【配套K12】九年级数学下册第27章圆本章总结提升同步练习

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圆本章总结提升问题1 与圆有关的概念直径与弦有什么关系?弦与弧有什么区别?优弧与劣弧如何表示?长度相等的弧是等弧吗?例1 有下列说法:①圆中最长的弦不一定是直径;②同一个圆中,优弧大于半圆周,劣弧小于半圆周;③等弧的长度一定相等;④经过圆内一个定点可以作无数条弦;⑤经过圆内一个定点可以作无数条直径.其中正确的有( )A.1个 B.2个C.3个 D.4个问题2 垂径定理及其推论你能说出垂径定理及其推论的内容吗?垂径定理常与哪些定理相结合解决问题?例2 如图27-T -1,CD 为⊙O 的直径,弦AB 交CD 于点E ,连结BD ,OB ,AC . (1)求证:△AEC ∽△DEB ;(2)若CD ⊥AB ,AB =8,DE =2,求⊙O 的半径.图27-T -1【归纳总结】应用垂径定理时应注意:①定理中的“直径”是指过圆心的弦,但在实际应用中可以不是直径,可以是半径、过圆心的直线或线段等;②在利用垂径定理思考问题时,常常把问题转化到由半径、弦的一半、圆心到弦的垂线段三者组成的直角三角形中去解决.问题2 圆心角、弧、弦之间的关系在同圆或等圆中,两个相等的圆心角以及它们所对的弧、弦有什么关系?这些关系和圆的对称性有什么联系?例3 已知:如图27-T -2,AB 是⊙O 的直径,BC 是弦,OD ⊥BC 于点E ,交BC ︵于点D ,连结AC ,OC ,CD ,BD .(1)请写出六个不同类型的正确结论; (2)若BC =4,DE =1,求⊙O 的半径.图27-T -2【归纳总结】在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弦、两条弧中如果有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量也相等,这体现了转化思想. 问题4 圆周角定理及其推论圆周角的两个要素是什么?圆周角定理及其推论的内容是什么?这个定理及其推论可以解决哪些类型的问题?例4 如图27-T -3,在△ABC 中,AB =AC ,以AB 为直径的⊙O 交AC 于点E ,交BC 于点D ,连结BE ,AD 交于点P .求证: (1)D 是BC 的中点;(2)△BEC ∽△ADC ; (3)AC ·CE =2PD ·AD .图27-T -3【归纳总结】圆周角定理及其推论的作用:由圆周角定理及其推论的条件和结论可知,应用圆周角定理及其推论可以证明两角相等、两弧相等、一角(或弧)等于另一角(或弧)的2倍或一半,判定圆的直径或直角三角形,求角或弧的度数等.问题5 圆内接四边形什么是圆内接四边形?它有什么性质?这个性质与圆周角定理有什么关系?例5 如图27-T -4所示,四边形ABCD 内接于⊙O ,F 是CD ︵上一点,且DF ︵=BC ︵,连结CF 并延长交AD 的延长线于点E ,连结AC .若∠ABC =105°,∠BAC =25°,则∠E 的度数为( )图27-T -4A .45°B .50°C .55°D .60° 【归纳总结】圆内接四边形的性质是“圆内接四边形的对角互补”,这个性质是由圆周角定理推导出来的,其主要作用是计算角度,根据这个性质可以推出“圆内接四边形的外角等于它的内对角”.问题6 直线与圆的位置关系直线与圆有哪些位置关系?如何确定一条直线与一个圆是哪种位置关系?什么是圆的切线?切线的判定定理、切线的性质定理、切线长定理的内容各是什么?例6 如图27-T -5,⊙O 是△ABC 的外接圆,AC 为直径,弦BD =BA ,BE ⊥DC 交DC 的延长线于点E ,连结AD .求证:(1)∠1=∠BAD ; (2)BE 是⊙O 的切线.【归纳总结】已知切线想性质,要证切线想判定;证明切线时,若明确已知直线与圆的公共点,则用切线的判定定理,若未明确已知直线与圆是否有公共点,则考虑圆心到直线的距离d与半径r是否相等;多条切线时,莫忘切线长定理.