初中数学第24单元 复习
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人教版数学九上圆一、单选题1.下列语句中正确的是( )A.长度相等的两条弧是等弧B.圆上一条弧所对的圆心角等于它所对圆周角的一半C.垂直于圆的半径的直线是圆的切线D.三角形有且只有一个外接圆2.如图,OA,OC是⊙O的半径,点B在⊙O上,若AB∥OC,∠BCO=21°,则∠AOC的度数是( )A.42°B.21°C.84°D.60°3.如图,在矩形ABCD中,AD=8,以AD的中点O为圆心,以OA长为半径画弧与BC相切于点E,则阴影部分的面积为( )A.8―4πB.16―4πC.32―4πD.32―8π4.如图,⊙O的半径OD⊥弦AB于点C,连接BO并延长交⊙O于点E,连接CE,若AB=4,CD=1,则CE的长为( )A.13B.4C.10D.155.如图,A点在半径为2的⊙O上,过线段OA上的一点P作直线l,与⊙O过A点的切线交于点B,且∠APB=60°,设OP=x,则△PAB的面积y关于x的函数图象大致是( )A.B.C.D.6.如图.将扇形AOB翻折,使点A与圆心O重合,展开后折痕所在直线l与AB交于点C,连接AC.若OA=2,则图中阴影部分的面积是( )A.2π3―32B.2π3―3C.π3―32D.π37.如图,⊙O是正△ABC的外接圆,△DOE是顶角为120°的等腰三角形,点O与圆心重合,点D,E 分别在圆弧上,若⊙O的半径是6,则图中阴影部分的面积是( )A.4πB.12π―9 3C.12π―923D.24π―9 38.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别是边BC和CD上的动点(不与端点重合),∠EAF=45°,AF、AE分别与对角线BD交于点G和点H,连接EG.以下四个结论:(1)BE+DF=EF;(2)△AGE是等腰直角三角形;(3)S△AGH:S△AEF=1:2;(4)AB+BE=2BG,其中正确结论的个数是( )A.1B.2C.3D.49.【情境】如图是某数学项目学习小组设计的“鱼跃龙门”徽章图案,已知A,B,C,D,E是圆的5个等分点,连结BD,CE交于点F.设鱼头部分的四边形ABFE的面积为S1,鱼尾部分的△CDF的面积为S2.【问知】设S1:S2=n:1,则n的值为( )A.43―1B.3+5C.1+25D.35―110.如图,半径为5的圆中有一个内接矩形ABCD,AB>BC,点M是ABC的中点,MN⊥AB于点N,若矩形ABCD的面积为30,则线段MN的长为()A.10B.522C.702D.210二、填空题11.如图,在⊙O的内接五边形ABCDE中,∠EBD=31°,则∠A+∠C= °.12.如图,在半径为10cm的圆形铁片上切下一块高为4cm的弓形铁片,则弓形弦AB的长为 cm.13.如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠A=45°,BC=2,则⊙O的直径为 .14.如图,将扇形AOB翻折,使点A与圆心O重合,展开后折痕所在直线l与AB交于点C,若OA=2,则OC的长为 .15.如图,半径为5的⊙O与y轴相交于A点,B为⊙O在x轴上方的一个动点(不与点A重合),C 为y轴上一点且∠OCB=60°,I为△BCO的内心,则△AIO的外接圆的半径的取值(或取值范围)为 .16.如图,已知△ABC是⊙O的内接三角形,⊙O的半径为2,将劣弧AC沿AC折叠后刚好经过弦BC的中点D.若∠ACB=60°,则弦AC的长为 .三、解答题17.如图,直径为1m的圆柱形水管有积水(阴影部分),水面的宽度AB为0.8m,求水的最大深度CD.18.如图,在⊙O中,半径OA⊥OB,∠B=28°,求∠BOC的度数.19.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB为⊙O的直径,AB=6,AD平分∠BAC,交BC于点E,交⊙O于点D,连结BD.(1)求证:∠BAD=∠CBD.(2)若∠AEB=125°,求BD的长.(结果保留π)20.如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于E,连接AC,过A作AF⊥AC,交⊙O于点F,连接DF,过B作BG⊥DF,交DF的延长线于点G.(1)求证:BG是⊙O的切线:(2)若∠DFA=30°,DF=4,求阴影部分的面积.21.在直角坐标系中,以M(3,0)为圆心的⊙M交x轴负半轴于A,交x轴正半轴于B,交y轴于C、D.其中C点坐标为(0,4).(1)求点A坐标.(2)如图,过C作⊙M的切线CE,过A作AN⊥CE于F,交⊙M于N,求AN的长度.(3)在⊙M上,若∠CPM=45°,求出点P的坐标.22.圆内接四边形若有一组邻边相等,则称之为等邻边圆内接四边形.(1)如图1,四边形ABCD为等邻边圆内接四边形,AD=CD,∠ADC=60°,直接写出∠ABD的度数;(2)如图2,四边形ADBC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,AB=10,AC=6,若四边形ADBC为等邻边圆内接四边形,AD=BD,求CD的长.