圆总复习3圆的旋转不变性
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《圆》全章复习与巩固—知识讲解(提高)【学习目标】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;【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所有点组成的图形.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.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12nA A A L 、、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.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(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.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:(1)OA=OB=OC定在三角形内部(1)(2)OABAC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.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】类型一、圆的有关概念及性质1. 如图,已知⊙O 是以数轴的原点O 为圆心,半径为1的圆,∠AOB=45°,点在数轴上运动,若过点P 且与OA 平行(或重合)的直线与⊙O 有公共点, 设OP=x ,则的取值范围是( ).A .-1≤≤1B .≤≤C .0≤≤ D .>【思路点拨】关键是通过平移,确定直线与圆相切的情况,求出此时OP 的值. 【答案】C ;【解析】如图,平移过P 点的直线到P′,使其与⊙O 相切,设切点为Q ,连接OQ ,P x x x 2x 2x 2由切线的性质,得∠OQP′=90°,∵OA∥P′Q,∴∠OP′Q=∠AOB=45°,∴△OQP′为等腰直角三角形,在Rt△OQP′中,OQ=1,OP′=2,∴当过点P且与OB平行的直线与⊙O有公共点时,0≤OP≤,当点P在x轴负半轴即点P向左侧移动时,结果相同.故答案为:0≤OP≤2.【总结升华】本题考查了直线与圆的位置关系问题.举一反三:【变式】如图,已知⊙O是以数轴的原点为圆心,半径为1的圆,∠AOB=45°,点P在数轴上运动,若2.如图所示,已知在⊙O 中,AB 是⊙O 的直径,弦CG⊥AB 于D ,F 是⊙O 上的点,且,BF 交CG 于点E ,求证:CE =BE .【思路点拨】主要用垂径定理及其推论进行证明. 【答案与解析】证法一:如图(1),连接BC ,∵ AB 是⊙O 的直径,弦CG ⊥AB ,∴ . ∵ ,∴ .∴ ∠C =∠CBE .∴ CE =BE .证法二:如图(2),作ON ⊥BF ,垂足为N ,连接OE .∵ AB 是⊙O 的直径,且AB ⊥CG ,∴ . ∵ ,∴ .∴ BF =CG ,ON =OD . »»CFCB =»»CBGB =»»CFBC =»»CF GB =»»CBBG =»»CBCF =»»»CF BC BG ==∵ ∠ONE =∠ODE =90°,OE =OE ,ON =OD , ∴ △ONE ≌△ODE ,∴ NE =DE . ∵ ,, ∴ BN =CD ,∴ BN-EN =CD-ED ,∴ BE =CE .证法三:如图(3),连接OC 交BF 于点N .∵ ,∴ OC ⊥BF . ∵ AB 是⊙O 的直径,CG ⊥AB ,∵ ,.∴ ,. ∵ OC =OB ,∴ OC-ON =OB-OD ,即CN =BD . 又∠CNE =∠BDE =90°,∠CEN =∠BED , ∴ △CNE ≌△BDE ,∴ CE =BE .【总结升华】在平时多进行一题多解、一题多证、一题多变的练习,这样不但能提高分析问题的能力,而且还是沟通知识体系、学习知识,使用知识的好方法.举一反三:【变式】如图所示,在⊙O 内有折线OABC,其中OA=8,AB=12,∠A=∠B=60°,则BC 的长为( )A .19B .16C .18D .20【答案】如图,延长AO 交BC 于点D,过O 作OE ⊥BC 于E.