九年级数学每课时精讲精练系列人教版第24章圆知识小结
- 格式:doc
- 大小:29.50 KB
- 文档页数:6
圆的知识点归纳总结大全一、圆的定义。
1、以定点为圆心,定长为半径的点组成的图形。
2、在同一平面内,到一个定点的距离都相等的点组成的图形。
二、圆的各元素。
1、半径:圆上一点与圆心的连线段。
2、直径:连接圆上两点有经过圆心的线段。
3、弦:连接圆上两点线段(直径也是弦)。
4、弧:圆上两点之间的曲线部分。
半圆周也是弧。
(1)劣弧:小于半圆周的弧。
(2)优弧:大于半圆周的弧。
5、圆心角:以圆心为顶点,半径为角的边。
6、圆周角:顶点在圆周上,圆周角的两边是弦。
7、弦心距:圆心到弦的垂线段的长。
三、圆的基本性质。
1、圆的对称性。
(1)圆是轴对称图形,它的对称轴是直径所在的直线。
(2)圆是中心对称图形,它的对称中心是圆心。
(3)圆是旋转对称图形。
2、垂径定理。
(1)垂直于弦的直径平分这条弦,且平分这条弦所对的两条弧。
(2)推论:➢平分弦(非直径)的直径,垂直于弦且平分弦所对的两条弧。
➢平分弧的直径,垂直平分弧所对的弦。
3、圆心角的度数等于它所对弧的度数。
圆周角的度数等于它所对弧度数的一半。
(1)同弧所对的圆周角相等。
(2)直径所对的圆周角是直角;圆周角为直角,它所对的弦是直径。
4、在同圆或等圆中,两条弦、两条弧、两个圆周角、两个圆心角、两条弦心距五对量中只要有一对量相等,其余四对量也分别相等。
5、夹在平行线间的两条弧相等。
6、设⊙O 的半径为r ,OP=d 。
7、(1)过两点的圆的圆心一定在两点间连线段的中垂线上。
(2)不在同一直线上的三点确定一个圆,圆心是三边中垂线的交点,它到三个点的距离相等。
(直角三角形的外心就是斜边的中点。
)8、直线与圆的位置关系。
d 表示圆心到直线的距离,r 表示圆的半径。
直线与圆有两个交点,直线与圆相交;直线与圆只有一个交点,直线与圆相切; 直线与圆没有交点,直线与圆相离。
29、平面直角坐标系中,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)。
则AB=221221)()(y y x x -+- 10、圆的切线判定。
第二十四章 圆24.1 圆24.1.1 圆知识点一 圆的定义圆的定义:第一种:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫作圆。
固定的端点O叫作圆心,线段OA叫作半径。
第二种:圆心为O,半径为r的圆可以看成是所有到定点O的距离等于定长r的点的集合。
比较圆的两种定义可知:第一种定义是圆的形成进行描述的,第二种是运用集合的观点下的定义,但是都说明确定了定点与定长,也就确定了圆。
知识点二 圆的相关概念(1) 弦:连接圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫作直径。
(2) 弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。
圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆。
(3) 等圆:等够重合的两个圆叫做等圆。
(4) 等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧。
弦是线段,弧是曲线,判断等弧首要的条件是在同圆或等圆中,只有在同圆或等圆中完全重合的弧才是等弧,而不是长度相等的弧。
24.1.2 垂直于弦的直径知识点一 圆的对称性圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴。
知识点二 垂径定理(1)垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。
如图所示,直径为CD,AB是弦,且CD⊥AB,AM=BM垂足为M AC=BCAD=BDD垂径定理的推论: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如上图所示,直径CD与非直径弦AB相交于点M,CD⊥ABAM=BM AC=BCAD=BD注意:因为圆的两条直径必须互相平分,所以垂径定理的推论中,被平分的弦必须不是直径,否则结论不成立。
24.1.3 弧、弦、圆心角知识点 弦、弧、圆心角的关系(1) 弦、弧、圆心角之间的关系定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。
(2) 在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两条弧,两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余的各组量也相等。
(3) 注意不能忽略同圆或等圆这个前提条件,如果丢掉这个条件,即使圆心角相等,所对的弧、弦也不一定相等,比如两个同心圆中,两个圆心角相同,但此时弧、弦不一定相等。
九年级数学上册第二十四章圆知识点归纳总结(精华版)单选题⌢上的一点(点P不与点D重合),则∠CPD的度数为()1、如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,P为DEA.30°B.36°C.60°D.72°答案:B分析:根据圆周角的性质即可求解.连接CO、DO,正五边形内心与相邻两点的夹角为72°,即∠COD=72°,同一圆中,同弧或同弦所对应的圆周角为圆心角的一半,=36°,故∠CPD=72°×12故选B.小提示:此题主要考查圆内接多边形的性质,解题的关键是熟知圆周角定理的应用.2、如图,AB是圆O的直径,弦AD平分∠BAC,过点D的切线交AC于点E,∠EAD=25°,则下列结论错误的是()A.AE⊥DE B.AE//OD C.DE=OD D.∠BOD=50°答案:C分析:过点D作DF⊥AB于点F,根据切线的性质得到OD⊥DE,证明OD∥AE,根据平行线的性质以及角平分线的性质逐一判断即可.解:∵DE是⊙O的切线,∴OD⊥DE,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵AD平分∠BAC,∴∠OAD=∠EAD,∴∠EAD=∠ODA,∴OD∥AE,∴AE⊥DE.故选项A、B都正确;∵∠OAD=∠EAD=∠ODA=25°,∠EAD=25°,∴∠BOD=∠OAD+∠ODA=50°,故选项D正确;∵AD平分∠BAC,AE⊥DE,DF⊥AB,∴DE=DF<OD,故选项C不正确;故选:C.小提示:本题考查的是切线的性质,角平分线的性质定理,平行线的性质,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.3、如图,已知直线y =34x -3,与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,P 是以C (0,1)为圆心,1为半径的圆上一动点,连接PA 、PB ,则△PAB 面积的最小值是( )A .6B .112C .5D .92答案:B分析:过C 作CM ⊥AB 于M ,连接AC ,MC 的延长线交⊙C 于N ,则由三角形面积公式得,12×AB ×CM =12×OA ×BC ,可知圆C 上点到直线y =34x -3的最短距离是165−1=115,由此求得答案. 解:∵直线y =34x -3与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,∴当x =0时,y =-3;y =0时,x =4∴OB =3;OA =4由勾股定理得,AB =√OA 2+OB 2=5∵C (0,1)∴OC =1∴BC =OB +OC =3+1=4过C 作CM ⊥AB 于M ,连接AC ,如图,则由三角形面积公式得,12×AB ×CM =12×OA ×BC , ∴5×CM =16,∴CM =165, ∴圆C 上点到直线y =34x -3的最小距离是 165−1=115,∴△PAB 面积的最小值是 12×5×115=112,故选:B . 小提示:本题考查了直线与圆的位置关系,三角形的面积,点到直线的距离公式的应用,解此题的关键是求出圆上的点到直线AB 的最小距离.4、如图所示,等边△ABC 的顶点A 在⊙O 上,边AB 、AC 与⊙O 分别交于点D 、E ,点F 是劣弧DE⌢上一点,且与D 、E 不重合,连接DF 、EF ,则∠DFE 的度数为( )A .115°B .118°C .120°D .125°答案:C分析:根据等边三角形的性质可得∠A =60°,再根据圆内接四边形的对角互补即可求得答案.