圆知识要点解析
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圆是数学中的一个基本几何形状,具有以下特点和相关知识点:
1.定义:圆是由平面上距离中心固定点一定距离的所有点组成的集合。
这个固定点被称为
圆心,距离被称为半径。
2.元素及表示:一个圆包括圆心、半径、直径、弧长和扇形等元素。
圆通常用大写字母表
示,例如"O" 表示圆心,小写字母"r" 表示半径。
3.直径与半径的关系:直径是通过圆心并且两端恰好在圆上的线段。
直径是半径的两倍,
即直径= 2 ×半径。
4.弧与弧长:弧是圆上两点之间的弧线部分。
弧长是沿着弧线所测得的长度。
弧长可以通
过圆的周长(C)和圆心角(θ)的关系计算,即弧长= (θ/360) ×C。
5.扇形:扇形是由圆心和圆上两点所确定的区域。
扇形的面积可以通过圆的面积(A)和
圆心角(θ)的关系计算,即扇形面积= (θ/360) ×A。
6.圆的性质:圆上任意两点之间的距离都是相等的,这个距离等于圆的半径。
圆的内角和
为360度。
切线与半径垂直。
7.圆的方程:圆的方程可以表示为(x - a)²+ (y - b)²= r²,其中(a, b)为圆心的坐标,r为
半径长度。
8.圆的相关定理和推论:包括切线定理、弦长定理、正弦定理和余弦定理等,可以用于解
决与圆相关的各种问题。
这些是关于圆的一些基本认识和知识要点。
在数学和几何学中,圆是一个重要的概念,对于理解和应用其他几何形状和数学概念都具有重要的作用。
圆的有关性质基础复习一、知识要点:1.垂直于弦的直径圆是轴对称图形,经过圆心的每一条直线都是它的对称轴。
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。
推理(1):平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对两条弧;弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;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个条弧。
推理2:圆两条平行弦所夹的弧相等。
2.圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系圆是以圆心为对称中心的中心对称图形。
实际上,圆绕圆心旋转任意一个角度,都能够与原来的图形重合。
顶点是圆心的角叫圆心角,从圆心到弦的距离叫弦心距。
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,所对的弦心距相等。
推理: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都分别相等。
3.圆周角顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫圆周角。
推理1:同弧或等弧所对的圆周角相等;同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等。
推理2: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。
推理3: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。
由于以上的定理、推理,所添加辅助线往往是添加能构成直径上的圆周角的辅助线。
4.圆的内接四边形多边形的所有顶点都在同一个圆上,这个多边形叫圆内接多边形,这个圆叫这个多边形的外接圆定理:圆的内接四边形的对角互补,并且任何一个外角都等于它的内对角。
例如图1,连EF后,可得:∠DEF=∠B,∠DEF+∠A=180°∴∠A+∠B=180°∴BC∥DA二、典型例题:D.5例题4图A.30°B.60°C.30°或150°D.60°或120°例5. AB 是⊙O 的直径,弦CD⊥AB 于点E ,∠CDB=30°,⊙O 的半径为cm 3,则弦CD 的长为( )A .3cm 2B .3cmC .D .9cm 例 6.如图,BC 是以线段AB 为直径的O ⊙的切线,AC 交O ⊙于点D ,过点D 作弦DE AB ⊥,垂足为点F ,连接BD BE 、.. (1)仔细观察图形并写出四个不同的正确结论:①___ ___,②___ _____ ,③_____ _,④____(不添加其它字母和辅助线);(2)A ∠=30°,CD ,求O ⊙的半径r .例7. 如图,在锐角△ABC 中,AC 是最短边;以AC 中点O 为圆心,AC 长为半径作⊙O ,交BC 于E ,过O 作OD ∥BC 交⊙O 于D ,连接AE 、AD 、DC .(1)求证:D 是的中点; (2)求证:∠DAO=∠B+∠BAD ;(3)若,且AC=4,求CF 的长.三、巩固提高:1.矩形ABCD 中,AB =8,BC =3 5,点P 在边AB 上,且BP =3AP ,如果圆P 是以点P 为圆心,PD 为半径的圆,那么下列判断正确的是( )A. 点B 、C 均在圆P 外B. 点B 在圆P 外、点C 在圆P 内C. 点B 在圆P 内、点C 在圆P 外 D .点B 、C 均在圆P 内2.如图,∠AOB =100°,点C 在⊙O 上,且点C 不与A 、B 重合,则∠ACB的度数为( )A .50° B .80°或50°C .130° D .50° 或130°3.