则三角形ABD 为等边三角形,DA=AB=BD=12,OD=AD-AO=4在Rt △ODE 中,∠ODE=60°,∠DOE=30°,则DE=OD=2,BE=BD-DE=10 OE 垂直平分BC ,BC=2BE=20. 故选D类型三、与圆有关的位置关系12BN BF =12CD CG =»»CFBC =»»BGBC =»»»CF BG BC ==»»BF CG =ON OD=123.一个长方体的香烟盒里,装满大小均匀的20支香烟.打开烟盒的顶盖后,二十支香烟排列成三行,如图(1)所示.经测量,一支香烟的直径约为0.75cm ,长约为8.4cm. (1)试计算烟盒顶盖ABCD 的面积(本小题计算结果不取近似值);(2)制作这样一个烟盒至少需要多少面积的纸张(不计重叠粘合的部分,计算结果精确到,取)0.1cm 3173..【答案与解析】 (1)如图(2),作O 1E ⊥O 2O 3()332844AB cm ∴=⨯+=∴四边形ABCD 的面积是:(2)制作一个烟盒至少需要纸张:.【总结升华】四边形ABCD中,AD长为7支香烟的直径之和,易求;求AB长,只要计算出如图(2)中的O1E长即可.类型四、圆中有关的计算4.(2019•丹东)如图,AB是⊙O的直径,=,连接ED、BD,延长AE交BD的延长线于点M,过点D作⊙O的切线交AB的延长线于点C.(1)若OA=CD=2,求阴影部分的面积;(2)求证:DE=DM.【答案与解析】解:如图,连接OD,⊙CD是⊙O切线,⊙OD⊙CD,⊙OA=CD=2,OA=OD,⊙OD=CD=2,⊙⊙OCD为等腰直角三角形,⊙⊙DOC=⊙C=45°,⊙S阴影=S⊙OCD﹣S扇OBD=﹣=4﹣π;(2)证明:如图,连接AD,⊙AB是⊙O直径,⊙⊙ADB=⊙ADM=90°,又⊙=,⊙ED=BD,⊙MAD=⊙BAD,在⊙AMD和⊙ABD中,,⊙⊙AMD⊙⊙ABD,⊙DM=BD,⊙DE=DM.【点评】本题考查的是切线的性质、弦、弧之间的关系、扇形面积的计算,掌握切线的性质定理和扇形的面积公式是解题的关键,注意辅助线的作法.举一反三:【变式】(2019•贵阳)如图,⊙O是⊙ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,FO⊙AB,垂足为点O,连接AF 并延长交⊙O于点D,连接OD交BC于点E,⊙B=30°,FO=2.(1)求AC的长度;(2)求图中阴影部分的面积.(计算结果保留根号)【答案】解:(1)⊙OF⊙AB,⊙⊙BOF=90°,⊙⊙B=30°,FO=2,⊙OB=6,AB=2OB=12,又⊙AB为⊙O的直径,⊙⊙ACB=90°,⊙AC=AB=6;(2)⊙由(1)可知,AB=12,⊙AO=6,即AC=AO,在Rt⊙ACF和Rt⊙AOF中,⊙Rt⊙ACF⊙Rt⊙AOF,⊙⊙FAO=⊙FAC=30°,⊙⊙DOB=60°,过点D作DG⊙AB于点G,⊙OD=6,⊙DG=3,⊙S⊙ACF+S⊙OFD=S⊙AOD=×6×3=9,即阴影部分的面积是9.类型五、圆与其他知识的综合运用5.»ABC D BC DB DC DA+=如图,△是等边三角形,是上任一点,求证:.【思路点拨】由已知条件,等边△ABC可得60°角,根据圆的性质,可得∠ADB=60°,利用截长补短的方法可得一个新的等边三角形,再证两个三角形全等,从而转移线段DC.【答案与解析】延长DB至点E,使BE=DC,连结AE∵△ABC是等边三角形∴∠ACB=∠ABC=60°,AB=AC∴∠ADB=∠ACB=60°∵四边形ABDC是圆内接四边形∴∠ABE=∠ACD在△AEB和△ADC中,∴△AEB≌△ADC∴AE=AD∵∠ADB=60°∴△AED是等边三角形∴AD=DE=DB+BE∵BE=DC∴DB+DC=DA.【总结升华】本例也可以用其他方法证明.如:(1)延长DC至F,使CF=BD,连结AF,再证△ACF≌△ABD,得出AD=DF,从而DB+CD=DA.(2)在DA上截取DG=DC,连结CG,再证△BDC≌△AGC,得出BD=AG,从而DB+CD=DA.6.如图,直径AB为6的半圆,绕A点逆时针旋转60°,此时点B到了点B′,则图中阴影部分的面积是().A. 3πB. 6πC. 5πD. 4π【答案】B;【解析】阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积-以AB为直径的半圆的面积=扇形ABB′的面积.则阴影部分的面积是:=6π故选B.【总结升华】根据阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积-以AB为直径的半圆的面积=扇形ABB′的面积.