解:∵ △ABC 是等边三角形,∴∠A =60°,∴∠DFE =180°−∠A =120°,故选C .小提示:本题考查了等边三角形的性质及圆内接四边形的性质,熟练掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键.5、如图,点A 是⊙O 外一点,过点A 作⊙O 的切线AB 、AC ,切点分别为B 、C 两点,连结AC 并延长交BO 的延长线于点D .若AB =3,BD =4,则⊙O 的半径为( )A .94B .83C .52D .32答案:D分析:连接OC ,根据题意得到RtΔABD 、RtΔCOD ,由切线长定理求得AC =AB =3,最后根据勾股定理在RtΔABD 、RtΔCOD 中求解即可.解:连接OC ,如图所示:∵点A 是⊙O 外一点,过点A 作⊙O 的切线AB 、AC ,切点分别为B 、C 两点,∴OC ⊥AD ,BD ⊥AB ,∴AC =AB =3,在RtΔABD中,∠ABD=90°,AB=3,BD=4,由勾股定理得AD=5,∴CD=AD−AC=5−3=2,设半径OC=OB=r,则OD=BD−OB=4−r,在RtΔCOD中,∠OCD=90°,CD=2,OC=r,OD=4−r,由勾股定理知CD2+OC2=OD2,得r2+22=(4−r)2,即8r=12,,解得r=32故选:D.小提示:本题考查在圆背景下利用勾股定理求线段长,掌握切线的性质、切线长定理以及在直角三角形中根据勾股定理列方程求解问题是解题关键.6、如图,△ABC内接于⊙O,AD是⊙O的直径,若∠B=20°,则∠CAD的度数是()A.60°B.65°C.70°D.75°答案:C分析:首先连接CD,由AD是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,可求得∠ACD=90°,又由圆周角定理,可得∠D=∠B=20°,再用三角形内角和定理求得答案.解:连接CD,∵AD是⊙O的直径,∴∠ACD=90°.∵∠D=∠B=20°,∴∠CAD=180°−90°−∠D=180°−90°−20°=70°.故选:C.小提示:本题考查了圆周角定理、三角形的内角和定理.熟练掌握圆周角定理是解此题的关键.7、小王不慎把一面圆形镜子打碎了,其中三块如图所示,三块碎片中最有可能配到与原来一样大小的圆形镜子的碎片是()A.①B.②C.③D.都不能答案:B分析:要确定圆的大小需知道其半径.根据垂径定理知第②块可确定半径的大小.解:第②块出现两条完整的弦,作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是圆心,进而可得到半径的长.故选:B.小提示:本题考查了垂径定理的应用,确定圆的条件,解题的关键是熟练掌握:圆上任意两弦的垂直平分线的交点即为该圆的圆心.8、刘徽在《九章算术注》中首创“割圆术”,利用圆的内接正多边形来确定圆周率,开创了中国数学发展史上圆周率研究的新纪元.某同学在学习“割圆术”的过程中,作了一个如图所示的圆内接正十二边形.若⊙O的半径为1,则这个圆内接正十二边形的面积为( )A .1B .3C .πD .2π答案:B分析:如图,过A 作AC ⊥OB 于C ,得到圆的内接正十二边形的圆心角为360°12=30°,根据三角形的面积公式即可得到结论.如图,过A 作AC ⊥OB 于C ,∵圆的内接正十二边形的圆心角为360°12=30°,∵OA =1,∴AC =12OA =12,∴S △OAB =12×1×12=14,∴这个圆的内接正十二边形的面积为12×14=3,故选:B .小提示:本题考查了正多边形与圆,三角形的面积的计算,解直角三角形,正确的作出辅助线是解题的关键.9、如图,⊙O 是等边三角形ABC 的外接圆,若⊙O 的半径为2,则△ABC 的面积为( )A.√32B.√3C.2√3D.3√3答案:D分析:过点O作OH⊥BC于点H,根据等边三角形的性质即可求出OH和BH的长,再根据垂径定理求出BC的长,最后运用三角形面积公式求解即可.解:过点O作OH⊥BC于点H,连接AO,BO,∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°,∵O为三角形外心,∴∠OAH=30°,∴OH=12OB=1,∴BH=√BO2−OH2=√3,AH=-AO+OH=2+1=3∴BC=2BH=2√3∴SΔABC=12BC×AH=12×2√3×3=3√3故选:D小提示:本题考查了等边三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质,熟练掌握等边三角形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.10、将一张正方形的透明纸片ABCD和⊙O按如图位置叠放,顶点A、D在⊙O上,边AB、BC、CD分别与⊙O 相交于点E、F、G、H,则下列弧长关系中正确的是()A .AD⌢=AE ⌢B .AD ⌢=AF ⌢ C .AF⌢=DG ⌢D .AF ⌢=DH ⌢ 答案:C分析:连接AF,DG ,根据弦与弧的关系,只要比较弦长即可比较弧长的大小即可求解. 如图,连接AF,DG ,过点O 作NM ⊥AD ,交AD 于M ,交BC 于N ,则MN ⊥BC ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =AB =BC =CD ,∠B =∠C ,∴ AM =MD ,∴四边形AMNB,MNCD 是矩形,∴NB =AM =MD =NC ,∴FN =GN ,∴FB =GC ,∴Rt △ABF ≌Rt △CDG ,∴ AF =DG ,A. ∵AD >AE ,∴ AD⌢>AE ⌢,故该选项不正确,不符合题意; B. ∵AD =AB <AF ,∴AD⌢<AF ⌢,故该选项不正确,不符合题意; C. ∵ AF =DG ,∴ AF ⌢=DG ⌢,故该选项正确,符合题意;D.∵DH<DC<DG=AF,∴AF⌢>DH⌢,故该选项不正确,不符合题意;故选:C.小提示:本题考查了弦与弧的关系,掌握同圆或等圆中,等弦对等弧是解题的关键.填空题11、我国古代数学家赵爽的“弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).若直角三角形的内切圆半径为3,小正方形的面积为49,则大正方形的面积为______.答案:289分析:设直角三角形的三边分别为a,b,c,较长的直角边为a,较短的直角边为b,c为斜边,由切线长定理可得,直角三角形的内切圆的半径等于a+b−c2,即a+b−c=6,根据小正方的面积为49,可得(a−b)2=49,进而计算c2即a2+b2即可求解.解:设四个全等的直角三角形的三边分别为a,b,c,较长的直角边为a,较短的直角边为b,c为斜边,∵直角三角形的内切圆半径为3,小正方形的面积为49,∴a+b−c2=3,(a−b)2=49,∴a+b−c=6①,a−b=7②,∴a=13+c2,b=c−12,∵a2+b2=c2③,∴(13+c2)2+(c−12)2=c2,解得c=17或c=−5(舍去),大正方形的面积为c2=172=289,所以答案是:289.小提示:本题考查了切线长定理,勾股定理,解一元二次方程,二元一次方程组,掌握直角三角形的内切圆是解题的关键.的半径等于a+b−c212、如图,扇形OAB中,∠AOB=60°,OA=4√3+8,点E为弧AB的中点,C为半径OA上一点,将线段CE绕点C逆时针旋转90°得到线段CE′,若点E′恰好落在半径OB上,则OE′=_____.答案:4分析:过E点作EH⊥OA于H,过E′点作E′⊥OA于F,连接OE,如图,设OF=x,利用∠AOB=60°得到OE=2√3+4,OH= OE′=2x,E′F=√3x,再利用点E为弧AB的中点得到∠AOE=30°,所以EH=12√3EH=6+4√3,接着证明ΔCEH≅△E′CF,则CH=E′F=√3x,CF=EH=2√3+4,则可列方程x+2√3+4+√3x=6+4√3,然后解方程求出x,从而得到OE′的长.