如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,∠OCB =40°,则∠A 的度数等于( )A .60°B .50°C .40°D .30°4.一条排水管的截面如图所示.已知排水管的截面圆半径OB =10,截面圆圆心O 到水面的距离OC 是6,则水面宽AB 是( )A .16B .10C .8D .65.在半径为10的⊙O 中,弦AB 的长为16,则这条弦的弦心距为( )A .6B .8C .10D .126.如图,⊙O 的弦CD 与直径AB 相交,若∠BAD =50°,则∠ACD =______度.7.如图,⊙O 的两条弦AB 、CD 互相垂直,垂足为E ,且AB =CD ,已知CE =1,ED =3,则⊙O 的半径是_____________.8.如图,点A 、B 、C 、D 都在⊙O 上,DC 的度数等于84°,CA 是∠OCD 的平分线,则∠ABD +∠CAO =________.9.如图,⊙O 的直径AB 与弦CD 相交于点E ,若AE =5,BE =1,CD =4 2,则∠AED =___________.10.如图,AB 是半圆直径,半径OC ⊥AB 于点O ,AD 平分∠CAB 交弧BC 于点D ,连接CD 、OD ,给出以下四个结论:①AC ∥OD ;②CE =OE ;③△ODE ∽△ADO ;④2CD 2=CE ·AB .其中正确结论的序号是_______.11.如图,点C 、D 分别在扇形AOB 的半径OA 、OB 的延长线上,且OA =3,AC =2, CD 平行于AB ,并与AB 相交于点M 、N .(1)求线段OD 的长;(2)若tan ∠C =12,求弦MN 的长.12.如图,已知⊙O 的半径为2,弦BC 的长为2 3,点A 为弦BC 所对优弧上任意一点(B 、C 两点除外).(1)求∠BAC 的度数;(2)求△ABC 面积的最大值.13.●观察计算当a =5,b =3时, a +b 2与ab 的大小关系是__________________; 当a =4,b =4时, a +b 2与ab 的大小关系是__________________. ●探究证明如图所示,△ABC 为圆O 的内接三角形,AB 为直径,过C 作CD ⊥AB 于D ,设AD =a ,BD =b .(1)分别用a 、b 表示线段OC 、CD ;(2)探求OC 与CD 表达式之间存在的关系(用含a 、b 的式子表示).●归纳结论根据上面的观察计算、探究证明,你能得出a +b 2与ab 的大小关系是:_________________. ●实践应用要制作面积为1平方米的长方形镜框,直接利用探究得出的结论,求出镜框周长的最小值.14.已知:如图,△ABC 内接于⊙O ,AB 为直径,∠CBA 的平分线交AC 于点F ,交⊙O 于点D ,DE ⊥AB 于点E ,且交AC 于点P ,连接AD.(1)求证:∠DAC =∠DBA ;(2)求证:P 是线段AF 的中点;(3)若⊙O 的半径为5,AF =152,求tan ∠ABF 的值. .15.如图1,⊙O 中AB 是直径,C 是⊙O 上一点,∠ABC =45°,等腰直角三角形DCE 中∠DCE 是直角,点D 在线段AC 上.(1)证明:B 、C 、E 三点共线;(2)若M 是线段BE 的中点,N 是线段AD 的中点,证明:MN =2OM ;(3)将△DCE 绕点C 逆时针旋转α(00<α<900)后,记为△D 1CE 1(图2),若M 1是线段BE 1的中点,N 1是线段AD 1的中点,M 1N 1=2OM 1是否成立?若成立,请证明;若不成立,说明理由.四、课外作业:。
小学数学三年级上册——圆和半圆知识要
点
本文档将总结小学三年级上册关于圆和半圆的重要知识要点,以帮助学生更好地理解和掌握这一知识。
1. 圆的定义和特点
- 圆是由一条常数距离(半径)相等的点构成的集合。
- 圆上的任意两点与圆心之间的距离相等。
- 圆没有边界,可以无限延伸。
2. 圆的元素
- 圆心:圆中心点称为圆心,用字母'O'表示。
- 半径:连接圆心和圆上任意一点的线段称为半径,用字母'R'表示。
- 圆周:圆上的所有点构成的边界线称为圆周。
- 直径:通过圆心的两个点并且在圆周上的线段称为直径。
- 弦:连接圆周上两点但不通过圆心的线段称为弦。
3. 圆的性质
- 圆的直径是圆上最长的弦,并且它的长度是半径的2倍。
- 圆上任意一条弦在圆周上的两边所对应的弧是相等的。
- 圆上的任意一点到圆心的距离等于半径的长度。
4. 半圆的定义和性质
- 半圆是由一条直径和它上面的弧组成。
- 半圆的直径等于半圆的弧长。
5. 圆的测量
- 圆的弧长是以圆心为中心所在的角所对应的圆周的一部分。
- 圆的面积是由圆内所有点构成的区域。
以上是小学三年级上册关于圆和半圆的重要知识要点,希望可以帮助同学们更好地研究和应用这一知识。
对于更详细的内容和例题练,建议参考教材或向老师寻求帮助。
参考文献:。
圆的认识知识要点整理一、圆的特征1、圆心用O表示,半径用r表示,直径用d表示2、在同圆或等圆中,半径有无数条,长度都相等;直径有无数条,长度都相等。
直径是圆中最长的线段。
3、圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小。
圆规两脚间的距离是半径。
4、车轮为什么是圆的?因为圆的半径都相等,圆在滚动时,圆心在同一条直线上运动,坐在车上的人或物就会比较平稳。
5、圆是轴对称图形,直径所在的直线是圆的对称轴,圆有无数条对称轴。
在同一个圆中,直径的长度是半径的2倍,可以表示为d=2r或r=1/2d。
