圆
易错点1:弧、弦、圆周角等概念理解不透彻,如弦所对的圆周角有两种情况,平行弦间的距离也有两种情况.
易错题1:已知A 、B 、C 三点都在⊙O 上,若⊙O 的半径为4cm ,BC =
,则∠A 的度数为_____________________.
错解:60°
正解:60°或120°
赏析:本题错解的主要原因是没有考虑到弦BC 所对的圆周角∠A 有两种情况.如图1,当点A 在优弧
上时,连接OA ,OB ,过点O 作OD ⊥BC 于点D .由垂径定理得BD =CD =
12BC ,∵BC =cm ,∴BD =1
2
×=.又∵OB =4cm ,∴在Rt △OBD 中,cos ∠OBD =
BD OB ==,∴∠OBD =30°,∴∠BOD =∠COD =90°-30°=60°,∴∠BOC =120°,∴∠A =
12∠BOC =1
2
×120°=60°;当点A 在劣弧如图2,在优弧 上任取一点E (不与点B 、C 重合),连接EB ,EC ,由前面的解法可得∠E =60°,又∵四边形ABEC 为⊙O 的内接四边形,∴∠A +∠E =180°,∴∠A =180°-60°=120°.∴综上,∠A 的度数为60°或120°.在同圆或等圆中,同一条弧所对的圆周角有两种,它们是互补的关系.
O
B
C
D A
图1
O
E B
C
D A
图2
易错点2:运用垂径定理的有关计算与证明,不善于添加辅助线构造直角三角形解决相
关问题.
易错题2:已知梯形ABCD 的各个顶点均在⊙O 上,AB ∥CD ,⊙O 的半径为8,AB =12,CD =4,则梯形ABCD 的面积S =______________________.
错解:+正解:+
赏析:本题由于没有对圆中的平行弦的位置分类讨论而造成错解.圆中的平行弦在题目
BC BC BC
中没有明确位置时,应分在圆心同侧和圆心两侧两种情况求解.如图1,当AB、CD位于圆心O的两侧时,过点O作ON⊥CD于点N,延长NO交AB于点M,连接OB、OC.∵ON
⊥CD,AB∥CD,∴OM⊥AB,∴CN=1
2
CD=2,BM=
1
2
AB=6,又∵OB=OC=8,OM2
+BM2=OB2,ON2+CN2=OC2,∴OM
=,ON
=∴MN
=OM+ON=
+
2.∴S=
1
2
(AB+CD)MN=
1
2
×(12+4)×(
2+
)=
+
2,当AB、CD位于圆心O的同侧时,过点O作ON⊥CD于点N,
交AB于点M,连接OB、OC.∵ON⊥CD,AB∥CD,∴OM⊥AB,∴CN=1
2
CD=2,BM
=1
2
AB=6,又∵OB=OC=8,OM2+BM2=OB2,ON2+CN2=OC2,∴OM
==ON
=∴MN=ON-OM=
.∴S=
1
2
(AB +CD)MN=
1
2
×(12+4)×(
2
)=
.故答案为
+
16
或
M
N
O
B
C
D
A
图1
M
N
O
B
C
D
A
图2
易错点3:切线的定义以及性质与判定的综合应用.
易错题3:已知OC平分∠AOB,D是OC上任意一点,⊙D与OA相切于点E,求证:OB与⊙D相切.
错解:如图1,连接DE、DF,∵OA切⊙D于点E,∴DE⊥OA.∵OC平分∠AOB,∴
∠DOE=∠DOF.在△ODE和△ODF中,∵
OD OD
DOE DOF
DE DF
=
?
?
∠=∠
?
?=
?
,∴△ODE≌△ODF(SAS),
∴∠DEO =∠DFO ,∴DF ⊥OB ,∴OB 与⊙D 相切.
图1
图2
正解一:如图2,连接DE ,过点D 作DF ⊥OB 于点F .∵OA 切⊙D 于点E ,∴DE ⊥OA ,∵OC 平分∠AOB ,∴DE =DF ,∴OB 与⊙D 相切.
正解二:如图2,连接DE ,过点D 作DF ⊥OB 于点F ,则∠DFO =90°.∵OA 切⊙D 于点E ,∴DE ⊥OA ,∴∠DEO =90°,∴∠DFO =∠DEO .∵OC 平分∠AOB ,∴∠DOE =
∠DOF .在△ODE 和△ODF 中,∵DEO DFO DOE DOF OD OD ∠=∠??
∠=∠??=?
,∴△ODE ≌△ODF (AAS ),∴
DE =DF ,∴OB 与⊙D 相切.
赏析:本题由于没有理解切线的两种判定方法而出错.当直线经过圆上的某一点时,采用“连半径,判垂直”的方法;当不知道直线经过圆上哪一点时,采用“作垂直,判半径”的方法,此方法中千万要注意,不能从图形判断直线经过圆上哪一点,应从题目的条件中判断直线是否经过圆上哪一点.
易错点4:圆周角定理及其推论,特别是运用推论时易出错.
易错题4:如图,△ABC 内接于⊙O ,∠C =45°,AB =2,求⊙O 的半径
.