解:过E点作EH⊥OA于H,过E′点作E′⊥OA于F,连接OE,如图,设OF=x,∵∠AOB=60°,∴OE′=2OF=2x,E′F=√3OF=√3x,∵点E为弧AB的中点,∴∠AOE=∠BOE=1∠AOB=30°,2∴EH =12OE =12(4√3+8)=2√3+4, OH =√3EH =6+4√3,∵线段CE 绕点C 逆时针旋转90°得到线段CE′,∴CE =CE′,∠ECE′=90°,∵∠ECH +∠CEH =90°,∠ECH +∠E′CF =90°,∴∠CEH =∠E′CF ,在ΔCEH 和△E′CF 中{∠CHE =∠FE′C ∠CEH =∠E′CF CE =CE′,∴ΔCEH ≅△E′CF(AAS),∴CH =E′F =√3x ,CF =EH =2√3+4,∵OH =OF +FC +CH ,∴x +2√3+4+√3x =6+4√3,解得x =2,∴OE′=2x =4.故答案为4.小提示:本题考查了圆心角、弧、弦的关系、旋转的性质,解题的关键是在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.13、如图,△ABC 内接于☉O ,∠CAB=30°,∠CBA=45°,CD ⊥AB 于点D ,若☉O 的半径为2,则CD 的长为_____答案:√2分析:连接OA ,OC ,根据∠COA=2∠CBA=90°可求出AC=2√2,然后在Rt △ACD 中利用三角函数即可求得CD的长.解:连接OA,OC,∵∠COA=2∠CBA=90°,∴在Rt△AOC中,AC=√OA2+OC2=√22+22=2√2,∵CD⊥AB,∴在Rt△ACD中,CD=AC·sin∠CAD=2√2×1=√2,2故答案为√2.小提示:本题考查了圆周角定理以及锐角三角函数,根据题意作出常用辅助线是解题关键.14、如图,AB是⊙C的弦,直径MN⊥AB于点O,MN=10,AB=8,如图以O为原点建立坐标系.我们把横纵坐标都是整数的点叫做整数点,则线段OC长是_____,⊙C上的整数点有_______个.答案: 3 12分析:过C作直径UL∥x轴,连接AC,根据垂径定理求出AO=BO=4,根据勾股定理求出OC,再得出答案即可.解:过C作直径UL∥x轴,连接CA,则AC=1×10=5,2∵MN过圆心C,MN⊥AB,AB=8,∴AO=BO=4,∠AOC=90°,由勾股定理得:CO= √AC2−AO2=√52−42=3,∴ON=5-3=2,OM=5+3=8,即A(-4,0),B(4,0),M(0,8),N(0,-2),同理还有弦QR=AB=8,弦WE=TS=6,且WE、TS、QR都平行于x轴,Q(-4,6),R(4,6),W(-3,7),E(3,7),T(-3,-1),S(3,-1),U(-5,3),L(5,3),即共12个点,所以答案是:3;12.小提示:本题考查了垂径定理、勾股定理和坐标与图形的性质,能找出符合条件的所有点是解此题的关键.15、如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,C的横、纵坐标都为整数,过这三个点作一条圆弧,则此圆弧的圆心坐标为_______.答案:(2,1)分析:根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,可以作弦AB和BC的垂直平分线,交点即为圆心.解:根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,可以作弦AB和BC的垂直平分线,交点即为圆心.如图所示,则圆心是(2,1).故答案为(2,1).小提示:本题考查垂径定理的应用,解答此题的关键是熟知垂径定理,即“垂直于弦的直径平分弦”.解答题16、如图,在△ABC,AC=BC,以BC为直径的⊙O与底边AB交于点D,过D作DE⊥AC,垂足为E.求证:DE 为⊙O的切线.答案:见解析分析:连接OD,证得OD∥AC,可知DE⊥OD,即可证得DE为⊙O的切线.解:连接OD,如图所示,∵AC=BC,∴∠A=∠ABC,∵OB=OD,∴∠ODB=∠ABC,∴∠ODB=∠A,∴OD∥AC,又∵DE⊥AC,∴DE⊥OD,∴DE为⊙O的切线.小提示:本题主要考查的是切线的判定,准确做出辅助线,证得平行是解题的关键.17、如图,已知AC为⊙O的直径.请用尺规作图法,作出⊙O的内接正方形ABCD.(保留作图痕迹.不写作法)答案:见解析分析:作AC的垂直平分线交⊙O于B、D,则四边形ABCD就是所求作的内接正方形.解:如图,正方形ABCD为所作.∵BD垂直平分AC,AC为⊙O的直径,∴BD为⊙O的直径,∴BD⊥AC,OB=OD,OA=OC,BD=AC,∴四边形ABCD是⊙O的内接正方形.小提示:本题考查了作图−复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了圆的基本性质,正方形的判定.18、如图,正方形ABCD的边长为4,以点A为圆心,AD为半径画圆弧DE得到扇形DAE(阴影部分,点E在对角线AC上).若扇形DAE正好是一个圆锥的侧面展开图,求圆锥的底面圆的半径.答案:12分析:根据圆锥的底面周长与展开后所得扇形的弧长相等列式计算即可.解:∵正方形ABCD的边长为4∴AD=AE=4∵AC是正方形ABCD的对角线∴∠EAD=45°∴l DE⌢=45°×π×4=π180°∴圆锥底面周长为C=2πr=π,解得r=12∴该圆锥的底面圆的半径是12小提示:本题考查了圆锥的计算,解决本题的关键是掌握圆锥的底面周长与展开后所得扇形的弧长相等.。
第二十四章 圆的有关性质知识点思维导图能力培养:符号意识、几何直观、推理能力、运算能力 【实战篇】知识点一:圆的有关概念 1. 圆的定义(1)描述性定义:如图,在一个平面内,线段OA 绕它固定的一个端点O 旋转一周,另一个端点A 所形成的图形叫做圆. 其固定的端点O 叫做圆心,线段OA 叫做半径.(2)集合性定义:圆可以看成是所有到定点(圆心)的距离等于定长(半径)的点的集合. 2. 圆的表示方法:以点O 为圆心的圆,记作⊙O ,读作“圆O ”. 3. 圆具有的特性(1)圆上各点到定点(圆心O )的距离都等于定长(半径r ); (2)到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上.注意:(1)确定一个圆取决于两个因素:圆心和半径. 圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.(2)同一个圆中的所有半径都相等,所以圆上任意两点和圆心(三点不共线)构成的三角A形都是等腰三角形.4. 圆的有关概念【例1】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,若以点C为圆心、CB长为半径的圆恰好经过AB的中点D,则AC的长为______________.【例1】【解析】同一个圆中的所有半径都相等,所以在圆中“连半径”是常用的辅助线,本题先连接CD,根据直角三角形斜边上的中线的性质得出CD=5,所以半径BC=CD=5,又由已知AB=10,利用勾股定理得出AC==【答案】 【巩固】1. 如图,AB 是⊙O 的直径,点C 在圆上,∠ABC =65°,那么∠OCA 的度数是( ) A. 25°B. 35°C. 15°D. 20°2. 如图,在⊙O 中,下列说法不正确的是( ) A. AB 是⊙O 的直径B. 有5条弦C. AD 和BD 都是劣弧,ABD 是优弧D. CO 是圆O 的半径【巩固答案】 1. A 2.B知识点二:垂直于弦的直径CB DAABBA1. 圆的轴对称性圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是圆的对称轴. 2. 垂径定理垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧. 符号语言:∵如图,CD 是直径,CD ⊥AB 于点M ,∴AM =BM ,AC =BC ,AD =BD .3. 垂径定理的推论平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧. 符号语言:∵如图,CD 是直径,AM =BM (AB 不是直径),∴CD ⊥AB ,AC =BC ,AD =BD .【例2】如图,AB ,BC 是⊙O 的两条弦,AO ⊥BC ,垂足为D ,若⊙O 的半径为5,BC =8,则AB 的长为( ) A. 8B. 10C.34D. 54【例2】【解析】连接OB ,根据垂径定理求出BD =12BC =4,已知半径OB =5,在Rt △OBD中,由勾股定理求出OD3,所以AD =8,在Rt △ABD 中,再由勾股定理求出AB.