6、圆有无数条对称轴,正方形有4条对称轴,长方形有2条对称轴,等边三角形有3条对称轴,等腰三角形有1条对称轴,等腰梯形有1条对称轴,半圆有1条对称轴。
二、圆的周长1、圆的周长除以直径的商是一个固定的数,我们把它叫做圆周率,用字母π表示,通常取3.14C=πd=2πr d=c÷π r= c÷π÷2半圆的周长等于圆周长的一半再加直径。
C半圆=πd÷2+d=πr+2r圆周长的一半等于πr2、圆的周长总是它的半径的2π倍。
三、圆的面积1、长方形的长相当于圆周长的一半,它的宽相当于圆的半径。
平行四边形的底相当于圆周长的一半,它的高相当于圆的半径。
所以圆的面积S= π r22、环形的面积=大圆的面积-小圆的面积四、拓展知识点1、圆的半径扩大几倍,直径和周长就扩大相同的倍数,而面积是扩大几的平方倍。
2、如果周长相等时,所围成的图形,圆的面积最大。
周长相等时,圆的面积>正方形的面积>长方形的面积3、两个圆的面积相等时,它们的周长一定相等。
两个圆的周长相等时,它们的面积也一定相等。
《圆的面积》三、实验操作、推导公式1、感受转化,渗透方法(课件再次出示马吃草图)师:知道了3倍多一些,就能准确算出这匹马最多可以吃多大面积的草了吗?(引导学生发现,3倍多一些到底多多少还不清楚,需要继续研究能准确计算圆面积的方法。
六年级圆知识点大全圆是我们学习数学中十分重要的一个几何形状,下面将为大家介绍一些关于圆的知识点,帮助大家更好地理解和掌握。
一、圆的定义与性质圆是指平面上所有到一个定点距离相等的点的集合。
其中,这个定点称为圆心,到圆心的距离称为半径。
圆形的线称为圆周,两个半径之间的距离称为直径。
圆的性质有以下几个要点:1. 圆的直径是圆周上任意两点之间的最长距离,它的长度是半径长度的两倍;2. 圆的半径相等,即任意两个半径长度相等;3. 圆周上的所有弧都与圆心角相对应,圆心角相等的圆弧长度也相等;4. 圆周上的任意两条弦相交于一个唯一确定的点,这个点离圆心的距离等于直径的一半。
二、圆的公式和计算1. 圆的周长公式:C = 2πr,其中C表示圆的周长,r表示半径,π取近似值3.14;2. 圆的面积公式:S = πr^2,其中S表示圆的面积,r表示半径;3. 圆的弧长公式:L = 2πr * (θ/360°),其中L表示弧长,r表示半径,θ表示圆心角的度数;4. 圆的扇形面积公式:A = 1/2 * r^2 * (θ/360°),其中A表示扇形的面积,r表示半径,θ表示圆心角的度数。
三、圆与其他几何形状的关系1. 圆与正方形:圆的内接正方形是指一个正方形内切于一个圆,正方形的四个顶点分别都在圆上,且正方形的边长等于圆的直径。
2. 圆与矩形:圆的内接矩形是指一个矩形内切于一个圆,矩形的四个顶点分别都在圆上,且矩形的长和宽分别等于圆的直径。
3. 圆与三角形:圆的内接三角形是指一个三角形内切于一个圆,三角形的三个顶点分别都在圆上,且三角形的内心与圆心重合。
4. 圆与椭圆:椭圆是一个离心率小于1的闭合曲线,可以看作是一个椭圆上所有点到两个焦点的距离之和等于定值的集合,其中特殊情况下椭圆退化为圆。
四、圆的应用领域1. 圆在建筑设计中的应用:圆形的建筑物如圆形剧场、圆形体育馆等,能够使观众坐在任何一个位置都能够获得相同的视野;2. 圆在工程中的应用:如机械零件的加工中需要用到圆的精确度,圆筒的设计等;3. 圆在艺术中的应用:如圆形的艺术品、圆形的雕塑等。
第四章圆1.圆:一条线段,一个端点固定不动,另一个端点围绕它旋转一周,所形成的封闭曲线叫做圆。
2.圆心:把圆反复对折,折痕相交于圆中心的一点,这一点叫做圆心。
圆心用字母o表示,圆心确定圆的位置,圆心只有一个。
3.半径:连接圆心和圆上任意一点的线段叫做半径,一般用字母r表示,半径决定圆的大小,圆有无数条半径。
4.直径:通过圆心并且两端都在圆上的线段叫做直径,一般用字母d 表示,圆有无数条直径。
5.半径和直径间的关系:(1)同一个圆中,所有的半径都相等,所有的直径都相等。
,直径是半径的2倍。
(2)同一个圆中,半径是直径的126.圆规的两脚中,有针尖的一脚作为圆心,圆规两脚间的距离是圆的半径。
7.轴对称图形:如果一个图形沿着一条直线对折,直线两边的部分可以完全重合,那么这个图形就叫做轴对称图形,这条直线叫做它的对称轴。
8.圆的对称轴:(1)经过圆心的直线是圆的对称轴。
(2)直径所在的直线是圆的对称轴。
9.圆周率:任意一个圆的周长和它的直径的比值是一个固定的数,我们把它叫做圆周率,用字母π表示。
它是一个无限不循环小数,π=3.1415926535....... π取近似值:π≈3.1410.圆的周长公式:C=πd C=2πr11.把圆平均分成若干份(偶数份),拼成一个近似的长方形,长方形的长是圆的周长的一半 :2C r π= ,长方形的宽是是圆的半径 r 。
12.圆的面积公式:2S r π=13.圆环的面积公式:圆环的面积=大圆的面积—小圆的面积 (关键是找到大圆的半径和小圆的半径)14.周长相等时:长方形面积<正方形面积<圆的面积 圆的面积最大15.面积相等时:圆的周长<正方形周长<长方形周长 圆的周长最小16.正方形中画最大的圆:正方形的边长=圆的直径17.园中画最大的正方形:圆的直径=正方形的对角线。
