最新高中数学易混淆知识点
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高中数学易混淆知识点“切线”和“切线的长”请研究下面的问题:已知:⊙O的半径为3cm,点P和圆心O的距离为6cm,经过P作⊙O的切线并求切线的长。
在这个问题中出现了“切线”和“切线的长”这两个名词,它们有什么区别?和圆只有一个公共点的直线叫做圆的切线。
如上面问题中过P点所作⊙O的切线PT,它和⊙O只有一个公共点T.在切线上,某一点和切点之间的线段的长叫做这点到圆的切线的长。
如上面问题中,P是切线PT上的一点,T是切点,线段PT的长就叫做P点到⊙O的切线的长。
由此可见,“切线”和“切线的长”这两个概念是有联系的。
没有切线,就谈不上切线的长。
但是,它们又是有区别的。
切线是直线,不可以度量,谈不上具体的长度;切线的长则是切线上一条线段的长,即圆外一已知点到切点之间的距离,是可以度量的。
切线是一条直线,它是一个图形;切线的长是一个数量。
不能把图形和数量混为一谈。
了解了“切线”和“切线的长”的区别,我们回过头来分析上面的问题,所谓“过P点作圆O的切线”,是一个作图题,要求作出过P点和圆O相切的直线。
而“求切线的长’则是一个计算题,要求算出线段PT的长度,两者的区别是很明显的,至于它们具体的作法和解法,就留给同学们自己去完成了。
易混概念辨析共点线和共线点“共点线”和“共线点”步枪射击时,战士要把自己的眼睛通过枪管前面的“准心”,瞄准敌方的目标。
也就是说,从几何上看,就是要使眼睛、准心、目标三点共线,这样才能击中目标。
像这样位于同一条直线上的若干个点,叫做共线点。
下面我们来证明一个“三点共线的问题”。
例:自三角形外接圆上任一点,分别作三角形三边或其延长线的垂线,试证三垂足共线。
已知:图中,⊙O是△ABC的外接圆,P是⊙O上的一点,PD、PE、PF分别垂直于直线AB、BC、AC,D、E、F是垂足。
求证:D、E、F三点共线。
证明:连结BP、PC、DE、EF∵∠BDP=∠PEB=90°,∴B、D、E、P四点共圆。
∴∠BED=∠BPD ①又∵∠PFC=∠PEC=90°,∴C、E、P、F四点共圆,∴∠CPF=∠CEF ②又∵A、B、P、C四点共圆,∴∠PCF=∠ABP ③在Rt△BPD及Rt△CP F中,由②,得∠CPF=∠CEF=∠BED即∠CEF与∠DEB为对顶角。
∵BEC是一条直线,∴DEF也是一条直线,即D、E、F三点共线。
在解析几何里,要证明A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)三点共线,常用下面的方法:(1)用斜率公式,验证直线AB的斜率等于直线BC的斜率;(2)用两点距离公式,验证线段AB、BC、CA中某两条线段的和,等于第三条线段的长;(3)写出直线AB的方程,证明C点坐标满足方程,即C点在直线AB上。
在数学里,证明共点线的方法很多。
若是用解析几何的方法,证明三条直线l1、l2、l3共点,可用下面这些方法:(1)验证直线l1和l2的交点,也在直线l3上。
(2)证明直线l1、l2的交点与直线l2、l3的交点是同一个点。
共线点和共点线都是说直线和点的位置关系,前者是说若干个点都在一条直线上,后者是说若干条直线都通过某一个点,两者字形相仿,但意思不同。
与共线点、共点线类似的,还有共圆点、共点圆这两个不同的概念。
同在一个圆上的点叫共圆点。
比如对角互补的四边形,它的四个顶点共圆。
若干个圆相交于同一个点,叫做共点圆。
共点圆在探测地震震中时要用到。
根据数据查出震中离地震台的距离,即震中在以地震台为圆心,该距离为半径的圆上。