【答案】D 【巩固】1. 下列说法不正确的是( )A. 圆既是轴对称图形又是中心对称图形B. 圆有无数条对称轴C. 圆的每一条直径都是它的对称轴D. 圆的对称中心是它的圆心2. 如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于点E ,OC =5 cm ,CD =8 cm ,则AE 的长为( ) A. 8 cmB. 5 cmC. 3 cmD. 2 cm【巩固答案】 1. C 2. A知识点三:弧、弦、圆心角 1. 圆的旋转对称性圆具有旋转不变性,把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得的图形都与原图形重合. 因此,圆也是中心对称图形,圆心就是它的对称中心. 2. 圆心角的定义顶点在圆心的角叫做圆心角.如图:∠AOB 是AB 所对的圆心角,AB 是∠AOB 所对的弧. 注意:一条弧所对的圆心角只有一个. 3. 弧、弦、圆心角之间的关系A【例3】如图,点A ,B ,C ,D 在⊙O 上,且AB =CD . 求证:AC =BD .【例3】【解析】根据圆心角、弧、弦的关系,由AB =CD 得到AB =CD ,进而AB +BC =CD +BC ,即AC =BD ,所以AC =BD . 【答案】证明:∵AB =CD ∴AB =CD ,∴AB+BC =CD +BC , 即AC =BD , ∴AC =BD . 【巩固】1. 如图,在⊙O 中,∠AOB =∠COD ,那么AC 和BD 的大小关系是( )A. AC >BDB. AC <BDC. AC =BDD. 无法确定D2. 如图,C 是⊙O 上的点,CD ⊥OA 于点D ,CE ⊥OB 于点E ,且CD =CE ,则AC 与BC 的关系是( )A. AC =BCB. AC >BCC. AC <BCD. 不能确定【巩固答案】 1. C 2. A知识点四:圆周角 1. 圆周角的定义顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.注意:(1)圆周角必须具备两个条件:①顶点在圆上;②两边都与圆相交. (2)同一条弧所对的圆周角有无数个. 2. 圆周角和圆心角的区别和联系3. 圆周角定理一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.如图,∠ACB =21∠AOB .4. 圆周角定理的推论推论1 同弧或等弧所对的圆周角相等.推论2 (1)半圆(或直径)所对的圆周角是直角; (2)90°的圆周角所对的弦是直径. 5. “五量关系”定理在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弧所对的圆周角、两条弦、两条弦的弦心距中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.【例4】如图,AB 为⊙O 的直径,C 、D 为⊙O 上两点,∠BCD =40°,则∠ABD 的大小为( ) A. 60°B. 50°C. 40°D. 20°【例4】【解析】本题考查的是圆周角定理的两个推论,根据题意先连接AD ,根据圆周角定理的推论可知,∠A =∠BCD =40°,又由AB 为⊙O 的直径知∠ADB =90°,所以∠ABD =90°-∠A =50°. 故选B.【答案】B 【巩固】1. 如图,点A ,B ,C 在⊙O 上,若∠OAB =54°,则∠C 的度数为( ) A. 54°B. 46°C. 36°D. 27°BAAB2. 如图,点A,B,C,D在⊙O上,BC=CD,∠CAD=30°,∠ACD=50°,则∠ADB =___________.【巩固答案】1.C2.70°知识点五:圆内接多边形1.圆内接多边形的定义如果一个多边形的所有顶点都在同一个圆上,这个多边形叫做圆内接多边形,这个圆叫做这个多边形的外接圆.2.圆内接四边形的性质圆内接四边形的对角互补.注意:每一个圆都有无数个内接四边形,但并不是所有的四边形都有外接圆,只有对角互补的四边形才有外接圆.拓展:圆内接四边形的每一个外角都等于它的内对角.【例5】如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,E是BC延长线上的一点,已知∠BOD =130°,则∠DCE的度数为()A. 45°B. 50°C. 65°D. 75°【例5】【解析】根据圆周角定理求出∠A =12∠BOD =65°,再根据圆内接四边形的性质得出∠BCD =180°-∠A =115°,则∠DCE =180°-∠BCD =65°. 故选C. 【答案】C 【巩固】1. 如图,在⊙O 中,∠AOB =120°,P 为劣弧AB 上的一点,则∠APB 的度数是_____________.2. 如图,四边形ABCD 为⊙O 的内接四边形,已知∠C =∠D. 问AB 与CD 有怎样的位置关系,请说明理由.【巩固答案】 1. 120° 2. 解:AB ∥CDB理由如下:∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∴∠A+∠C=180°,∵∠C=∠D,∴∠A+∠D=180°,∴AB∥CD.。
【学习目标】九年级数学上册第24 章《圆》知识点梳理1.理解圆及其有关概念,理解弧、弦、圆心角的关系,探索并了解点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系,探索并掌握圆周角与圆心角的关系、直径所对的圆周角的特征;2.了解切线的概念,探索并掌握切线与过切点的半径之间的位置关系,能判定一条直线是否为圆的切线,会过圆上一点画圆的切线;3.了解三角形的内心和外心,探索如何过一点、两点和不在同一直线上的三点作圆;4.了解正多边形的概念,掌握用等分圆周画圆的内接正多边形的方法;会计算弧长及扇形的面积、圆锥的侧面积及全面积;5.结合相关图形性质的探索和证明,进一步培养合情推理能力,发展逻辑思维能力和推理论证的表达能力;通过这一章的学习,进一步培养综合运用知识的能力,运用学过的知识解决问题的能力.【知识网络】【要点梳理】要点一、圆的定义、性质及与圆有关的角1.圆的定义(1)线段 OA 绕着它的一个端点 O 旋转一周,另一个端点 A 所形成的封闭曲线,叫做圆.(2)圆是到定点的距离等于定长的点的集合.要点诠释:①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;确定一个圆应先确定圆心,再确定半径,二者缺一不可;②圆是一条封闭曲线.2.圆的性质(1)旋转不变性:圆是旋转对称图形,绕圆心旋转任一角度都和原来图形重合;圆是中心对称图形,对称中心1 2n是圆心.在同圆或等圆中,两个圆心角,两条弧,两条弦,两条弦心距,这四组量中的任意一组相等,那么它所对应的其他各组分别相等.(2) 轴对称:圆是轴对称图形,经过圆心的任一直线都是它的对称轴.(3)垂径定理及推论:①垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧. ②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. ③弦的垂直平分线过圆心,且平分弦对的两条弧.④平分一条弦所对的两条弧的直线过圆心,且垂直平分此弦. ⑤平行弦夹的弧相等. 要点诠释:在垂经定理及其推论中:过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的劣弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论.(注意:“过圆心、平分弦”作为题设时,平分的弦不能是直径) 3. 两圆的性质(1) 两个圆是一个轴对称图形,对称轴是两圆连心线.(2) 相交两圆的连心线垂直平分公共弦,相切两圆的连心线经过切点.4. 与圆有关的角(1) 圆心角:顶点在圆心的角叫圆心角.圆心角的性质:圆心角的度数等于它所对的弧的度数. (2)圆周角:顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角. 圆周角的性质:①圆周角等于它所对的弧所对的圆心角的一半.②同弧或等弧所对的圆周角相等;在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等. ③90°的圆周角所对的弦为直径;半圆或直径所对的圆周角为直角. ④如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形. ⑤圆内接四边形的对角互补;外角等于它的内对角. 