圆的基本概念和性质要点一、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: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.2. 弧弧: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.垂径定理知识点一、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⎩⎨⎧⇒⎭⎬⎫平分弦所对的弧平分弦垂直于弦直径(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:(1)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; (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. 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)弧、弦、圆心角、圆周角要点一、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.3.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.要点诠释:(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;(2)注意定理中不能忽视“同圆或等圆”这一前提.要点二、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.4.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).5.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)。
初三下册数学第三章圆知识点要点一. 正切:正切.. 即的邻边的对边A A A ∠∠=tan ; 正弦,即斜边的对边A A ∠=sin ;余弦,即斜边的邻边A A ∠=cos ;①)90cos(sin A A ∠-︒=;)90sin(cos A A ∠-︒=sin 2A+cos 2A=1第三章 圆一. 点与圆的位置关系及其数量特征:如果圆的半径为r ,点到圆心的距离为d ,则 ①点在圆上 <===> d____r; ②点在圆内 <===> d____r; ③点在圆外 <===> d____r. 二. 圆的对称性:※1. 与圆相关的概念:④同心圆:圆心相同,半径不等的两个圆叫做同心圆...。
⑤等圆:能够完全重合的两个圆叫做等圆,半径相等的两个圆是等圆。
⑥等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧..。
⑦圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角.... 2. 圆即是轴对称图形,又是___________。
3. 垂径定理:_________________________,并且平分弦所对的两条弧。
垂径定理的逆定理:平分弦(不是直径)的直径_______,并且平分弦______________。
推论1: 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都分别相等. 推论2: 同弧或等弧所对的________相等;推论3: 半圆或直径所对的圆周角是_____;90°的圆周角所对的弦是_____.三. 圆周角和圆心角的关系:1. 圆周角的定义:顶点在圆上,并且_____________,叫做圆周角.2. 圆周角定理: 一条弧所对的圆周角等于____________________. 四. 确定圆的条件:1.定理: 不在同一直线上的______确定一个圆.2. 三角形的外接圆、三角形的外心、圆的内接三角形的概念:(1)三角形的外接圆和圆的内接三角形: 经过一个三角形三个顶点的圆叫做这个三角形的外接圆,这个三角形叫做圆的内接三角形.(2)三角形的外心: 三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心. (3)三角形的外心的性质:三角形外心到__________ 相等.五. 直线与圆的位置关系1. 设⊙O 的半径为r ,圆心O 到直线的距离为d ;①d<r <===> 直线L 和⊙O_____. ②d=r <===> 直线L 和⊙O______. ③d>r <===> 直线L 和⊙O______.2. 切线的判定定理: 经过________________________________的直线是圆的切线.3. 切线的性质定理:圆的切线垂直于______________.4. 三角形的内切圆、内心、圆的外切三角形的概念.和三角形各边都相切的圆叫做三角形的_______,内切圆的圆心叫做____________.5. 三角形内心的性质:三角形的内心到___________相等.六.切线长定理:过圆外一点所画的圆的两条___________.性质:圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。
圆知识点总结小报在生活中,我们随处可见圆形的事物,比如:水滴、球、月亮、太阳、饼干等等。
圆形在我们的周围无处不在,它不仅是一个几何形状,更是一种抽象的哲学概念。
下面让我们来探索一下生活中的圆。
一、圆的定义及特点圆是平面内距离一定点(圆心)距离相等的所有点的集合。
圆的特点是没有起点和终点,被称为闭合曲线。
圆边上的每一点到圆心的距离都相等,这个距离被称为半径。
圆的直径是通过圆心的两个平行的且经过圆边上两个点的线段。
二、圆的应用1. 圆的应用极其广泛,几乎可以应用到生活的方方面面。
比如:钟表、轮胎、飞盘、球类运动器材等等。