即可求解.举一反三:【变式】某中学举办校园文化艺术节,小颖设计了同学们喜欢的图案“我的宝贝”,图案的一部分是以斜边长为12cm的等腰直角三角形的各边为直径作的半圆,如图所示,则图中阴影部分的面积为( ).A. B.72 C.36 D.72【答案】本题解法很多,如两个小半圆面积和减去两个弓形面积等.但经过认真观察等腰直角三角形其对称性可知,阴影部分的面积由两个小半圆面积与三角形面积的和减去大半圆面积便可求得,所以由已知得直角边为,小半圆半径为(cm),因此阴影部分面积为.故选C.《圆》全章复习与巩固—巩固练习(提高)【巩固练习】一、选择题1.如图所示,AB、AC为⊙O的切线,B和C是切点,延长OB到D,使BD=OB,连接AD.如果∠DAC=78°,那么∠ADO等于( ).A.70° B.64° C.62° D.51°2.已知⊙O半径为3,M为直线AB上一点,若MO=3,则直线AB与⊙O的位置关系为()A.相切 B.相交 C.相切或相离 D.相切或相交3.设计一个商标图案,如图所示,在矩形ABCD中,AB=2BC,且AB=8cm,以A为圆心、AD的长为半径作半圆,则商标图案(阴影部分)的面积等于( ).A.(4π+8)cm2B.(4π+16)cm2C.(3π+8)cm2D.(3π+16)cm24.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠B=110°,则∠ADE的度数为()A.55° B.70° C.90° D.110°5.“圆材埋壁”是我国古代著名的数学著作《九章算术》中的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可表示为:如图所示,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长为( )A.12.5寸 B.13寸 C.25寸D.26寸6.在平面直角坐标系中如图所示,两个圆的圆心坐标分别是(3,0)和(0,-4),半径分别是和,则这两个圆的公切线(和两圆都相切的直线)有( )A.1条B.2条C.3条D.4条7.(2019•贵港)如图,已知P是⊙O外一点,Q是⊙O上的动点,线段PQ的中点为M,连接OP,OM.若⊙O的半径为2,OP=4,则线段OM的最小值是()A.0 B.1 C.2 D.38.如图所示,AB、AC与⊙O分别相切于B、C两点,∠A=50°,点P是圆上异于B、C的一动点,则∠BPC的度数是( ).A.65° B.115° C.65°或115° D.130°或50°二、填空题9.如图,在⊙O中,半径OA垂直弦于点D.若∠ACB=33°,则∠OBC的大小为度.10.如图所示,EB、EC是⊙O是两条切线,B、C是切点,A、D是⊙O上两点,如果∠E=46°,∠DCF=32°,那么∠A的度数是________________.11.在Rt△ABC中,∠BAC=30°,斜边AB=2,动点P在AB边上,动点Q在AC边上,且∠CPQ=90°,则线段CQ长的最小值= .12.(2019•巴彦淖尔)如图,AB为⊙O的直径,AB=AC,BC交⊙O于点D,AC交⊙O于点E,∠BAC=45°,给出以下五个结论:①∠EBC=22.5°;②BD=DC;③AE=2EC;④劣弧是劣弧的2倍;⑤AE=BC,其中正确的序号是.13.两个圆内切,其中一个圆的半径为5,两圆的圆心距为2,则另一个圆的半径是_______ ________.14.已知正方形ABCD,截去四个角成一正八边形,则这个正八边形EFGHIJLK的边长为____ ____,面积为_____ ___.15.如图(1)(2)…(m)是边长均大于2的三角形、四边形、……、凸n边形,分别以它们的各顶点为圆心,以l为半径画弧与两邻边相交,得到3条弧,4条弧,……(1)图(1)中3条弧的弧长的和为___ _____,图(2)中4条弧的弧长的和为_____ ___;(2)求图(m)中n条弧的弧长的和为____ ____(用n表示).16.如图,⊙O的半径是2,直线l与⊙O相交于A、B两点,M、N是⊙O上的两个动点,且在直线l的异侧,若∠AMB=45°,则四边形MANB面积的最大值是.三、解答题17. 如图,⊙O是△ABC的外接圆,FH是⊙O 的切线,切点为F,FH∥BC,连结AF交BC于E,∠ABC的平分线BD交AF于D,连结BF.(1)证明:AF平分∠BAC;(2)证明:BF=FD.18.(2019•南京)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,BC的延长线与AD的延长线交于点E,且DC=DE.