(3)如图3,四边形ABCD为等邻边圆内接四边形,BC=CD,AB为⊙O的直径,且AB=48.设BC= x,四边形ABCD的周长为y,试确定y与x的函数关系式,并求出y的最大值.答案解析部分1.【答案】D2.【答案】A3.【答案】D4.【答案】A5.【答案】D6.【答案】B7.【答案】B8.【答案】D9.【答案】B10.【答案】A11.【答案】21112.【答案】1613.【答案】2214.【答案】2π315.【答案】53316.【答案】621717.【答案】解:∵⊙O的直径为1m,∴OA=OD=0.5m.∵OD⊥AB,AB=0.8m,∴AC=0.4m,∴OC=OA2―AC2=0.52―0.42=0.3m,∴CD=OD―OC=0.5―0.3=0.2m.答:水的最大深度为0.2m.18.【答案】解:∵OA⊥OB,∴∠AOB=90°,∴∠A=90°﹣∠B=90°﹣28°=62°,∵OA=OC,∴∠ACO=∠A=62°,而∠ACO=∠BOC+∠B,∴∠BOC=62°﹣28°=34°.19.【答案】(1)证明:∵AD平分∠BAC,∴∠CAD=∠BAD.∵∠CAD=∠CBD,∴∠BAD=∠CBD;(2)解:如图,连结OD.∵∠AEB= 125°,∴∠AEC= 55°.∵AB为⊙O的直径,∴∠ACE=90°,∴∠CAE= 35°,∴∠DAB=∠CAE=35°,∴∠BOD=2∠BAD=70°,∴BD的长为70×π×3180=7 6π.20.【答案】(1)证明:∵C,A,D,F在⊙O上,AF⊥AC,∴∠D=∠CAF=90°,∵AB⊥CD,BG⊥DF,∴∠BED=∠G=90°,∴四边形BEDG中,∠ABG=90°,∴半径OB⊥BG,∴BG是⊙O的切线;(2)解:连接CF,∵∠CAF=90°,∴CF是⊙O的直径,∴OC=OF,∵直径AB⊥CD于E,∴CE=DE,∴OE是△CDF的中位线,∴OE=12DF=2,∵∠AFD=30°,∴∠ACD=∠AFD=30°,∴∠CAE=90°―∠ACE=60°,∵OA=OC,∴△AOC是等边三角形,∵CE⊥AB,∴E为AO的中点,∴OA=2OE=4,OB=4,AE=2,∴BE=OB+OE=6,DE=CE=23,∵∠BED=∠D=∠G=90°,∴四边形BEDG是矩形,∴S阴影=S矩形BEDG―S梯形OEDF―S扇形BOF=6×23―12×(2+4)×23―60π⋅42360=63―83π.21.【答案】(1)解:连接CM,∵M(3,0),C(0,4),∴OM=3,OC=4,∴CM=5,即⊙M的半径为5,∴MA=5,∴AO=AM-OM=2,∴A(―2,0);(2)连接CM,作MH⊥AN于H,∵CE为⊙M的切线,∴MC⊥EC,即∠MCE=90°.∵AN⊥CE于F,即∠AFC=90°.又∵MH⊥AN于H,即∠MHA=90°.∴在四边形FHMC中,∠CMH=90°=∠CMO+∠AMH.∵在Rt△AHM中,∠HAM+∠AMH=90°,∴∠HAM=∠CMO.∵在Rt△COM中,∠CMO+∠OCM=90°,∴∠OCM=∠AMH.∵在△AMH与△MCO中,{∠HAM=∠CMOMC=MA∠OCM=∠AMH∴△AMH≌△MCO(ASA),故AH=MO=3.即AN=HN+AH=3+3=6;(3)解:结合题意,可知PM=CM,△CMP为等腰三角形,同时因为∠CPM=45°=∠PCM,因此△CMP也是等腰直角三角形,即∠CMP=90°且CM=PM=5.①当P在CM右侧时,作PE垂直x轴于E.∵∠CMP=90°,∴∠CMO+∠PME=90°.又∵在Rt△PEM中,∠PME+∠MPE=90°,∴∠CMO=∠MPE.∴同理可得∠MCO=∠PME.在△MCO与△PME中,{∠CMO=∠MPECM=PM∠MCO=∠PME∴△MCO≌△PME(ASA)∴OM=PE=3,ME=OC=4,即存在P1(7,3);②当P在CM左侧时(设为P2),作PF垂直x轴于F.根据圆的对称性,结合①的结论,易证:△MCO≌△PMF,∴OM=PF=3,FM=OC=4,即存在P2(―1,―3).22.【答案】(1)解:60°(2)解:连接CD,过点A作AH⊥CD,交CD于点H.如图:在Rt△AHC中,∵∠ACH=∠ABD=45°,AC=6,∴CH=AH=32,此时△ADB为等腰直角三角形,AD=BD=52,在Rt△AHD中,∵AH=32,AD=52,∴DH=42,∴CD=CH+DH=72.(3)解:如图,连接OC,BD.∵BC=CD,OB=OD,∴OC垂直平分BD,∵O为AB中点,∴OF为△BDA的中位线,有OF=12AD,OF//AD,设OF=t,则CF=24―t,AD=2t,y=48+x+x+2t=2t+2x+48,在Rt△BFC中,B F2=B C2―C F2=x2―(24―t)2,在Rt△BFO中,B F2=B O2―O F2=242―t2,于是有:x2―(24―t)2=242―t2,整理得,t=―148x2+24,∴y=―124x 2+2x+96=―124(x―24)2+120,当x=24时,y max=120。
【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。