问题7 求不规则图形的面积什么是不规则图形?如何求与扇形有关的不规则图形的面积?求解过程体现了什么数学思想?例7 如图27-T-6,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AC=8,BD=6,以AB为直径作一个半圆,则图中阴影部分的面积为( )图27-T-6A.25π-6 B.25π2-6 C.25π6-6 D.25π8-6【归纳总结】计算平面图形的面积是初中几何常见的题型之一,其中计算不规则图形的面积又是难点,在求与圆有关的不规则阴影部分的面积时,通常是运用转化思想将阴影部分的面积转化为圆、扇形、三角形面积的和或差,对图形进行分解、组合,化不规则图形为规则图形再求解.问题8 圆中的计算问题圆锥的侧面展开图是什么形状的?展开图与圆锥各部分的对应关系如何?怎样计算圆锥的侧面积与全面积?例8 如图27-T-7,一扇形纸片的圆心角∠AOB为120°,弦AB的长为2 3 cm,用它围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),则该圆锥的底面半径为( )A.23 cmB.23π cm C.32 cm D.32π cm 问题9 正多边形与圆正多边形与圆有什么关系?什么是正多边形的中心、半径、边心矩、中心角?如何进行正多边形的相关计算?怎样利用正多边形与圆的关系画出正多边形?例9 (1)已知:如图27-T -8①,△ABC 是⊙O 的内接正三角形,P 为BC ︵上一动点,求证:PA =PB +PC ;(2)如图②,四边形ABCD 是⊙O 的内接正方形,P 为BC ︵上一动点,求证:PA =PC +2PB ; (3)如图③,六边形ABCDEF 是⊙O 的内接正六边形,P 为BC ︵上一动点,请探究PA ,PB ,PC 三者之间有何数量关系,并给予证明.图27-T -8【归纳总结】(1)各边相等的圆内接多边形是正多边形; (2) 各角相等的圆外切多边形是正多边形.教师详解详析【整合提升】例1 [解析] C 只有②③④正确. 例2 [解析] (1)根据“在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等”,可以得到这两个三角形有两对角分别相等,然后根据“两角分别相等的两个三角形相似”证明即可.(2)根据垂径定理,可以证明E 为AB 的中点,设⊙O 的半径为r ,则OE =r -2,根据勾股定理可得一个关于r 的方程,解方程即可.解:(1)证明:根据“在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等”,得∠A =∠D ,∠C =∠ABD , ∴△AEC ∽△DEB.(2)∵CD ⊥AB ,CD 为⊙O 的直径, ∴BE =12AB =4.设⊙O 的半径为r.∵DE =2, ∴OE =r -2.在Rt △OEB 中,由勾股定理,得OE 2+BE 2=OB 2,即(r -2)2+42=r 2,解得r =5, 即⊙O 的半径为5. 例3 [解析] (1) 此题是结论开放性问题.由于AB 是⊙O 的直径,所以∠ACB =90°(直径所对的圆周角是直角).进一步可得AC 2+BC 2=AB 2,或∠A +∠ABC =90°;因为 OD ⊥BC 于点E ,交BC ︵于点D ,所以CE =BE ,CD =BD ,CD ︵=BD ︵(垂径定理),OE 2+BE 2=OB 2.进一步可得到:∠COD =∠BOD ,∠A =12∠COB =∠COD =∠BOD(在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角等于该弧所对的圆心角的一半);还可以得到AC ∥OD ,△BOD 是等腰三角形等. (2)在Rt △OBE 中,根据垂径定理和勾股定理可以求出半径.解:(1) 答案不唯一,如:BE =CE ,∠BED =90°,∠BOD =∠A ,AC ∥OD ,AC ⊥BC ,OE 2+BE2=OB 2,△BOD 是等腰三角形等.