从三个不同地震台探测所得到三个圆的交点,就是所求的震中,这实际上就是几何中常用的轨迹交截法。
易混概念辨析等弧和等长的弧“等弧”和“等长的弧”什么叫“等弧”?能够互相重合的弧叫做等弧。
两条弧既然能够重合,那么它们所在圆的半径必然是相等的。
也就是说,这两条弧所在的圆就一定是同圆,或者是等圆。
如果两弧半径不等,它们是不能重合的。
等长的弧说的是不同的弧,它们的长度相等。
我们分三种情况来讨论。
(1)在图1中,是同圆o中的两条等弧,它们能够重合,所以长度相等,即它们是等长的弧。
(2)在图2中,是等圆⊙O1和⊙O2中的两条等弧,它们能够重合,所以长度相等,即它们是等长的弧。
(3)在图3中,设⊙O1的半径为1,圆心角∠AO1B=60°,则⊙O2的半径为2,圆心角∠CO2D=30°,则所这说明是等长的弧,但因为它们的半径不等,不能重合,所以它们不是等弧。
由此可见,“等长的弧”可以是同圆中不同的弧,可以是等圆中不同的弧,还可以是不同圆中不同的弧。
“等弧”只能是同圆或等圆中的弧。
“等弧”一定是“等长的弧”,但“等长的弧”就未必是“等弧”。
易混概念辨析同圆、等圆和同心圆“同圆”、“等圆”和“同心圆”请研究下面的问题:“在同一圆中,已知弦AB=12cm,弦CD=8cm,这两条弦的弦心距哪一个长?”根据定理“在同圆中,有两条不相等的弦,大弦的弦心距较小”可知,弦CD的弦心距比弦AB的弦心距要大。
注意,这个题目的前提是“同圆”,如果不是同一个圆,那么结论就未必成立。
例如,图2中⊙O2的半径大于⊙O1的半径,它们既不是同圆,又不是等圆。
⊙O2的弦AB大于⊙O1的弦CD,但是弦AB的弦心距却大于弦CD的弦心距。
再请研究下面的问题:“在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等。
”这实际上是两个问题:(1)在同圆中,相等的圆心角所对的弧相等(图3)。
(2)在等圆中,相等的圆心角所对的弧相等(图4)。
前一个问题,定理指的是在同一个圆O中(图3),若∠AOB=∠COD,则后一个问题,指的是在不同的两个圆(⊙O1、⊙O2)中,如果它们是等圆(即两圆半径相等),且∠AO1B=∠CO2D ,则这个定理用叠合法不难得证。
由此可见,“同圆”指的是同一个圆,“等圆”则指的是半径相等的不同的’圆,两者是不同的。
但在研究时,两者常同时出现,即在“同圆或等圆中”研究某个性质。
最后,请研究下面的问题:“求证:同心圆中,与小圆相切的大圆的弦相等。
”这里,“同心圆”指的是半径不等但圆心相同的圆。
在图5中,AB、CD是大圆的两条弦,它们分别与小圆相切于E、F点。
由于OE、OF是小圆的半径,∴OE=OF∴AB=CD(在大圆中,弦心距相等,则弦相等)。
所以,“同圆”指的是同一个圆,“等圆”指的是不同的圆,它们的位置不同,但半径相等;“同心圆”指的是不同的圆,它们的半径不等,但圆心相同。
易混概念辨析圆和圆面“圆”和“圆面”在我们的生活中,圆是一种最常见的图形。
碗、盘、碟,月饼,车轮,水的波纹等等,都给我们以圆的形象。
圆又被用来作为幸福、美好的象征。
如人们常说“花好月圆”,“圆满”,“团圆”,就是这个意思。
什么是圆?在初中平面几何中,对圆是这样定义的:线段(AB)绕着一个端点(A)旋转一周,另一个端点(B)画出的图形叫做圆。
点运动成线。
从圆的定义可以知道,圆是一个动点(B)和一个定点(A)距离等于定长(AB的长)的点的轨迹,它是一条线。
我们还可以把圆说成是“到一个定点距离等于定长点的集合”。
在高中解析几何中,我们再次学习了圆。
