第四章:《圆》
一、知识回顾
圆的周长:C=2 n r或C= n d、圆的面积:S= n r2
圆环面积计算方法:S=冗R2-n r2或S= n(R2-r2) (R是大圆半径,r是小圆半径)
二、知识要点
一、圆的概念
集合形式的概念:1、圆可以看作是到定点的距离等于定长的点的集合;
2、圆的外部:可以看作是到定点的距离大于定长的点的集合;
3、圆的内部:可以看作是到定点的距离小于定长的点的集合
轨迹形式的概念:
1、圆:至V定点的距离等于定长的点的轨迹就是以定点为圆心,定长为半径的圆;
固定的端点0为圆心。连接圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫直径。圆上任意两点之间的部分叫做圆弧,简称弧。
2、垂直平分线:到线段两端距离相等的点的轨迹是这条线段的垂直平分线;
3、角的平分线:至V角两边距离相等的点的轨迹是这个角的平分线;
4、到直线的距离相等的点的轨迹是:平行于这条直线且到这条直线的距离等于定长的两条直线;
5、到两条平行线距离相等的点的轨迹是:平行于这两条平行线且到两条直线距离都相等的一条直线。
二、点与圆的位置关系
1、点在圆内 d r点C在圆内;
2、点在圆上 d r点B在圆上;
3、点在圆外 d r点A在圆外;
三、直线与圆的位置关系
1、直线与圆相离无交点;
五、垂径定理 垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧。
推论1:( 1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
2、直线与圆相切 有一个交点;
3、直线与圆相交
四、圆与圆的位置关系
外离(图1
)
外切(图2) 无交点 有一个交点 d d R R r ; r ; 相交(图3)
有两个交点 R r d 内切(图
4) 有一个交点 d R r ;
d r
有两个交点;
R
无交点
5
)
内含
R
(2) 弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(3) 平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧
以上共4个定理,简称2推3定理:此定理中共5个结论中,只要知道其中2个即可推出
其它3个结论,即:
中任意2个条件推出其他3个结论。 推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等。
即: 在O O 中,:AB //CD
???弧AC 弧 BD
六、圆心角定理
顶点到圆心的角,叫圆心角。
圆心角定理:同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,所对的弧相等,弦心距相等。
此 定理也称1推3定理,即上述四个结论中,
只要知道其中的1个相等,则可以推出其它的3个结论, 即:① AOB DOE :② AB DE ;
③OC OF ;④弧BA 弧BD
七、圆周角定理
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角,叫圆周角。
1、圆周角定理:同弧所对的圆周角等于它所对的圆心的
即:??? AOB 和 ACB 是弧AB 所对的圆心角和圆周角
AOB 2 ACB
①AB 是直径 ② AB CD ③ CE DE ④弧BC 弧BD ⑤弧AC 弧AD
角的一半
2、圆周角定理的推论:
推论1 :同弧或等弧所对的圆周角相等;同圆或等圆中, 的弧是等弧;
即:在。O中,??? C、D都是所对的圆周角
推论2:半圆或直径所对的圆周角是直角;圆周角是直角所所对的弦是直径。
即:在。O中,:AB是直径或T C 90
??? C 90 /-AB 是直径
推论3 :若三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形。即:在△ ABC 中,:0C OA OB
? △ABC是直角三角形或C 90
注:此推论实是初二年级几何中矩形的推论:在直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半的逆定
八、圆内接四边形
圆的内接四边形定理:圆的内接四边形的对角互补,外角等于它的内对角即:在O 0中,
???四边形ABCD是内接四边形
C BA
D 180
对的弧是半圆,
三角形是直角相等的圆周角所对
DAE C
九、切线的性质与判定定理
(1) 切线的判定定理:过半径外端且垂直于半径的直线是切线;
两个条件:过半径外端且垂直半径,二者缺一不可
即::MN OA 且MN 过半径OA
外端
???MN 是。O 的切线
(
)
(2) 性质定理:切线垂直于过切点的半径(如上图)?
亠
MAN
推论1:过圆心垂直于切线的直线必过切 点。
推论2 :过切点垂直于切线的直线必过圆心。
以上三个定理及推论也称二推一定理:
即:①过圆心;②过切点;③垂直切线,三个条件中知道其中两个条件就能推出最后一个
十、切线长定理 切线长定理:
从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,这点和圆心的连线平分两条切线的夹角
即::PA 、PB 是的两条切线
???PA PB P0平分 BPA
1 、圆幕定理
(1)相交弦定理:圆内两弦相交,交点分得的两条线段的乘
B D 180
积相等。
R
即:在。O 中,???弦AB 、CD 相交于点P ,
???PA PB PC PD
(2 )推论:如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直 线段的比例中项。
即:在O O 中,???直径AB CD ,
2
? ??CE AE BE
(3) 切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割 点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。 即:在O O 中,:PA 是切线,PB 是割线
2
PA 2
PC PB
(4) 割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相 等(如上图)。 即:在O O 中,:PB 、PE 是割线
?PC PB PD PE
十二、两圆公共弦定理
圆公共弦定理:两圆圆心的连线垂直并且平分这 如图:
0Q 2垂直平分AB 。
即:TO O i 、O O 2相交于A 、B 两点
???O 1O 2垂直平分AB
十三、圆的公切线
两圆公切线长的计算公式:
(1 )公切线长:Rt OQC 中,AB 2 CO ; QO 22
径所成的两条
线,切线长是这
(2)外公切线长:CO?是半径之差;内公切线长:CO?是半径之和十
四、圆内正多边形的计算
(1 )正三角形
在。O中△ABC是正三角形,有关计算在Rt BOD中进行:
OD : BD :OB 1: .3:2 ;
(2 )正四边形
同理,四边形的有关计算在Rt OAE中进行,
OE : AE : OA 1:1: , 2 :
(3 )正六边形
同理,六边形的有关计算在Rt OAB中进行,
AB : OB: OA 1:、、3:2.
十五、扇形、圆柱和圆锥的相关计算公式
1、扇形:(1 )弧长公式:I n R 180
(2 )扇形面积公式:
360 1 -IR 2
n:圆心角R :扇形多对应的圆的半径I :扇形弧长S :扇形面积
2、圆柱:
(1) A圆柱侧面展开图
2 % 2S底=2 rh 2 r 底面圆周长
母线长
C
1