(2)设⊙O 的半径为r ,则OB =r, OE =r -1. ∵OD ⊥BC , ∴BE =CE =12BC =2.∵在Rt △OBE 中,OE 2+BE 2=OB 2,∴(r -1)2+22=r 2,解得r =52.故⊙O 的半径为52.例4 [解析] (1)根据等腰三角形三线合一的性质证明;(2)两个三角形有一个公共角,只要再证明一对对应角相等即可;(3)由AC ·CE 联想到△BEC ∽△ADC.再由PD ·AD 联想到证明△BPD ∽△ABD ,综合可得AC ·CE =2PD ·AD.证明:(1)∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ADB =90°,即AD ⊥BC. 又∵AB =AC ,∴D 是BC 的中点.(2)在△BEC 与△ADC 中, ∵∠C =∠C ,∠CBE =∠CAD , ∴△BEC ∽△ADC.(3)∵△BEC ∽△ADC ,∴BC AC =CECD .∵D 是BC 的中点,∴2BD =2CD =BC , ∴2BD AC =CE BD,则2BD 2=AC ·CE.① ∵AB =AC ,AD ⊥BC ,∴∠CAD =∠BAD. 又∵∠CAD =∠CBE , ∴∠CBE =∠BAD.又∵∠BDP =∠ADB ,∴△BPD ∽△ABD , ∴BD AD =PD BD,则BD 2=PD ·AD.② 由①②得AC ·CE =2BD 2=2PD ·AD , ∴AC ·CE =2PD ·AD. 例5 [解析] B 因为四边形ABCD 内接于⊙O ,所以∠ADC =180°-∠ABC =180°-105°=75°.因为DF ︵=BC ︵,所以∠DCE =∠BAC =25°.因为∠ADC =∠DCE +∠E ,所以∠E =∠ADC -∠DCE =75°-25°=50°.故选B . 例6 证明:(1)∵BD =BA , ∴∠BDA =∠BAD.又∵∠1=∠BDA ,∴∠1=∠BAD. (2)如图,连结BO ,∵AC 为⊙O 的直径, ∴∠ABC =90°.∵∠BAD +∠BCD =180°, ∴∠1+∠BCD =180°. ∵OB =OC , ∴∠1=∠CBO ,∴∠CBO +∠BCD =180°,∴OB ∥DC. ∵BE ⊥DC ,∴BE ⊥OB.又∵OB 是⊙O 的半径,∴BE 是⊙O 的切线.例7 [解析] D 由菱形的性质,在Rt △ABO 中,易得AB =5,于是以AB 为直径的半圆的面积为12·π·(52)2=258π,阴影部分的面积为以AB 为直径的半圆的面积减去Rt △ABO 的面积,即25π8-6. [点评] 求不规则图形的面积的主要方法是将图形分割成规则图形,然后求出各规则图形的面积,再用它们的和或差求不规则图形的面积.例8 [解析] A 由∠AOB 为120°,弦AB 的长为2 3 cm ,可以求出OA =OB =2 cm ,所以扇形的弧长为120180×2π,它等于圆锥的底面周长,即2πr =120180×2π,解得r =23(cm ).例9解:(1)证明:如图①,延长BP 至点E ,使PE =PC ,连结CE.∵∠1=∠2=60°, ∠3=∠4=60°, ∴∠CPE =60°,∴△PCE 是等边三角形, ∴CE =PC ,∠E =∠3=60°. 又∵∠EBC =∠PAC , ∴△BEC ≌△APC ,∴PA =EB =PB +PE =PB +PC.(2)证明:如图②,过点B 作BE ⊥PB 交PA 于点E.∵∠1+∠2=∠2+∠3=90°, ∴∠1=∠3.又易知∠APB =45°, ∴PB =EB ,∴PE =2PB.又∵AB =CB ,∴△ABE ≌△CBP ,∴PC =EA , ∴PA =EA +PE =PC +2PB. (3)PA =PC +3PB.证明:如图③,在AP 上截取AQ =PC ,连结BQ.又∵∠BAP=∠BCP,AB=CB,∴△ABQ≌△CBP,∴QB=PB.又易知∠APB=30°,∴PQ=3PB,∴PA=AQ+PQ=PC+3PB.。