错解:如图1,连接OA ,OB ,由圆周角定理得∠AOB =∠C ,∵∠C =45°,∴∠AOB =45°,∴⊙
O
的半径为
11
sin 22
AB AOB ?==∠
图
1
图2
正解一:如图1,连接OA ,OB ,由圆周角定理得∠AOB =2∠C ,∵∠C =45°,∴∠AOB =45°×2=90°,设OA =OB =x ,在Rt △AOB 中,由勾股定理得x 2+x
2=22,解得x
x >0,∴x
, ∴⊙O .(或:如图1,连接OA ,OB ,由圆
周角定理得∠AOB=2∠C,∵∠C=45°,∴∠AOB=45°×2=90°,又∵OA=OB,∴∠
OAB=∠OBA=45°,在Rt△AOB中,sin∠OAB=OB
AB
,∴OB=AB sin45°=2
×
2
,即
.)
正解二:如图2,作直径AD,连接DB,则∠DBA=90°,∠C=∠D,∵∠C=45°,∴∠D=45°,∴∠DAB=180°-∠DBA-∠D=180°-90°-45°=45°,∴∠D=∠DAB,∴DB=AB,∵AB=2,∴DB=2,在Rt△DAB中,由勾股定理得AB2+DB2=AD2,
∴AD2=22+22,解得AD=
,∴⊙O的半径为
÷2
.(或:如图2,作直径
AD,连接DB,则∠DBA=90°,∠C=∠D,∵∠C=45°,∴∠D=45°,在Rt△DAB
中,sin∠D=AB
AD
,AB=2,∴AD=
sin
AD
D
∠
2
=
,⊙O的半径为
÷2
.)
赏析:本题错解的原因是圆周角定理运用错误,且求半径时的过程不完整,省去的过程过多.利用圆周角定理时通常都需要作辅助线连接半径,利用圆周角定理的推论时通常都需要连接某条弦或作直径,以得到90°角或实现角的等量转换.
易错点5:点与圆、直线与圆的位置关系及判断方法.
易错题5:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,若以C为圆心、R为半径所作的圆⊙C与斜边只有一个公共点,则R的取值范围是……………………………………()
A.R=2.4
B.3<R<4
C.R=2.4或3<R≤4
D.R=2.4或3<R<4
错解:A
正解:C
赏析:本题仅从“只有一个公共点”得出直线与圆相切的关系来求解而出错,没有审清题意,因为斜边是线段,所以题中圆与斜边的关系应分类讨论求解.当⊙C与斜边AB相切时,如图1,此时,⊙C与斜边AB只有一个公共点.设⊙C与斜边AB相切于点D,则CD
⊥AB,又∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,∴由勾股定理得AB
=
=5,由三角形的面积公式可得S△ABC=1
2
AC×BC=
1
2
AB×CD,∴CD=
34
5
AC BC
AB
??
=
=2.4,即R=2.4;当R=AC时,如图2,此时,⊙C与斜边AB恰有两个公共点;当AC <R≤BC时,如图3,⊙C与斜边AB只有一个公共点;当R>BC时,如图4,此时,⊙C 与斜边AB无公共点.∴综上,R的取值范围是R=2.4或3<R≤4.另外,当R<2.4时,⊙C与斜边AB无公共点;当2.4<R≤AC时,⊙C与斜边AB有两个公共点.
图1
图2
图4
易错点6:正多边形与圆的有关计算;弧长与扇形面积的计算.
易错题6:如图,矩形ABCD中,AB=5,AD=12,将矩形ABCD按如图所示的方式在直线l上进行两次旋转,则点B在两次旋转过程中经过的路经长是…………………()
A.25
2
πB.13πC.25π
D.
l
B C
D
A
错解:B
正解:A
赏析:本题可能以为两次旋转中点B经过的路经是以点D为圆心,以DB长为半径的半圆弧长而造成错解.本题中点B经过的路经长应分两部分求解:如图1,第一次旋转时,
点B经过的路经长是以点D为圆心,以DB长为半径的1
4
圆弧长,即BB1的长,∵四边形
ABCD是矩形,∴旋转角∠BDB1=90°,在Rt△ABD中,∠A=90°,AB=5,AD=CB=
12
,∴由勾股定理得BD
13
==,∴BB1的长度为
1
4
×2π×13
=13
2
π;第二次旋转时,点B经过的路经长是以点C1为圆心,以C1B1长为半径的
1
4
圆弧
长,即B1B2的长,∵旋转角∠B1C1B2=90°,C1B1=CB=12,∴B1B2的长度为1
4
×2π×
12=6π.∴两次旋转过程中点B经过的路经长为13
2
π+6π=
25
2
π.
B2
B1
C1l
B C
D
A
图1
易错练
1.已知⊙O的直径CD=10cm,AB是⊙O的弦,AB⊥CD于点M,且AB=8cm,则AC的长为…………………………………………………………………………………………()
A.
B.
或
cm C.
D.