要点诠释:(1)圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交. (2)圆周角定理成立的前提条件是在同圆或等圆中.要点二、与圆有关的位置关系 1. 判定一个点 P 是否在⊙O 上设⊙O 的半径为 ,OP= ,则有点 P 在⊙O 外;点 P 在⊙O 上; 点 P 在⊙O 内.要点诠释:点和圆的位置关系和点到圆心的距离的数量关系是相对应的,即知道位置关系就可以确定数量关系;知道数量关系也可以确定位置关系.2. 判定几个点A 、A 、 A 在同一个圆上的方法 当时, 在⊙O 上.3. 直线和圆的位置关系设⊙O 半径为 R ,点 O 到直线 的距离为 .(1)直线和⊙O没有公共点直线和圆相离.(2)直线和⊙O有唯一公共点直线和⊙O相切.(3)直线和⊙O有两个公共点直线和⊙O相交.4.切线的判定、性质(1)切线的判定:①经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.②到圆心的距离等于圆的半径的直线是圆的切线.(2)切线的性质:①圆的切线垂直于过切点的半径.②经过圆心作圆的切线的垂线经过切点.③经过切点作切线的垂线经过圆心.(3)切线长:从圆外一点作圆的切线,这一点和切点之间的线段的长度叫做切线长.(4)切线长定理:从圆外一点作圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.5.圆和圆的位置关系设的半径为,圆心距.(1) 和没有公共点,且每一个圆上的所有点在另一个圆的外部外离.(2) 和没有公共点,且的每一个点都在内部内含(3) 和有唯一公共点,除这个点外,每个圆上的点都在另一个圆外部外切.(4) 和有唯一公共点,除这个点外,的每个点都在内部内切.(5)和有两个公共点相交.要点三、三角形的外接圆与内切圆、圆内接四边形与外切四边形1.三角形的内心、外心、重心、垂心(1)三角形的内心:是三角形三条角平分线的交点,它是三角形内切圆的圆心,在三角形内部,它到三角形三边的距离相等,通常用“I”表示.(2)三角形的外心:是三角形三边中垂线的交点,它是三角形外接圆的圆心,锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形的外心是斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部,三角形外心到三角形三个顶点的距离相等,通常用O 表示.(3)三角形重心:是三角形三边中线的交点,在三角形内部;它到顶点的距离是到对边中点距离的 2倍,通常用G 表示.(4)垂心:是三角形三边高线的交点.要点诠释:(1)任何一个三角形都有且只有一个内切圆,但任意一个圆都有无数个外切三角形;(2)解决三角形内心的有关问题时,面积法是常用的,即三角形的面积等于周长与内切圆半径乘积的一半,即(S 为三角形的面积,P 为三角形的周长,r 为内切圆的半径). (3)三角形的外心与内心的区别:名称确定方法图形性质外心(三角形外三角形三边中垂线的(1)OA=OB=OC ;(2)外心不一接圆的圆心) 交点定在三角形内部内心(三角形内三角形三条角平分线(1)到三角形三边距离相等;切圆的圆心) 的交点(2)OA、OB、OC 分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB; (3)内心在三角形内部.2.圆内接四边形和外切四边形(1)四个点都在圆上的四边形叫圆的内接四边形,圆内接四边形对角互补,外角等于内对角.(2)各边都和圆相切的四边形叫圆外切四边形,圆外切四边形对边之和相等.要点四、圆中有关计算1.圆中有关计算圆的面积公式:,周长.圆心角为、半径为 R 的弧长.圆心角为,半径为R,弧长为的扇形的面积.弓形的面积要转化为扇形和三角形的面积和、差来计算.圆柱的侧面图是一个矩形,底面半径为 R,母线长为的圆柱的体积为,侧面积为,全面积为.圆锥的侧面展开图为扇形,底面半径为R ,母线长为,高为的圆锥的侧面积为,全面积为,母线长、圆锥高、底面圆的半径之间有.要点诠释:(1)对于扇形面积公式,关键要理解圆心角是1°的扇形面积是圆面积的,即;(2)在扇形面积公式中,涉及三个量:扇形面积 S、扇形半径 R、扇形的圆心角,知道其中的两个量就可以求出第三个量.(3)扇形面积公式,可根据题目条件灵活选择使用,它与三角形面积公式有点类似,可类比记忆;(4)扇形两个面积公式之间的联系:.【典型例题】13 (1 + 1)2 + (0 - 3)2 OE 2 - EF 2 3 3 类型一、圆的基础知识1.如图所示,△ABC 的三个顶点的坐标分别为 A (-1,3)、B (-2,-2)、C (4,-2),则△ABC 外接圆半径的长度为 .【答案】 ;【解析】由已知得 BC∥x 轴,则 BC 中垂线为 x =-2 + 4 = 12那么,△ABC 外接圆圆心在直线 x=1 上,设外接圆圆心 P(1,a),则由 PA=PB=r 得到:PA 2=PB 2即(1+1)2+(a-3)2=(1+2)2+(a+2)2化简得 4+a 2-6a+9=9+a 2+4a+4 解得 a=0即△ABC 外接圆圆心为 P(1,0) 则 r = PA = = 【总结升华】 三角形的外心是三边中垂线的交点,由 B 、C 的坐标知:圆心 P (设△ABC 的外心为 P )必在直线x=1 上;由图知:BC 的垂直平分线正好经过(1,0),由此可得到 P (1,0);连接 PA 、PB ,由勾股定理即可求得⊙P 的半径长.类型二、弧、弦、圆心角、圆周角的关系及垂径定理2.如图所示,⊙O 的直径 AB 和弦 CD 相交于点 E ,已知 AE =1cm ,EB =5cm ,∠DEB=60°, 求 CD 的长.【答案与解析】作 OF⊥CD 于 F ,连接 OD .∵ AE =1,EB =5,∴ AB =6. ∵ OA =AB = 3 ,∴ OE =OA-AE =3-1=2.2在 Rt△OEF 中,∵ ∠DEB=60°,∴ ∠EOF=30°, ∴ EF = 1OE = 1 ,∴ OF = = .2在 Rt△DFO 中,OF = ,OD =OA =3,13OD 2 - OF 2∵ OF⊥CD,∴ DF =CF ,∴ CD =2DF = 2 cm .【总结升华】因为垂径定理涉及垂直关系,所以常常可以利用弦心距(圆心到弦的距离)、半径和半弦组成一个直角三角形,用勾股定理来解决问题,因而,在圆中常作弦心距或连接半径作为辅助线,然后用垂弦定理来解题.作 OF⊥CD 于 F ,构造 Rt△OEF,求半径和 OF 的长;连接 OD ,构造 Rt△OFD,求 CD 的长.举一反三:【变式】如图,AB 、AC 都是圆 O 的弦,OM⊥AB,ON⊥AC,垂足分别为 M 、N ,如果 MN =3,那么 BC = .C【答案】由 OM⊥AB,ON⊥AC,得 M 、N 分别为 AB 、AC 的中点(垂径定理),则 MN 是△ABC 的中位线,BC=2MN=6.3.如图,以原点 O 为圆心的圆交 x 轴于点 A 、B 两点,交 y 轴的正半轴于点 C ,D 为第一象限内⊙O 上的一点,若∠DAB = 20°,则∠OCD = .yCDAOBx(第 3 题)【答案】65°.【解析】连结 OD ,则∠DOB = 40°,设圆交 y 轴负半轴于 E ,得∠DOE= 130°,∠OCD =65°. 【总结升华】根据同弧所对圆周角与圆心角的关系可求. 举一反三:【变式】(2015•黑龙江)如图,⊙O 的半径是 2,AB 是⊙O 的弦,点 P 是弦 AB 上的动点,且 1≤OP ≤2,则弦 AB 所对的圆周角的度数是()A .60°B .120°C .60°或 120°D .30°或 150°【答案】C.【解析】作 OD ⊥AB ,如图,N O AMB∴ DF = = 32 - ( 3)2 = 6 (cm).6∵点P 是弦AB 上的动点,且1≤OP≤2,∴OD=1,∴∠OAB=30°,∴∠AOB=120°,∴∠AEB= ∠AOB=60°,∵∠E+∠F=180°,∴∠F=120°,即弦AB 所对的圆周角的度数为60°或120°.故选C.类型三、与圆有关的位置关系4.如图,在矩形 ABCD 中,点O 在对角线 AC 上,以OA 的长为半径的圆 O 与AD、AC 分别交于点 E、F,且∠ACB= ∠DCE.