(1)求证:∠A=∠AEB;(2)连接OE,交CD于点F,OE⊥CD,求证:△ABE是等边三角形.19.如图,相交两圆的公共弦长为120cm,它分别是一圆内接正六边形的边和另一圆内接正方形的边.求两圆相交弧间阴影部分的面积.20.问题背景:课外学习小组在一次学习研讨中,得到了如下两个命题:①如图(1),在正△ABC中,M、N分别是AC、AB上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=60°,则BM=CN;②如图(2),在正方形ABCD中,M、N分别是CD、AD上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=90°,则BM=CN.然后运用类似的思想提出了如下命题:③如图(3),在正五边形ABCDE中,M、N分别是CD、DE上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=108°,则BM=CN.任务要求:(1)请你从①②③三个命题中选择一个进行证明;(2)请你继续完成下面的探索;①在正n(n≥3)边形ABCDEF…中,M、N分别是CD、DE上的点,BM与CN相交于点O,试问当∠BON等于多少度时,结论BM=CN成立(不要求证明);②如图(4),在正五边形ABCDE中,M、N分别是DE、AE上的点,BM与CN相交于点O,∠BON=108°时,试问结论BM=CN是否成立.若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.【答案与解析】一、选择题1.【答案】B;【解析】由AB为⊙O的切线,则AB⊥OD.又BD=OB,则AB垂直平分OD,AO=AD,∠DAB=∠BAO.由AB、AC为⊙O的切线,则∠CAO=∠BAO=∠DAB.所以,∠DAB=13∠DAC=26°.∠ADO=90°-26°=64°.本题涉及切线性质定理、切线长定理、垂直平分线的性质、等腰三角形的性质等.2.【答案】D;3.【答案】A.;【解析】对图中阴影部分进行分析,可看做扇形、矩形、三角形的面积和差关系.∵矩形ABCD中,AB=2BC,AB=8cm,∴ AD=BC=4cm,∠DAF=90°,,,又AF=AD=4cm,∴,∴.4.【答案】D;【解析】∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠ADC+∠B=180°,∵∠ADC+∠ADE=180°,∴∠ADE=∠B.∵∠B=110°,∴∠ADE=110°.5.【答案】D;【解析】因为直径CD垂直于弦AB,所以可通过连接OA(或OB),求出半径即可.根据“垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧”,知(寸),在Rt△AOE中,,即,解得OA=13,进而求得CD=26(寸).6.【答案】C.【解析】本题借助图形来解答比较直观.要判断两圆公切线的条数,则必须先确定两圆的位置关系,因此必须求出两圆的圆心距,根据题中条件,在Rt△AOB中,OA=4,OB=3,所以AB=5,而两圆半径为和,且,即两圆的圆心距等于两圆的半径之和,所以两圆相外切,共有3条公切线.7.【答案】B.【解析】设OP与⊙O交于点N,连结MN,OQ,如图,∵OP=4,ON=2,∴N是OP的中点,∵M为PQ的中点,∴MN为△POQ的中位线,∴MN=OQ=×2=1,∴点M在以N为圆心,1为半径的圆上,当点M在ON上时,OM最小,最小值为1,∴线段OM的最小值为1.故选B.8.【答案】C;【解析】连接OC、OB,则∠BOC=360°-90°-90°-50°=130°.点P在优弧上时,∠BPC =∠BOC=65°;点P在劣弧上时,∠BPC=180°-65°=115°.主要应用了切线的性质定理、圆周角定理和多边形内角和定理.二、填空题9.【答案】24.10.【答案】99°;【解析】由EB=EC,∠E=46°知,∠ECB= 67°,从而∠BCD=180°-67°-32°=81°,在⊙O中,∠BCD与∠A互补,所以∠A=180°-81°=99°.11.【答案】83.12【解析】以CQ 为直径作⊙O,当⊙O 与AB 边相切动点P 时,CQ 最短,∴OP⊥AB,∵∠B=90°,∠A=30°,∴∠POA=60°,∵OP=OQ,∴△POQ 为等边三角形,∴∠POQ=60°,∴∠APQ=30°,∴设PQ=OQ=AP=OC=r ,3r=AC=ABsin 30︒=4,∴CQ=83,∴CQ 的最小值为83.12.