2. 在建筑设计中,圆形的建筑在许多文化中都是一种象征,比如:圆形的剧院、圆形的建筑群等等。
3. 圆形的设计也经常出现在饼干、蛋糕、汤圆等美食中,在视觉上给人一种圆融、完整、和谐的感觉。
三、圆在自然界中的表现1. 圆形的月亮是最为人熟知的自然界中的圆形表现。
月亮的圆形给人以安逸、温馨的感觉。
2. 圆形的太阳也是自然界中重要的圆形事物。
太阳充满了生命力和活力,是我们生活的源泉。
3. 水滴在自然界中也是圆形的。
水珠的表面张力使得水滴呈现出圆形,这种形状在雨滴中尤为明显。
四、圆在艺术中的表现1. 在绘画和雕塑中,圆形往往被用来表现和谐、完美、安静等内在品质。
比如:米开朗基罗的大卫雕像就是一个圆雕,体现了人体的完美比例。
2. 在建筑设计中,圆形建筑常常出现在宗教建筑中,比如:基督教教堂、佛教塔等等。
圆形建筑给人以神圣、完美的感觉。
五、圆在数学中的应用1. 圆是数学中的一个重要概念,圆的周长可以通过圆周率π乘以直径来计算。
圆的面积可以用π乘以半径的平方来计算。
2. 圆的性质在数学中也有重要的应用,比如:在平面几何中,圆是一个很重要的图形。
六、圆在生活中的哲学意义1. 圆代表着完整、和谐和无限。
圆形是没有起点和终点的,它象征着生命的循环和无穷的可能性。
2. 在东方哲学中,圆形被称为“圆满”,代表着完美、圆融和和谐。
知识必备10圆(公式、定理、结论图表)考点一、圆的有关概念1.圆的定义如图所示,有两种定义方式:①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,以O为圆心的圆记作⊙O,线段OA叫做半径;②圆是到定点的距离等于定长的点的集合.要点诠释:圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.2.与圆有关的概念①弦:连接圆上任意两点的线段叫做弦;如上图所示线段AB,BC,AC都是弦.②直径:经过圆心的弦叫做直径,如AC是⊙O的直径,直径是圆中最长的弦.③弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧,如曲线BC、BAC都是⊙O中的弧,分别记作 BC,BAC.④半圆:圆中任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆,如AC是半圆.⑤劣弧:像BC这样小于半圆周的圆弧叫做劣弧.⑥优弧:像BAC这样大于半圆周的圆弧叫做优弧.⑦同心圆:圆心相同,半径不相等的圆叫做同心圆.⑧弓形:由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形.⑨等圆:能够重合的两个圆叫做等圆.⑩等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧.�圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角,如上图中∠AOB,∠BOC是圆心角.�圆周角:顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角,如上图中∠BAC、∠ACB都是圆周角.要点诠释:圆周角等于它所对的弧所对的圆心角的一半.圆外角度数等于它所夹弧的度数的差的一半.圆内角度数等于它所夹弧的度数的和的一半.典例1:如图,AB是⊙O的弦,OC⊥AB,垂足为C,OD∥AB,OC=OD,则∠ABD的度数为()A.90°B.95°C.100°D.105°【分析】连接OB,则OC=OB,由OC⊥AB,则∠OBC=30°,再由OD∥AB,即可求出答案.【解答】解:如图:连接OB,则OB=OD,∵OC=OD,∴OC=OB,∵OC⊥AB,∴∠OBC=30°,∵OD∥AB,∴∠BOD=∠OBC=30°,∴∠OBD=∠ODB=75°,∠ABD=30°+75°=105°.故选:D.【点评】本题考查了圆,平行线的性质,解直角三角形,等腰三角形的有关知识;正确作出辅助线、利用圆的半径相等是解题的关键.考点二、圆的有关性质1.圆的对称性圆是轴对称图形,经过圆心的直线都是它的对称轴,有无数条.圆是中心对称图形,圆心是对称中心,又是旋转对称图形,即旋转任意角度和自身重合.2.垂径定理①垂直于弦的直径平分这条弦,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.如图所示.要点诠释:在图中(1)直径CD,(2)CD⊥AB,(3)AM=MB,(4)C CA B=,(5)AD BD=.若上述5个条件有2个成立,则另外3个也成立.因此,垂径定理也称“五二三定理”.即知二推三.注意:(1)(3)作条件时,应限制AB不能为直径.3.弧、弦、圆心角之间的关系①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,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,它们所对应的其余各组量也相等.4.圆周角定理及推论①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.②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:圆周角性质的前提是在同圆或等圆中.典例2:石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为.桥的跨度(弧所对的弦长)AB=26m,设所在圆的圆心为O,半径OC⊥AB,垂足为D.拱高(弧的中点到弦的距离)CD=5m.