请判断直线 CE 与⊙O 的位置关系,并证明你的结论.【答案与解析】直线 CE 与⊙O相切理由:连接 OE∵OE=OA∴∠OEA=∠OAE∵四边形 ABCD 是矩形∴∠B=∠D=∠BAD=90°,BC∥AD,CD=AB∴∠DCE+∠DEC=90°, ∠ACB=∠DAC又∠DCE=∠ACB∴∠DEC+∠DAC=90°∵OE=OA∴∠OEA=∠DAC∴∠DEC+∠OEA=90°∴∠OEC=90°∴OE⊥EC∴直线 CE 与⊙O相切.【总结升华】本题考查了切线的判定:经过半径的外端点与半径垂直的直线是圆的切线.举一反三:【变式】如图,P 为正比例函数图象上的一个动点,的半径为3,设点P 的坐标为(x、y).(1)求与直线相切时点P 的坐标.(2)请直接写出与直线相交、相离时 x 的取值范围.【答案】(1)过作直线的垂线,垂足为.当点在直线右侧时,,得,(5,7.5).当点在直线左侧时,,得,( ,).当与直线相切时,点的坐标为(5,7.5)或( ,).(2)当时,与直线相交.当或时,与直线相离.类型四、圆中有关的计算5.(2015•丽水)如图,在△ABC 中,AB=AC,以AB 为直径的⊙O 分别与BC,AC 交于点D,E,过点D 作⊙O 的切线DF,交AC 于点F.(1)求证:DF⊥AC;(2)若⊙O 的半径为4,∠CDF=22.5°,求阴影部分的面积.【答案与解析】(1)证明:连接OD,∵OB=OD,∴∠ABC=∠ODB,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠ODB=∠ACB,∴OD∥AC,∵DF 是⊙O 的切线,∴DF⊥OD,∴DF⊥AC.(2)解:连接OE,∵DF⊥AC,∠CDF=22.5°,∴∠ABC=∠ACB=67.5°,∴∠BAC=45°,∵OA=OE,∴∠AOE=90°,∵⊙O 的半径为4,∴S 扇形AOE=4π,S△AOE=8 ,∴S 阴影=4π﹣8.【总结升华】本题主要考查了切线的性质,扇形的面积与三角形的面积公式,圆周角定理等,作出适当的辅助线,利用切线性质和圆周角定理,数形结合是解答此题的关键.类型五、圆与其他知识的综合运用6.如图(1)是某学校存放学生自行车的车棚示意图(尺寸如图(1)),车棚顶部是圆柱侧面的一部分,其展开图是矩形.图(2)是车棚顶部截面的示意图, AB 所在圆的圆心为 O .车棚顶部用一种帆布覆盖,求覆盖棚顶的帆布的面积(不考虑接缝等因素,计算结果保留 π).【答案与解析】连接 OB ,过点 O 作 OE⊥AB,垂足为 E ,交 AB 于点 F ,如图(2). 由垂径定理,可知 E 是 AB 中点,F 是 AB 的中点,∴ AE= 1AB = 2 2,EF =2.设半径为 R 米,则 OE =(R-2)m .在 Rt△AOE 中,由勾股定理,得 R 2 = (R - 2)2 + (2 3)2 . 解得 R =4.∴ OE =2,OE = 1AO ,∴ ∠AOE=60°,∴ ∠AOB=120°.2∴ AB 的长为120 ⨯ 4π = 8π(m). 180 3 ∴ 帆布的面积为 8π⨯ 60 = 160π(m 2).3【总结升华】本题以学生校园生活中的常见车棚为命题背景,使考生在考场上能有一种亲切的感觉,这也体现了中考命题贴近学生生活实际的原则.求覆盖棚顶的帆布的面积,就是求以 AB 为底面的圆柱的侧面积.根据题意,应先求出 AB 所对的圆心角度数以及所在圆的半径,才能求 AB 的长.举一反三:【变式】某居民小区的一处圆柱形的输水管道破裂,维修人员为更换管道,需要确定管道圆形截面的半径,如图所 示是水平放置的破裂管道有水部分的截面.①请你补全这个输水管道的圆形截面图;②若这个输水管道有水部分的水面宽 AB=16cm ,水最深的地方的高度为 4cm ,求这个圆形截面 的半径.【答案】①作法略.如图所示.3②如图所示,过 O 作OC⊥AB于D,交于 C,∵ OC⊥AB,∴.由题意可知,CD=4cm.设半径为x cm,则.在Rt△BOD中,由勾股定理得:∴.∴.即这个圆形截面的半径为 10cm.圆的基本概念和性质【学习目标】1.知识目标:在探索过程中认识圆,理解圆的本质属性;2.能力目标:了解圆及其有关概念,理解弦、弧、半圆、优弧、劣弧、同心圆、等圆、等弧等与圆有关的概念,理解概念之间的区别和联系;3.情感目标:通过圆的学习养成学生之间合作的习惯.【要点梳理】要点一、圆的定义及性质1.圆的定义(1)动态:如图,在一个平面内,线段 OA 绕它固定的一个端点 O 旋转一周,另一个端点 A 随之旋转所形成的图形叫做圆,固定的端点 O 叫做圆心,线段 OA 叫做半径. 以点 O 为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.要点诠释:①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;确定一个圆应先确定圆心,再确定半径,二者缺一不可;②圆是一条封闭曲线.(2)静态:圆心为 O,半径为 r 的圆是平面内到定点 O 的距离等于定长 r 的点的集合.要点诠释:①定点为圆心,定长为半径;②圆指的是圆周,而不是圆面;③强调“在一个平面内”是非常必要的,事实上,在空间中,到定点的距离等于定长的点的集合是球面,一个闭合的曲面.2.圆的性质①旋转不变性:圆是旋转对称图形,绕圆心旋转任一角度都和原来图形重合;圆是中心对称图形,对称中心是圆心;②圆是轴对称图形:任何一条直径所在直线都是它的对称轴.或者说,经过圆心的任何一条直线都是圆的对称轴.要点诠释:①圆有无数条对称轴;②因为直径是弦,弦又是线段,而对称轴是直线,所以不能说“圆的对称轴是直径”,而应该说“圆的对称轴是直径所在的直线”.3.两圆的性质两个圆组成的图形是一个轴对称图形,对称轴是两圆连心线(经过两圆圆心的直线叫做两圆连心线).要点二、与圆有关的概念1.弦弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦.直径:经过圆心的弦叫做直径.弦心距:圆心到弦的距离叫做弦心距.要点诠释:直径是圆中通过圆心的特殊弦,也是圆中最长的弦,即直径是弦,但弦不一定是直径.为什么直径是圆中最长的弦?如图,AB 是⊙O 的直径,CD 是⊙O 中任意一条弦,求证:AB≥CD.证明:连结OC、OD2.弧∵AB=AO+OB=CO+OD≥CD(当且仅当CD 过圆心O 时,取“=”号) ∴直径AB 是⊙O 中最长的弦.弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A、B为端点的弧记作,读作“圆弧AB”或“弧AB”.半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆;优弧:大于半圆的弧叫做优弧;劣弧:小于半圆的弧叫做劣弧.要点诠释:①半圆是弧,而弧不一定是半圆;②无特殊说明时,弧指的是劣弧.3.同心圆与等圆圆心相同,半径不等的两个圆叫做同心圆.圆心不同,半径相等的两个圆叫做等圆.同圆或等圆的半径相等.4.等弧在同圆或等圆中,能够完全重合的弧叫做等弧.要点诠释:①等弧成立的前提条件是在同圆或等圆中,不能忽视;②圆中两平行弦所夹的弧相等.【典型例题】类型一、圆的定义1.(2014 秋•邳州市校级月考)如图所示,BD,CE 是△ABC 的高,求证:E,B,C,D 四点在同一个圆上.【思路点拨】要证几个点在同一个圆上,就是证明这几个点到同一点的距离都相等即可.【答案与解析】证明:如图所示,取BC 的中点F,连接DF,EF.∵BD,CE 是△ABC 的高,∴△BCD 和△BCE 都是直角三角形.∴DF,EF 分别为Rt△BCD 和Rt△BCE 斜边上的中线,∴DF=EF=BF=CF.∴E,B,C,D 四点在以F 点为圆心,BC 为半径的圆上.【总结升华】要证几个点在同一个圆上,只能依据圆的定义,去说明这些点到平面内某一点的距离相等.举一反三:【变式】下列命题中,正确的个数是()⑴直径是弦,但弦不一定是直径;⑵半圆是弧,但弧不一定是半圆;⑶半径相等且圆心不同的两个圆是等圆;⑷一条弦把圆分成的两段弧中,至少有一段是优弧.A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个【答案】⑴、⑵、⑶是正确的,⑷是不正确的.故选 C.类型二、圆及有关概念2.判断题(对的打√,错的打×,并说明理由)①半圆是弧,但弧不一定是半圆;()②弦是直径;()③长度相等的两段弧是等弧;()④直径是圆中最长的弦. ()【答案】①√ ②× ③× ④√.