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。
第二十四章圆单元总结【思维导图】【知识要点】知识点一圆的有关性质圆的概念:在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周,另一个端点所形成的图形叫圆.这个固定的端点叫做圆心,线段叫做半径.以点为圆心的圆记作⊙O,读作圆O.特点:圆是在一个平面内,所有到一个定点的距离等于定长的点组成的图形.确定圆的条件:⑴圆心;⑵半径,⑶其中圆心确定圆的位置,半径长确定圆的大小.补充知识:1)圆心相同且半径相等的圆叫做同圆;2)圆心相同,半径不相等的两个圆叫做同心圆;3)半径相等的圆叫做等圆.弦的概念:连结圆上任意两点的线段叫做弦。
经过圆心的弦叫做直径,并且直径是同一圆中最长的弦.弧的概念:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以为端点的弧记作,读作弧AB.在同圆或等圆中,能够重合的弧叫做等弧.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.在一个圆中大于半圆的弧叫做优弧,小于半圆的弧叫做劣弧.弦心距概念:从圆心到弦的距离叫做弦心距.弦心距、半径、弦长的关系:(考点)【基本性质】(重点)⏹垂径定理垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.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;常见辅助线做法(考点):1)过圆心,作垂线,连半径,造,用勾股,求长度;2)有弧中点,连中点和圆心,得垂直平分.⏹圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系圆心角概念:顶点在圆心的角叫做圆心角.定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等。
推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦或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分别相等⏹圆周角定理(考点)圆周角概念:顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角.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.推论1:在同圆或等圆中,如果两个圆周角相等,它们所对的弧一定相等.推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,的圆周角所对的弦是直径.(在同圆中,半弧所对的圆心角等于全弧所对的圆周角)⏹圆内接四边形圆内接四边形概念: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。
数学第24章知识点总结在数学的学习中,第24章是一个非常重要的章节,涉及到了很多基础的数学知识点,比如代数、几何、概率等。
这些知识点对于我们日常的学习和工作都有很大的帮助。
在本文中,我将对第24章的数学知识点进行总结,希望对大家的学习有所帮助。
一、代数知识点总结1. 一次函数一次函数是最简单的一种函数,其表达式为y=kx+b,其中k和b分别是函数的斜率和截距。
一次函数的图像是一条直线,其斜率代表了线的斜度,截距代表了线与y轴的交点。
在实际中,一次函数经常用来表示线性关系,比如工资=小时数*时薪。
2. 二次函数二次函数的表达式为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c分别是函数的系数。
二次函数的图像是一个抛物线,其开口的方向由a的正负决定。
二次函数在现实生活中也有很多应用,比如物体的运动轨迹、电子设备的波形等。
3. 对数函数对数函数是指以某个常数为底的指数函数的逆函数。
这种函数的图像是它的反函数指数函数的对称图像,其特点是在x轴的右侧,y值逐渐增大,但增长速度逐渐减慢。
对数函数在数学、物理、经济学等领域都有广泛的应用。
4. 指数函数指数函数是以常数e为底的指数函数,它的图像是一条逐渐上升的曲线,增长速度逐渐加快。
指数函数在人口增长、物质衰变、利息计算等方面都有应用。
5. 复合函数复合函数是指一个函数的自变量又是另一个函数的函数。
比如f(g(x))表示g(x)的输出作为f函数的输入。
复合函数在实际中有很多应用,比如在复杂的生产过程中,一个函数的输出往往是另一个函数的输入。
二、几何知识点总结1. 平面几何平面几何是指在平面上进行的几何学,主要涉及到线、角、多边形、圆等图形的性质和关系。
平面几何在解决实际问题中有着广泛的应用,比如在建筑设计、地理测量等领域。
2. 立体几何立体几何是指在三维空间中进行的几何学,主要涉及到立体图形的性质和关系,比如长方体、正方体、圆柱体、圆锥体和球体等。
立体几何在工程设计、雕塑艺术等方面都有着重要的应用。