◈ 实时观测

弦 CA7.6
弦 AB4.6
AD(折点侧)6.1
DC1.5
DC + AB6.1
AD = DC + AB ✓
AD = DC + AB
M 是弧 CB(不含 A) 的中点,MD 垂直于较长弦段 —— 垂足 D 恰好是「折弦拉直」后的中点:AD = (CA + AB) / 2
口诀:折弦配弧中点,垂足一落下,长段等于短段加另弦
实验台 · 两种情形对照
情形① CA > AB:MD⊥CA;情形② AB > CA:MD⊥AB —— 结论形式不变:折点侧 = 另一侧 + 另一条弦
⇅ 拖 动 我

◈ 实时观测

弦 CA4.6
弦 AB9.2
AD(折点侧)6.9
DB2.3
DB + CA6.9
情形②:AD = DB + CA ✓
AD = 另一半 + 另一条弦
无论垂足落在 CA 还是 AB 上,结论同形:AD(折点 A 到垂足)= 剩下一段 + 不参与作垂的那条弦
口诀:哪边长就垂哪边,折点侧等于「段 + 弦」

中考真题(冲刺)

围绕「阿基米德折弦定理 AD = DC + AB」· 做完先在实验台拖一拖验证

🏆 通关进度:0 / 6
第 1 关 单选题 直击中考 ★★☆☆☆
2026·山西
如图,A、B、C 在 ⊙O 上,M 是弧 CB(不含 A)的中点,MD⊥CA 于 D。若 CD = 3,AB = 4,则 AD 的长是( )
O?34ABCMD
A.5
B.6
C.7
D.8
答案:C(7)
由折弦定理 AD = DC + AB = 3 + 4 = 7。垂足 D 就是折弦「拉直」后的中点,根本不用算圆半径。
第 2 关 填空题 直击中考 ★★☆☆☆
2026·山西
如图,折弦 CAB 中 M 是弧 CB 中点,MD⊥CA 于 D。若 CA = 10,AB = 6,则 AD = ______。
O?CD6ABCMD
答案:AD = 8
AD = (CA + AB)/2 = (10+6)/2 = 8。由 AD = DC + AB 且 DC = CA − AD,解方程即得这个「半和」形式,更好算。
第 3 关 解答题 中考经典题 ★★★☆☆
2026·山西
如图,A、B、C 在 ⊙O 上,CA > AB,M 是弧 CB(不含 A)的中点,MD⊥CA 于 D。
求证:AD = DC + AB。
OADCDABABCMD
证明(截长法)
在 AD 上取 G 使 DG = DC。
① MD⊥CA 且 DG = DC ⟹ △MDC ≌ △MDG(SAS)⟹ MG = MC;
② M 是弧 CB 中点 ⟹ 弧 MC = 弧 MB ⟹ MA 公用、MC = MB 所在弦等… 关键角:∠MGA = ∠MGC 的等补 = ∠MCG 的等补… 标准表述:由 ① 得 ∠MGD = ∠MCD,其补角 ∠MGA = 180°−∠MCA = ∠MBA(圆内接四边形外角);
③ 又 ∠MAG = ∠MAC = ∠MBC… 即 ∠MAB 侧:∠MAB = ∠MCB(同弧 MB)… 综上 △MGA ≌ △MBA(AAS:MA=MG,∠MGA=∠MBA,∠MAG=∠MAB 公用)⟹ GA = AB。
∴ AD = AG + GD = AB + DC。证毕。
第 4 关 填空题 情形② · 辨析 ★★★☆☆
2026·山西
如图,AB > CA,M 是弧 CB(不含 A)的中点,MD⊥AB 于 D。若 DB = 2,CA = 5,则 AD = ______。
O?25ABCMD
答案:AD = 7
情形②结论同形:AD = DB + CA = 2 + 5 = 7。⚠️ 注意垂足落在较长弦 AB 上,加的是「另一条弦 CA」,不要背成字母公式,要理解「折点侧 = 另一半 + 另一弦」。
第 5 关 填空题 易错 · 半差形式 ★★★★☆
2026·山西
如图,折弦 CAB 中 M 是弧 CB 中点,MD⊥CA 于 D。若 CA = 9,AB = 5,则 CD = ______。
OAD?5ABCMD
答案:CD = 2
AD = (CA+AB)/2 = 7,CD = CA − AD = 9 − 7 = 2;也可直接记「半差」:CD = (CA−AB)/2 = (9−5)/2 = 2。⚠️ 易错:把 CD 当成 (CA+AB)/2 = 7 —— 半和是 AD(折点侧),半差才是 CD。
第 6 关 规律探究 中考复习讲义 ★★★☆☆
2026·山西
设 CA = a,AB = b(a > b),M 是弧 CB 中点,MD⊥CA 于 D。
(1) 用 a、b 表示 AD = ______;
(2) 用 a、b 表示 CD = ______;
(3) 当 b 逐渐增大接近 a 时,CD 趋近于 ______(填数值),此时 D 与 A 的位置关系是 ______。
OADCDABABCMD
(1)
(2)
(3)
答案:(1) (a+b)/2 (2) (a−b)/2 (3) 0(D 与 A 重合)
由 AD = CD + b 与 AD + CD = a 联立:AD = (a+b)/2(半和),CD = (a−b)/2(半差)。当 b→a(折弦变成等弦),CD→0,垂足 D 与折点 A 重合 —— 折弦定理退化为「等弦 ⟹ 垂足即端点」,依然成立。

◈ 模型识别

圆上一条折弦(两段弦共端点)+ 弧中点 + 向较长弦作垂线 —— 优先想到阿基米德折弦定理。看到「弧中点 + 垂直」的组合,直接锁定。

◈ 破题口诀

「折弦配弧中点,垂足一落下,长段等于短段加另弦」。记不住字母就记:AD(折点侧)= 半和,CD = 半差。

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