【解析】①因为半圆是弧的一种,弧可分为劣弧、半圆、优弧三种,故正确;②直径是弦,但弦不一定都是直径,只有过圆心的弦才是直径,故错;③只有在同圆或等圆中,长度相等的两段弧才是等弧,故错;④直径是圆中最长的弦,正确.【总结升华】理解弦与直径的关系,等弧的定义.举一反三:【变式】(2014•长宁区一模)下列说法中,结论错误的是()A .直径相等的两个圆是等圆B .长度相等的两条弧是等弧C .圆中最长的弦是直径D .一条弦把圆分成两条弧,这两条弧可能是等弧【答案】B.提示:A 、直径相等的两个圆是等圆,正确,不符合题意;B 、长度相等的两条弧圆周角不一定相等,它们不一定是等弧,原题的说法是错误的,符合题意;C 、圆中最长的弦是直径,正确,不符合题意;D 、一条直径把圆分成两条弧,这两条弧是等弧,正确,不符合题意,故选:B .3.直角三角形的三个顶点在⊙O 上,则圆心 O 在 .......................【答案】斜边的中点.【解析】根据圆的定义知圆心 O 到三角形的三个顶点距离相等,由三角形斜边的中线等于斜边的一半可知,斜边上的中点到各顶点的距离相等.【总结升华】圆心到圆上各点的距离相等. 4.判断正误:有 AB 、C D , AB 的长度为 3cm, C D 的长度为 3cm ,则 AB 与C D 是等弧.【答案】错误.【解析】“能够完全重合的弧叫等弧”.在半径不同的圆中也可以出现弧的长度相等,但它们不会完全重合,因此, 只有在同圆或等圆中,长度相等的弧才是等弧.【总结升华】在同圆或等圆中,长度相等的弧才是等弧.举一反三:【变式】有的同学说:“从优弧和劣弧的定义看,大于半圆的弧叫优弧,小于半圆的弧叫劣弧,所以优弧一定比劣 弧长.”试分析这个观点是否正确.甲同学:此观点正确,因为优弧大于半圆,劣弧小于半圆,所以优弧比劣弧长.乙同学:此观点不正确,如果两弧存在于半径不相等的两个圆中,如图,⊙O 中的优弧 AmB ,中的劣弧C D ,它们的长度大小关系是不确定的,因此不能说优弧一定比劣弧长.请你判断谁的说法正确?【答案】弧的大小的比较只能是在同圆或等圆中进行. 乙的观点正确.类型三、圆的对称性5.已知:如图,两个以 O 为圆心的同心圆中,大圆的弦 AB 交小圆于 C,D.求证:AC=BD.【答案与解析】证明:过 O 点作OM⊥AB于M,交大圆与 E、F 两点.如图,则EF 所在的直线是两圆的对称轴,所以 AM=BM,CM=DM,故AC=BD.【总结升华】作出与AB垂直的圆的对称轴,由圆的对称性可证得结论.垂径定理【学习目标】1.理解圆的对称性;2.掌握垂径定理及其推论;3.利用垂径定理及其推论进行简单的计算和证明.【要点梳理】知识点一、垂径定理1.垂径定理垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.2.推论平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.要点诠释:(1)垂径定理是由两个条件推出两个结论,即(2)这里的直径也可以是半径,也可以是过圆心的直线或线段.知识点二、垂径定理的拓展根据圆的对称性及垂径定理还有如下结论:(2)平分弦(该弦不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;(3)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;OD 2 + AD 2 42 + 32 (4) 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.要点诠释:在垂径定理及其推论中:过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的劣弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论.(注意:“过圆心、平分弦”作为题设时,平分的弦不能是直径)【典型例题】类型一、应用垂径定理进行计算与证明1.如图,AB 是⊙O 的弦,半径 OC⊥AB 于点 D ,且 AB =6 cm ,OD =4 cm ,则 DC 的长为( )A .5 cmB .2.5 cmC .2 cmD .1 cm【思路点拨】欲求 CD 的长,只要求出⊙O 的半径 r 即可,可以连结 OA ,在 Rt△AOD 中,由勾股定理求出 OA.【答案】D ;【解析】连 OA ,由垂径定理知 AD = 1AB = 3cm , 2所以在 Rt△AOD 中, AO = = = 5 (cm ).所以 DC =OC -OD =OA -OD =5-4=1(cm ).【点评】主要是解由半径、弦的一半和弦心距(圆心到弦的垂线段的长度)构成的直角三角形。
人教版九年级数学第二十四章《圆》单元知识点总结1.弦弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦. 直径:经过圆心的弦叫做直径.弦心距:圆心到弦的距离叫做弦心距.2.弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A、B为端点的弧记作,读作“圆弧AB”或“弧AB”.①半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆;②优弧:大于半圆的弧叫做优弧;③劣弧:小于半圆的弧叫做劣弧.3.同心圆与等圆圆心相同,半径不等的两个圆叫做同心圆.圆心不同,半径相等的两个圆叫做等圆.同圆或等圆的半径相等.4.等弧在同圆或等圆中,能够完全重合的弧叫做等弧.5、弧、弦、圆心角的关系(1)圆心角定义如图所示,∠AOB的顶点在圆心,像这样顶点在圆心的角叫做圆心角.(2)定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.推论:在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦也相等.在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧也相等.6、圆周角(1)圆周角定义:像图中∠AEB、∠ADB、∠ACB这样的角,它们的顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.(2).圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.(3).圆周角定理的推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.要点诠释:(1)圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交.(2)圆周角定理成立的前提条件是在同圆或等圆中.7.圆内接四边形:(1)定义: 圆内接四边形:顶点都在圆上的四边形,叫圆内接四边形.(2)性质:圆内接四边形对角互补,外角等于内对角(即它的一个外角等于它相邻内角的对角).8.弦、弧、圆心角、弦心距的关系:在同圆或等圆中,弦,弧,圆心角,弦心距等几何量之间是相互关联的,即它们中间只要有一组量相等,(例如圆心角相等),那么其它各组量也分别相等(即相对应的弦、弦心距以及弦所对的弧也分别相等)。
第24章圆小结与复习、圆的概念集合形式的概念:i、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U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;(补充)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(也叫中垂线);3、角的平分线:到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。