连接OB.(1)直接判断AD与BD的数量关系;(2)求这座石拱桥主桥拱的半径(精确到1m).【分析】(1)根据垂径定理便可得出结论;(2)设主桥拱半径为R,在Rt△OBD中,根据勾股定理列出R的方程便可求得结果.【解答】解:(1)∵OC⊥AB,∴AD=BD;(2)设主桥拱半径为R,由题意可知AB=26,CD=5,∴BD=AB=13,OD=OC﹣CD=R﹣5,∵∠ODB=90°,∴OD2+BD2=OB2,∴(R﹣5)2+132=R2,解得R=19.4≈19,答:这座石拱桥主桥拱的半径约为19m.【点评】此题考查了垂径定理,勾股定理.此题难度不大,解题的关键是方程思想的应用.典例3:牂牁江“余月郎山,西陵晚渡”的风景描绘中有半个月亮挂在山上,月亮之上有个“齐天大圣”守护洞口的传说.真实情况是老王山上有个月亮洞,洞顶上经常有猴子爬来爬去,如图是月亮洞的截面示意图.(1)科考队测量出月亮洞的洞宽CD约是28m,洞高AB约是12m,通过计算截面所在圆的半径可以解释月亮洞像半个月亮,求半径OC的长(结果精确到0.1m);(2)若∠COD=162°,点M在上,求∠CMD的度数,并用数学知识解释为什么“齐天大圣”点M在洞顶上巡视时总能看清洞口CD的情况.【分析】(1)设OA=OC=Rm,利用勾股定理求出R即可;(2)补全⊙O,在CD的下方取一点N,连接CN,DN,CM,DM,利用圆周角定理,圆内接四边形的性质求解即可.【解答】解:(1)设OA=OC=Rm,∵OA⊥CD,∴CB=BD=CD=14m,在Rt△COB中,OC2=OB2+CB2,∴R2=142+(R﹣12)2,∴R=,∴OC=≈14.2m.(2)补全⊙O,在CD的下方取一点N,连接CN,DN,CM,DM,∵∠N=∠COD=81°,∵∠CMD+∠N=180°,∴∠CMD=99°.∵∠CMD=99°不变,是定值,∴“齐天大圣”点M在洞顶上巡视时总能看清洞口CD的情况.【点评】本题考查垂径定理的应用,圆周角定理,圆内接四边形的性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.典例4:如图,圆中扇子对应的圆心角α(α<180°)与剩余圆心角β的比值为黄金比时,扇子会显得更加美观,若黄金比取0.6,则β﹣α的度数是90°.【分析】根据已知,列出关于α,β的方程组,可解得α,β的度数,即可求出答案.【解答】解:根据题意得:,解得,∴β﹣α=225°﹣135°=90°,故答案为:90°.【点评】本题考查圆心角,解题的关键是根据周角为360°和已知,列出方程组.典例5:如图,四边形ABCD内接于⊙O,BD为⊙O的直径,AC平分∠BAD,CD=2,点E在BC的延长线上,连接DE.(1)求直径BD的长;(2)若BE=5,计算图中阴影部分的面积.【分析】(1)由BD为⊙O的直径,得到∠BCD=90°,AC平分∠BAD,得到∠BAC=∠DAC,所以BC=DC,△BDC是等腰直角三角形,即可求出BD的长;(2)因为BC=DC,所以阴影的面积等于三角形CDE的面积.【解答】解:(1)∵BD为⊙O的直径,∴∠BCD=∠DCE=90°,∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠DAC,∴BC=DC=2,∴BD=2×=4;(2)∵BE=5,∴CE=3,∵BC=DC,∴S阴影=S△CDE=×2×=6.【点评】本题考查了圆的性质,等腰直角三角形的判定和性质,三角形的面积的计算,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.考点三、与圆有关的位置关系1.点与圆的位置关系如图所示.d表示点到圆心的距离,r为圆的半径.点和圆的位置关系如下表:点与圆的位置关系d与r的大小关系点在圆内d<r点在圆上d=r点在圆外d>r要点诠释:(1)圆的确定:①过一点的圆有无数个,如图所示.②过两点A、B的圆有无数个,如图所示.③经过在同一直线上的三点不能作圆.④不在同一直线上的三点确定一个圆.如图所示.(2)三角形的外接圆经过三角形三个顶点可以画一个圆,并且只能画一个.经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆.三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心.这个三角形叫做这个圆的内接三角形.三角形的外心就是三角形三条边的垂直平分线交点.它到三角形各顶点的距离相等,都等于三角形外接圆的半径.如图所示.2.直线与圆的位置关系①设r为圆的半径,d为圆心到直线的距离,直线与圆的位置关系如下表.②圆的切线.切线的定义:和圆有唯一公共点的直线叫做圆的切线.这个公共点叫切点.切线的判定定理:经过半径的外端.且垂直于这条半径的直线是圆的切线.友情提示:直线l是⊙O的切线,必须符合两个条件:①直线l经过⊙O上的一点A;②OA⊥l.切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.切线长定义:我们把圆的切线上某一点与切点之间的线段的长叫做这点到圆的切线长.切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分这两条切线的夹角.③三角形的内切圆:与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形,三角形的内心就是三角形三个内角平分线的交点.要点诠释:找三角形内心时,只需要画出两内角平分线的交点.三角形外心、内心有关知识比较3.