设圆的圆心为坐标原点,半径为r,圆上动点为P(x,y),则根据两点间的距离公式可得圆的方程:即 x2+y2=r2若圆心不在原点,而它的坐标为(a,b),圆的半径为r,动点为P(x,y),则此圆的方程为即 (x-a)2+(y-b)2=r2这就是圆的一般方程。
我国战国时期有一位科学家叫墨翟(约前468-前376),后人根据他的思想和言论写成一部叫《墨经》的书。
在这部书里,提出19条有关几何的内容,其中有一条就是圆的定义。
当时是这样定义的:“圜,一中同长也。
”这里的“圜”读作“huán”,就是我们今天所讲的圆或球面。
“中”就是“定点”。
“一中同长”,用我们今天的话来说,就是“到一个点距离相同的点的集合”。
可见,2400年前,我们的老祖宗给圆的定义和今天教材里所讲的定义是完全一样的。
在实际生活中,“圆”指的是部分平面。
如满月,指的不仅是月亮周围的曲线,而且包括曲线内部的曲线。
月饼,也不仅表示月饼的周界,还包括周界所围成的部分平面。
为了与圆区别起见,我们把由圆围成的部分平面称为圆面。
所以,圆面可以理解为:(1)线段AB绕着A点旋转一周,所得的部分平面;(2)到定点(A)距离等于或小于定长点的集合。
在解析几何里,可以用下列方程或不等式表示圆面:x2+y2≤r2(圆心在原点)(x-a)2+(y-b)2≤r2(圆心在(a,b))与“圆”和“圆面”这对概念类似,在立体几何中还有“球面”和“球”这对概念。
不过要注意的是,这里的“球面”相当于“圆”,它是空间到定点距离为定长点的集合。
球面是一个曲面,它的内部是空的,例如篮球就给我们以球面的形象。
在空间解析几何中,球面的一般方程为x2+y2+z2=r2(球心在原点)(x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=r2(球心在(a,b,c)点)这里“球”相当于“圆面”,它是空间到定点距离等于或小于定长点的集合。
球是一个实体,例如铅球、地球就给我们以球的形象。
在空间解析几何中,球的方程和不等式为:x2+y2+z2≤r2(球心在原点)(x-a)2+(y-b)2+(z-c)2≤r2(球心在(a,b,c)点)易混概念辨析五心和中心“五心”和“中心”平面几何的作图,归根到底是画直线和弧。
先求出某些特殊的交点,然后画出所求的图形。
所以,找“特殊点”在几何作图里是非常重要的。
在三角形中,有五个“特殊点”,它们是:(1)三角形三边中线交于一点,这一点叫做三角形的重心。
图1中,AM1、BM2、CM3是△ABC的三条中线,M是它们的交点,M 就是三角形的重心。
设△ABC是一块均匀的薄板,如果我们将三角板水平放置,用一根针尖支撑在重心的地方,三角板能处于水平状态而不倒下。
(2)三角形三边的高交于一点,这一点叫做三角形的垂心。
图2中,AH1、BH2、CH3是△ABC的三条高,H是它们的交点,H就叫做三角形的垂心。
(3)三角形三个角的平分线交于一点,这一点叫做三角形的内心。
图3中,AT1、BT2、CT3是△ABC的三条角平分线,T是它们的交点,T就是三角形的内心。
T点到三角形三边的距离相等,所以,以T为圆心,T到任何一边的距离为半径所画的圆,与△ABC 三边相切。
这个圆就叫做三角形的内切圆,“内心”由此得名。
(4)三角形三边垂直平分线交于一点,这点叫做三角形的外心。
图4中,OM1、OM2、OM3分别是△ABC三边AB、BC、AC的垂直平分线,它们相交于点O,O就是△ABC的外心。
以O为圆心,OA为半径画圆,这就是△ABC的外接圆,“外心”由此得名。
(5)三角形一个角的平分线与其他两个外角的平分线交于一点,这点叫做三角形的旁心。
一个三角形有三个旁心。