【答案】①②④;【解析】连接AD ,AB 是直径,则AD⊥BC,又∵△ABC 是等腰三角形,故点D 是BC 的中点,即BD=CD ,故②正确; ∵AD 是∠BAC 的平分线,由圆周角定理知,∠EBC=∠DAC=∠BAC=22.5°,故①正确;∵∠ABE=90°﹣∠EBC﹣∠BAD=45°=2∠CAD,故④正确; ∵∠EBC=22.5°,2EC≠BE,AE=BE ,∴AE≠2CE,③不正确; ∵AE=BE,BE 是直角边,BC 是斜边,肯定不等,故⑤错误. 综上所述,正确的结论是:①②④.13.【答案】7或3;【解析】两圆有三种位置关系:相交、相切(外切、内切)和相离(外离、内含).两圆内切时,圆心距,题中一圆半径为5,而d=2,所以有,解得r=7或r=3,即另一圆半径为7或3.14.【答案】; ;【解析】正方形ABCD 外接圆的直径就是它的对角线,由此求得正方形边长为a .如图所示,设正八边形的边长为x .在Rt △AEL 中,LE =x ,AE =AL,∴ ,,即正八边形的边长为..1)a 22)a 2x 22x x a ⨯+=1)x a =1)a 2222241)]2)AEL S S S a x a a a =-=-=-=△正方形正八边形15.【答案】(1)π; 2π; (2)(n-2)π;【解析】∵ n 边形内角和为(n-2)180°,前n 条弧的弧长的和为个以某定点为圆心,以1为半径的圆周长,∴ n 条弧的弧长的和为. 本题还有其他解法,比如:设各个扇形的圆心角依次为,,…,, 则,∴ n 条弧长的和为.16.【答案】4.【解析】解:过点O 作OC⊥AB 于C ,交⊙O 于D 、E 两点,连结OA 、OB 、DA 、DB 、EA 、EB ,如图, ∵∠AMB=45°,∴∠AOB=2∠AMB=90°,∴△OAB 为等腰直角三角形,∴AB=OA=2,∵S 四边形MANB =S △MAB +S △NAB ,∴当M 点到AB 的距离最大,△MAB 的面积最大;当N 点到AB 的距离最大时,△NAB 的面积最大,即M 点运动到D 点,N 点运动到E 点,此时四边形MANB 面积的最大值=S 四边形DAEB =S △DAB +S △EAB =AB•CD+AB•CE=AB (CD+CE )=AB•DE=×2×4=4.(2)1801(2)3602n n -=-121(2)(2)2n n ππ⨯⨯-=-1α2αn α12(2)180n n ααα+++=-…°1212111()180180180180n n απαπαππααα⨯+⨯++⨯=+++……(2)180(2)180n n ππ=-⨯=-三、解答题17.【答案与解析】(1)连结OF∵FH 是⊙O 的切线 ∴OF⊥FH ∵FH∥BC ,∴OF 垂直平分BC∴ ∴AF 平分∠BAC .(2)由(1)及题设条件可知∠1=∠2,∠4=∠3,∠5=∠2 ∴∠1+∠4=∠2+∠3 ∴∠1+∠4=∠5+∠3 ∠FDB =∠FBD ∴BF =FD.18.【答案与解析】 证明:(1)∵四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形, ∴∠A+∠BCD=180°, ∵∠DCE+∠BCD=180°, ∴∠A=∠DCE, ∵DC=DE,∴∠DCE=∠AEB, ∴∠A=∠AEB;(2)∵∠A=∠AEB, ∴△ABE 是等腰三角形, ∵EO⊥CD, ∴CF=DF,∴EO 是CD 的垂直平分线, ∴ED=EC, ∵DC=DE, ∴DC=DE=EC,∴△DCE 是等边三角形,»»BFFC∴∠AEB=60°,∴△ABE 是等边三角形.19.【答案与解析】解:∵公共弦AB =120r R a 6624222212060603=-⎛⎝ ⎫⎭⎪=-=.20. 【答案与解析】 (1)如选命题①. 证明:在图(1)中,∵ ∠BON =60°,∴ ∠1+∠2=60°. ∵ ∠3+∠2=60°,∴ ∠1=∠3. 又∵ BC =CA ,∠BCM =∠CAN =60°, ∴ △BCM ≌△CAN ,∴ BM =CM . 如选命题②.证明:在图(2)中,∵ ∠BON =90°,∴ ∠1+∠2=90°. ∵ ∠3+∠2=90°,∴ ∠1=∠3. 又∵ BC =CD ,∠BCM =∠CDN =90°, ∴ △BCM ≌△CDN ,∴ BM =CN . 如选命题③.证明:在图(3)中,∵ ∠BON =108°,∴ ∠1+∠2=108°. ∵ ∠2+∠3=108°,∴ ∠1=∠3.