圆与圆的位置关系在同一平面内两圆作相对运动,可以得到下面5种位置关系,其中R、r为两圆半径(R ≥r).d为圆心距.要点诠释:①相切包括内切和外切,相离包括外离和内舍.其中相切和相交是重点.②同心圆是内含的特殊情况.③圆与圆的位置关系可以从两个圆的相对运动来理解.④“r 1-r 2”时,要特别注意,r 1>r 2.典例6:如图,△ABC 是⊙O 的内接三角形,∠ACB =60°,AD 经过圆心O 交⊙O 于点E ,连接BD ,∠ADB =30°.(1)判断直线BD 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)若AB =4,求图中阴影部分的面积.【分析】(1)连接BE ,根据圆周角定理得到∠AEB =∠C =60°,连接OB ,根据等边三角形的性质得到∠BOD =60°,根据切线的判定定理即可得到结论;(2)根据圆周角定理得到∠ABE =90°,解直角三角形得到OB ,根据扇形和三角形的面积公式即可得到结论.【解答】解:(1)直线BD 与⊙O 相切,理由:连接BE ,∵∠ACB =60°,∴∠AEB =∠C =60°,连接OB ,∵OB =OE ,∴△OBE是等边三角形,∴∠BOD=60°,∵∠ADB=30°,∴∠OBD=180°﹣60°﹣30°=90°,∴OB⊥BD,∵OB是⊙O的半径,∴直线BD与⊙O相切;(2)∵AE是⊙O的直径,∴∠ABE=90°,∵AB=4,∴sin∠AEB=sin60°===,∴AE=8,∴OB=4,∴BD=OB=4,﹣S扇形BOE=4×﹣=8﹣.∴图中阴影部分的面积=S△OBD【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,等边三角形的判定和性质,解直角三角形,扇形面积的计算,正确地作出辅助线是解题的关键.典例7:如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,过点C的切线与AB的延长线交于点P,若AC=PC=3,则PB的长为()A.B.C.D.3【分析】连结OC,根据切线的性质得到∠PCO=90°,根据OC=OA,得到∠A=∠OCA,根据AC=PC,得到∠P=∠A,在△APC中,根据三角形内角和定理求得∠P=30°,根据含30度角的直角三角形的性质得到OP=2OC=2r,在Rt△POC中,根据tan P=求出⊙O的半径r即可得出答案.【解答】解:如图,连结OC,∵PC是⊙O的切线,∴∠PCO=90°,∵OC=OA,∴∠A=∠OCA,∵AC=PC,∴∠P=∠A,设∠A=∠OCA=∠P=x°,在△APC中,∠A+∠P+∠PCA=180°,∴x+x+90+x=180,∴x=30,∴∠P=30°,∵∠PCO=90°,∴OP=2OC=2r,在Rt△POC中,tan P=,∴=,∴r=3,∴PB=OP﹣OB=2r﹣r=r=3.故选:D.【点评】本题考查了切线的性质,体现了方程思想,在△APC中,根据三角形内角和定理求得∠P=30°是解题的关键.典例8:如图,以线段AB为直径作⊙O,交射线AC于点C,AD平分∠CAB交⊙O于点D,过点D作直线DE⊥AC于点E,交AB的延长线于点F.连接BD并延长交AC于点M.(1)求证:直线DE是⊙O的切线;(2)求证:AB=AM;(3)若ME=1,∠F=30°,求BF的长.【分析】(1)连接OD,由∠ODA=∠OAD=∠DAC证明OD∥AC,得∠ODF=∠AED =90°,即可证明直线DE是⊙O的切线;(2)由线段AB是⊙O的直径证明∠ADB=90°,再根据等角的余角相等证明∠M=∠ABM,则AB=AM;(3))由∠AEF=90°,∠F=30°证明∠BAM=60°,则△ABM是等边三角形,所以∠M=60°,则∠EDM=30°,所以BD=MD=2ME=2,再证明∠BDF=∠F,得BF =BD=2.【解答】(1)证明:连接OD,则OD=OA,∴∠ODA=∠OAD,∵AD平分∠CAB,∴∠OAD=∠DAC,∴∠ODA=∠DAC,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴∠ODF=∠AED=90°,∵OD是⊙O的半径,且DE⊥OD,∴直线DE是⊙O的切线.(2)证明:∵线段AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADM=180°﹣∠ADB=90°,∴∠M+∠DAM=90°,∠ABM+∠DAB=90°,∵∠DAM=∠DAB,∴∠M=∠ABM,∴AB=AM.(3)解:∵∠AEF=90°,∠F=30°,∴∠BAM=60°,∴△ABM是等边三角形,∴∠M=60°,∵∠DEM=90°,ME=1,∴∠EDM=30°,∴MD=2ME=2,∴BD=MD=2,∵∠BDF=∠EDM=30°,∴∠BDF=∠F,∴BF=BD=2.【点评】此题重点考查切线的判定、直径所对的圆周角是直角、等角的余角相等、等腰三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.典例9:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,O是BC边上一点,以O为圆心,OB为半径的圆与AB相交于点D,连接CD,且CD=AC.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若∠A=60°,AC=2,求的长.【分析】(1)连接OD.由等腰三角形的性质及圆的性质可得∠A=∠ADC,∠B=∠BDO.