或
2.如图,已知⊙O是以坐标原点为圆心,以1为半径的圆,∠AOB=45°,点P在x轴上运动,若过点P且与AO平行的直线与⊙O有公共点,设P(x,0),则x的取值范围是_________________
.
3.周长为12的正三角形、正方形、正六边形的外接圆的面积分别是S3,S4,S6,则它们的大小关系是…………………………………………………………………………………()
A. S6>S4>S3
B. S3>S4>S6
C. S6>S3>S4
D. S4>S6>S3
4.如图,已知⊙O中EF过圆心O,且垂直于弦AD,B、C两点在直线DE上,且AD平分∠BAC.求证:DE2=BE·CE.
5.如图,在平面直角坐标系xOy中,⊙O交x轴于A、B两点,直线F A⊥x轴于点A,点D 在F A上,且DO平行于⊙O的弦MB,连接DM并延长交x轴于点C.
(1)判断直线DC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)设点D的坐标为(﹣2,4),试求MC的长及直线DC的表达式
.
参考答案
易错练
1.B 解析:解析:如图1,当弦AB 在圆心O 的左侧时,连接OA ,∵直径CD ⊥AB ,∴AM =
1
2
AB =4,∵OA =5,∴在Rt △AMO 中,由勾股定理得OM =3,∴CM =OC -OM =5-3=2,∴在Rt △ACM 中,由勾股定理得AC =224225+=;如图2,当弦AB 在圆心O 的右侧时,连接OA ,∵直径CD ⊥AB ,∴AM =
1
2
AB =4,∵OA =5,∴在Rt △AMO 中,由勾股定理得OM =3,∴CM =OC +OM =5+3=8,∴在Rt △ACM 中,由勾股定理得AC =224845+=.∴选B .
2.﹣2≤x ≤2且x ≠0 解析:解析:当点P 向右运动到如图1的位置时,过点P 的直线与⊙O 只有一个公共点,则此直线与⊙O 相切,设切点为C ,则OC ⊥PC ,又∵OA ∥PC ,∠AOB =45°,∴△OPC 为等腰直角三角形,∵OC =1,∴由勾股定理得OP =2,∴此时点P 的坐标为(2,0);当点P 向左运动到如图2的位置时,过点P 的直线与⊙O 只有一个公共点,则此直线与⊙O 相切,设切点为C ,则OC ⊥PC ,又∵OA ∥PC ,∠AOB =45°,∴△OPC 为等腰直角三角形,∵OC =1,∴由勾股定理得OP =2,∴此时点P 的坐标为(﹣2,0);当x =0时,点P 与圆心O 重合,此直线与OA 重合,不合题意,舍去.∴综上,x 的取值范围是﹣2≤x ≤2且x ≠0.
3.B解析:如图1,∵AB=4,∴AD=2.又∵∠OAD=30°,∴OA
=
243 cos303
3
2
AD
==
?
.
∴
S3=π·OA2=π×(
43
3
)2=
16
3
π.如图2,∵DC=3,∠ODC=45°,∴OD=
32
2
.
∴S4=π·OD2=π×(32
2
)2=
9
2
π.如图3,∵DC=2,∴OC=2.∴S6=π·OC2=π×
22=4π.又∵16
3
π>
9
2
π>4π,∴S3>S4>S6 ,故答案选B.
4.如图,连接AE.∵EF⊥AD,且EF过圆心O,∴EF垂直平分AD,∴AE=DE,∴∠EAD =∠EDA.∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠DAC.∵∠EAB=∠EAD+∠BAD,∠ECA=∠
EDA+∠DAC,∴∠EAB=∠ECA.又∵∠AEB=∠CEA,∴△AEB∽△CEA,∴AE BE CE AE
=,
∴AE2=BE·CE.∵AE=DE,∴DE2=BE·CE.
5.解:(1)直线DC与⊙O相切,理由如下:如图,连接OM,∵OD∥MB,∴∠OBM=∠AOD,∠OMB=∠DOM,∵OB=OM,∴∠OBM=∠OMB,∴∠AOD=∠MOD.在△DAO
和△DMO中,∵
OA OM
AOD MOD
DO DO
=
?
?
∠=∠
?
?=
?
,∴△DAO≌△DMO(SAS),∴∠OMD=∠OAD,
∵直线F A⊥x轴于点A,∴∠OAD=90°,∴∠OMD=90°,∵OM是半径,∴直线DC切⊙O于点M.
(2)由D(﹣2,4)可得OA=OM=2,AD=4.又由(1)可知,DM=AD=4,∵∠OMC
=∠DAC=90°,∠OCM=∠DCA,∴△OMC∽△DAC,∴
1
2 MC OM
AC DA
==
,∴AC=2MC.在Rt△ACD中,由勾股定理得AC2+AD2=CD2,∴(2MC)2+42=(MC+4)2,解得MC=
8
3
,MC=0(不合题意,舍去).∴MC=
8
3
,AC=
16
3
,∴OC=AC-OA=
16
3
-2=
10
3
,∴C 点坐标为(
10
3
,0).设直线DC的表达式为y=kx+b,把C、D两点坐标代入,得
10
3
24
k b
k b
?
+=
?
?
?-+=
?
,