又∵ BC =CD ,∠BCM =∠CDN =108°, ∴ △BCM ≌△CDN ,∴ BM =CN . (2)①答:当∠BON =时结论BM =CN 成立.②答:当∠BON =108°时.BM =CN 还成立. 证明:如图(4),连接BD 、CE 在△BCD 和△CDE 中,∵ BC =CD ,∠BCD =∠CDE =108°,CD =DE , ∴ △BCD ≌△CDE .∴ BD =CE ,∠BDC =∠CED ,∠DBC =∠ECD . ∵ ∠CDE =∠DEN =108°, ∴ ∠BDM =∠CEM .∵ ∠OBC+∠OCB =108°,∠OCB+∠OCD =108°. ∴ ∠MBC =∠NCD .又∵ ∠DBC =∠ECD =36°, ∴ ∠DBM =∠ECM . ∴ △BDM ≌△CEN , ∴ BM =CN .(2)180n n°。
初三数学圆知识点总结一、本章知识框架二、本章重点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.2.判定一个点P是否在⊙O上.设⊙O的半径为R,OP=d,则有d>r点P在⊙O 外;d=r点P在⊙O 上;d<r点P在⊙O 内.3.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.(3)弦切角:顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫弦切角.弦切角的性质:弦切角等于它夹的弧所对的圆周角.弦切角的度数等于它夹的弧的度数的一半.4.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.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.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.5.三角形的内心、外心、重心、垂心(1)三角形的内心:是三角形三个角平分线的交点,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.6.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d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.7.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.8.直线和圆的位置关系:设⊙O 半径为R,点O到直线l的距离为d.(1)直线和圆没有公共点直线和圆相离d>R.(2)直线和⊙O有唯一公共点直线l和⊙O相切d=R.(3)直线l和⊙O 有两个公共点直线l和⊙O 相交d<R.9.圆和圆的位置关系:(不考了)设的半径为R、r(R>r),圆心距.(1)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d>R+r.(2)没有公共点,且的每一个点都在外部内含d<R-r(3)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d=R+r.(4)有唯一公共点,除这个点外,的每个点都在内部内切d=R-r.(5)有两个公共点相交R-r<d<R+r.10.两圆的性质:(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.11.圆中有关计算:圆的面积公式:,周长C=2πR.圆心角为n°、半径为R的弧长.圆心角为n°,半径为R,弧长为l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l的圆柱的体积为,侧面积为2πRl,全面积为.(补考圆锥面积了)圆锥的侧面展开图为扇形,底面半径为R,母线长为l,高为h的圆锥的侧面积为πRl ,全面积为,母线长、圆锥高、底面圆的半径之间有.【经典例题精讲】例1 如图23-2,已知AB为⊙O直径,C为上一点,CD⊥AB于D,∠OCD的平分线CP交⊙O于P,试判断P点位置是否随C点位置改变而改变?分析:要确定P点位置,我们可采用尝试的办法,在上再取几个符合条件的点试一试,观察P点位置的变化,然后从中观察规律.解:连结OP,P点为中点.小结:此题运用垂径定理进行推断.例2 下列命题正确的是( )A.相等的圆周角对的弧相等B.