练习题:一个圆的直径为8cm,到圆心的距离为则该点在圆_______________三、直线与圆的位置关系1、直线与圆相离— d • r = 无交点;2、直线与圆相切— d =r―有一个交点;3、直线与圆相交—d r―有两个交点;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;5cm,、点与圆的位置关系练习题:、一个点到圆的最短距离为 3cm ,到圆的最长距离为 9cm ,则这个圆的半径为四、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)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:六、圆周角定理①AB 是直径② AB _CD③CE =DE ④弧BC =弧BD⑤弧AC =弧AD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,T AB // CD•••弧 AC 二弧 BD五、圆心角定理圆心角定理: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。
一、九年级数学每课时精讲精练系列人教版第24章圆知识小结
二、
三、
圆的基本性质:1.理解弧、弦、半圆、半径、直径等有关概念。
2.了解圆心角、圆周角的概念及其所对弦、弧的关系,了解直径所对的圆周角的特征;
3.理解圆周角定理及其推论,理解垂径定理,会用其进行有关计算和证明;4.了解圆内接四边形对角互补。
与圆有关的位置关系:1.会判断点与圆的,直线和圆,圆与圆的位置关系;
2.了解切线的相关概念及性质,掌握切线的判定方法,理解切线长定理,会过圆上一点画圆的切线;
3.了解三角形的内心、外心
正多边形与圆:1.了解正多边形及其相关概念,
2.了解正多边形与圆的关系,并会进行中心角、边心距等的有关计算;
有关圆的计算:1.会计算圆的弧长、扇形的面积;
2.会计算圆锥的侧面积及全面积;
二、重难点分析
本课教学重点:有关圆的综合计算和证明。
本课教学难点:圆的综合运用以及利用圆全面积解决实际问题。
三、典例精析:
例1:(2014•北京)如图,圆O的直径AB垂直于弦CD,垂足是E,∠A=22.5°,OC=4,CD的长为()
∵圆O的直径AB垂直于弦CD,
2、如图,CD是⊙O的直径,且CD=2cm,点P为CD的延长线上一点,过点P作⊙O 的切线PA、PB,切点分别为点A、B.
(1)连接AC,若∠APO=300,试证明△ACP是等腰三角形;
(2)填空:
①当DP=cm时,四边形AOBD是菱形;
②当DP=cm时,四边形AOBP是正方形.
【解答】:
因为OA⊥PA 所以∠OAP=90°所以∠APO=∠AOP=45° PA=OA=1
在Rt△OAP中,根据勾股定理得:PO=
因为OD=OA=1 所以PD=PO-OD=
【点评】:本题考查了圆的切线性质、等腰三角形判定、勾股定理应用等知识。
熟记定理内容、熟练运用性质是解本题的关键。
四、感悟中考
1、(2014•鄂州)如图,正方形ABCD的边长为2,四条弧分别以相应顶点为圆心,正方形ABCD的边长为半径.求阴影部分的面积.
【点评】本题考查了扇形的面积公式和正方形性质的+应用,主要考查学生的计算能力,题目比较好,难度不大.
2、(2014•张家界)如图,AB、CD是半径为5的⊙O的两条弦,AB=8,CD=6,MN是直径,AB⊥MN于点E,CD⊥MN于点F,P为EF上的任意一点,则PA+PC 的最小值为.
【点评】正确理解BC的长是PA+PC的最小值,是解决本题的关键.
五、专项训练。
(一)基础练习
1、(2014•吉林)如图,四边形OABC是平行四边形,以O为圆心,OA为半径的圆交AB于D,延长AO交⊙O于E,连接CD,CE,若CE是⊙O的切线,解答下列问题:(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若BC=3,CD=4,求平行四边形OABC的面积.
【点评】本题考查了全等三角形的性质和判定,切线的判定,平行四边形的性质的应用,解此题的关键是推出△EOC≌△DOC..
2、(2014•菏泽) 如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,连接BC,AC,作OD
∥BC与过点A的切线交于点D,连接DC并延长交AB的延长线于点E.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若=,求cos∠ABC的值.
∴tanE==.
【点评】本题综合考查有关扇形和圆锥的相关计算.解题思路:解决此类问题时要紧紧抓住两者之间的两个对应关系:(1)圆锥的母线长等于侧面展开图的扇形半径;(2)圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长.正确对这两个关系的记忆是解题的关键.
3、(2014•临沂)如图,已知等腰三角形ABC的底角为30°,以BC为直径的⊙O与底边AB交于点D,过D作DE⊥AC,垂足为E.
(1)证明:DE为⊙O的切线;
(2)连接OE,若BC=4,求△OEC的面积.
【解答】
(1)证明:连接OD,CD,
【点评】此题考查了切线的判定、三角形中位线的性质、等腰三角形的性质、圆周角定理以及三角函数等知识.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
4、(2014•泰州)如图,平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣x+b(b为常数,b >0)的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,半径为4的⊙O与x轴正半轴相交于点C,与y轴相交于点D、E,点D在点E上方.
(1)若直线AB与有两个交点F、G.
①求∠CFE的度数;
②用含b的代数式表示FG2,并直接写出b的取值范围;
(2)设b≥5,在线段AB上是否存在点P,使∠CPE=45°?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
∴∠CFE=∠ODC=45°,
(2)①如图,作OM⊥AB点M,连接OF,
∵DE是直径,
∴∠DCE=90°,
【点评】本题主要考查了圆与一次函数的知识,解题的关键是作出辅助线,明确两
条直线垂直时K的关系.
(二)提升练习(2014•泰州)如图,平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣x+b(b为常数,b>0)的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,半径为4的⊙O与x轴正半轴相交于点C,与y轴相交于点D、E,点D在点E上方.
(1)若直线AB与有两个交点F、G.
①求∠CFE的度数;
②用含b的代数式表示FG2,并直接写出b的取值范围;
(2)设b≥5,在线段AB上是否存在点P,使∠CPE=45°?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
【考点】:圆的综合题
【分析】:(1)连接CD,EA,利用同一条弦所对的圆周角相等求行∠CFE=45°,(2)作OM⊥AB点M,连接OF,利用两条直线垂直相交求出交点M的坐标,利用勾股定理求出FM2,再求出FG2,再根据式子写出b的范围,
(3)当b=5时,直线与圆相切,存在点P,使∠CPE=45°,再利用两条直线垂直相交求出交点P的坐标,
【解答】:
∵直
【点评】:本题主要考查了圆与一次函数的知识,解题的关键是作出辅助线,明确两条直线垂直时K的关系.
2、(2014•济宁)阅读材料:
已知,如图(1),在面积为S的△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,内切圆O的半径为r.连接OA、OB、OC,△ABC被划分为三个小三角形.
∵S=S△OBC+S△OAC+S△OAB=BC•r+AC•r+AB•r=(a+b+c)r.
∴r=.
(1)类比推理:若面积为S的四边形ABCD存在内切圆(与各边都相切的圆),如图(2),各边长分别为AB=a,BC=b,CD=c,AD=d,求四边形的内切圆半径r;(2)理解应用:如图(3),在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,AB=21,CD=11,AD=13,⊙O1与⊙O2分别为△ABD与△BCD的内切圆,设它们的半径分别为r1和r2,求的值.
∴===.
【点评】:本题考查了学生的学习、理解、创新新知识的能力,同时考查了解直角三角形及等腰梯形等相关知识.这类创新性题目已经成为新课标热衷的考点,是一道值得练习的基础题,同时要求学生在日常的学习中要注重自我学习能力的培养.。