等弧所对的弦相等C.三点确定一个圆D.平分弦的直径垂直于弦.解:A.在同圆或等圆中相等的圆周角所对的劣弧相等,所以A不正确.B.等弧就是在同圆或等圆中能重合的弧,因此B正确.C.三个点只有不在同一直线上才能确定一个圆.D.平分弦(不是直径)的直径垂直于此弦.故选B.例3 四边形ABCD内接于⊙O,∠A︰∠B︰∠C=1︰2︰3,求∠D.分析:圆内接四边形对角之和相等,圆外切四边形对边之和相等.解:设∠A=x,∠B=2x,∠C=3x,则∠D=∠A+∠C-∠B=2x.x+2x+3x+2x=360°,x=45°.∴∠D=90°.小结:此题可变形为:四边形ABCD外切于⊙O,周长为20,且AB︰BC︰CD=1︰2︰3,求AD的长.例4 为了测量一个圆柱形铁环的半径,某同学采用如下方法:将铁环平放在水平桌面上,用一个锐角为30°的三角板和一个刻度尺,用如图23-4所示方法得到相关数据,进而可以求得铁环半径.若测得PA=5cm,则铁环的半径是__________cm.分析:测量铁环半径的方法很多,本题主要考查切线长性质定理、切线性质、解直角三角形的知识进行合作解决,即过P点作直线OP⊥PA,再用三角板画一个顶点为A、一边为AP、大小为60°的角,这个角的另一边与OP的交点即为圆心O,再用三角函数知识求解.解:.小结:应用圆的知识解决实际问题,应将实际问题变成数学问题,建立数学模型.例5 已知相交于A、B两点,的半径是10,的半径是17,公共弦AB=16,求两圆的圆心距.解:分两种情况讨论:(1)若位于AB的两侧(如图23-8),设与AB交于C,连结,则垂直平分AB,∴.又∵AB=16∴AC=8.在中,.在中,.故.(2)若位于AB的同侧(如图23-9),设的延长线与AB交于C,连结.∵垂直平分AB,∴.又∵AB=16,∴AC=8.在中,.在中,.故.注意:在圆中若要解两不等平行弦的距离、两圆相切、两圆相离、一个点到圆上各点的最大距离和最小距离、相交两圆圆心距等问题时,要注意双解或多解问题.1.相交弦定理圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
九年级_圆_全章知识点总结1、圆的定义:在同一平面内,线段OP 绕它固定的一个端点O ,另一端点P 所经过的 叫做圆,定点O 叫做 ,线段OP 叫做圆的 ,以点O 为圆心的圆记作 ,读作圆O 。
2、弦和直径:连接圆上任意 叫做弦,其中经过圆心的弦叫做 , 是圆中最长的弦。
3、弧:圆上任意 叫做圆弧,简称弧。
圆的任意一条直径的两个端点把圆分成的两条弧,每一条弧都叫做 。
小于半圆的弧叫做 ,用弧两端的字母上加上“⌒”就可表示出来,大于半圆的弧叫做 ,用弧两端的字母和中间的字母,再加上“⌒”就可表示出来。
4、等圆:半径相等的两个圆叫做等圆;也可以说能够完全重合的两个圆叫做等圆。
5、点与圆的三种位置关系:若点P 到圆心O 的距离为d ,⊙O 的半径为R ,则:点P 在⊙O 外;点P 在⊙O 上;点P 在⊙O 内。
6、线段垂直平分线上的点 距离相等;到线段两端点距离相等的点在 上 7、过一点可作 个圆。
过两点可作 个圆,以这两点之间的线段的 上任意一点为圆心即可。
8、过 的三点确定一个圆。
9、经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的 ,外接圆的圆心叫做三角形的 ,这个三角形叫做圆的 。
三角形的外心是三角形三条边的 例1、有下列七个命题:① 直径是弦;② 经过三个点一定可以作圆;③ 三角形的外心到三角形各顶点的距离都相等;④ 半径相等的两个半圆是等弧;⑤三角形的三个顶点在同一个圆上;⑥ 三角形的外心在三角形的内部;⑦过圆心的线段叫做圆的直径。
其中正确的有 (填序号)。
例2、⊙O 的半径为5,圆心O 在坐标原点上,点P 的坐标为(4,2),则点P 与⊙O 的位置关系是( ) A .点P 在⊙O 内 B .点P 在⊙O 上 C .点P 在⊙O 外 例3、已知矩形ABCD 的边AB=3cm ,AD=4cm ,若以A 点为圆心作⊙A ,使B 、C 、D 三点中至少有一个点在圆内且至少有一个点在圆外,则⊙A 的半径r 的取值范围是 . 例4、如果⊙O 所在平面内一点P 到⊙O 上的点的最大距离为7,最小距离为1,那么此圆的半径为 1、圆是轴对称图形, 都是它的对称轴2、垂径定理:垂直于弦的直径 ,并且平分3、垂径定理的推论:平分弦( )的直径垂直于弦,并且平分 例5、如图1,直径CE 垂直于弦AB ,CD=1,且AB+CD=CE ,求圆的半径。