再根据余角性质及三角形的内角和定理可得∠ODC=180°﹣(∠ADC+∠BDO)=90°.最后由切线的判定定理可得结论;(2)根据等边三角形的判定与性质可得∠DCO=∠ACB﹣∠ACD=30°.再由解直角三角形及三角形内角和定理可得∠BOD的度数,最后根据弧长公式可得答案.【解答】(1)证明:连接OD.∵AC=CD,∴∠A=∠ADC.∵OB=OD,∴∠B=∠BDO.∵∠ACB=90°,∴∠A+∠B=90°.∴∠ADC+∠BDO=90°.∴∠ODC=180°﹣(∠ADC+∠BDO)=90°.又∵OD是⊙O的半径,∴CD是⊙O的切线.(2)解:∵AC=CD=,∠A=60°,∴△ACD是等边三角形.∴∠ACD=60°.∴∠DCO=∠ACB﹣∠ACD=30°.在Rt△OCD中,OD=CD tan∠DCO=tan30°=2.∵∠B=90°﹣∠A=30°,OB=OD,∴∠ODB=∠B=30°.∴∠BOD=180°﹣(∠B+∠BDO)=120°.∴的长=.【点评】此题考查的是切线的判定与性质、直角三角形的性质、弧长公式,正确作出辅助线是解决此题的关键.考点四、正多边形和圆1.正多边形的有关概念正多边形的外接圆(或内切圆)的圆心叫正多边形的中心.外接圆的半径叫正多边形的半径,内切圆的半径叫正多边形的边心距,正多边形各边所对的外接圆的圆心角都相等,这个角叫正多边形的中心角,正多边形的每一个中心角都等于360n°.要点诠释:通过中心角的度数将圆等分,进而画出内接正多边形,正六边形边长等于半径.2.正多边形的性质任何一个正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,这两圆是同心圆.正多边形都是轴对称图形,偶数条边的正多边形也是中心对称图形,同边数的两个正多边形相似,其周长之比等于它们的边长(半径或边心距)之比.3.正多边形的有关计算定理:正n 边形的半径和边心距把正n 边形分成2n 个全等的直角三角形.正n 边形的边长a、边心距r、周长P 和面积S 的计算归结为直角三角形的计算.360n a n =°,1802sin n a R n = °,180cos n r R n= °,2222n n a R r ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,n n P n a = ,1122n n n n n S a r n P r == .典例10:(2022•黔东南州)(1)请在图1中作出△ABC 的外接圆⊙O (尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);(2)如图2,⊙O 是△ABC 的外接圆,AE 是⊙O 的直径,点B 是的中点,过点B 的切线与AC 的延长线交于点D .①求证:BD ⊥AD ;②若AC =6,tan ∠ABC =,求⊙O 的半径.【分析】(1)利用尺规作图分别作出AB 、AC 的垂直平分线交于点O ,以O 为圆心、OA 为半径作圆即可;(2)①连接OB ,根据切线的性质得到OB ⊥BD ,证明OB ∥AD ,根据平行线的性质证明结论;②连接EC,根据圆周角定理得到∠AEC=∠ABC,根据正切的定义求出EC,根据勾股定理求出AE,得到答案.【解答】(1)解:如图1,⊙O即为△ABC的外接圆;(2)①证明:如图2,连接OB,∵BD是⊙O的切线,∴OB⊥BD,∵点B是的中点,∴=,∴∠CAB=∠EAB,∵OA=OB,∴∠OBA=∠EAB,∴∠CAB=∠OBA,∴OB∥AD,∴BD⊥AD;②解:如图2,连接EC,由圆周角定理得:∠AEC=∠ABC,∵tan∠ABC=,∴tan∠AEC=,∵AE是⊙O的直径,∴∠ACE=90°,∴=,∵AC=6,∴EC=8,∴AE==10,∴⊙O的半径为5.【点评】本题考查的是切线的性质、圆周角定理、解直角三角形,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.典例11:如图,在△ABC中,∠A=80°,半径为3cm的⊙O是△ABC的内切圆,连接OB、OC,则图中阴影部分的面积是cm2.(结果用含π的式子表示)【分析】根据角A的度数和内切圆的性质,得出圆心角DOE的度数即可得出阴影部分的面积.【解答】解:∵∠A=80°,⊙O是△ABC的内切圆,∴∠DOE=180°﹣()=180°﹣(180°﹣∠A)=130°,==(cm2),∴S扇形DOE故答案为:.【点评】本题主要考查三角形内切圆的知识,熟练掌握三角形内切圆的性质及扇形面积的计算是解题的关键.典例12:如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,点M在上,则∠CME的度数为()A .30°B .36°C .45°D .60°【分析】由正六边形的性质得出∠COE =120°,由圆周角定理求出∠CME =60°.【解答】解:连接OC ,OD ,OE ,∵多边形ABCDEF 是正六边形,∴∠COD =∠DOE =60°,∴∠COE =2∠COD =120°,∴∠CME =∠COE =60°,故选:D .【点评】本题考查了正六边形的性质、圆周角定理;熟练掌握正六边形的性质,由圆周角定理求出∠COM =120°是解决问题的关键.考点五、圆中的计算问题1.弧长公式:180n R l π=,其中l 为n°的圆心角所对弧的长,R 为圆的半径.2.扇形面积公式:2360n R S π=扇,其中12S lR =扇.圆心角所对的扇形的面积,另外12S lR =扇.3.圆锥的侧面积和全面积:圆锥的侧面展开图是扇形,这个扇形的半径等于圆锥的母线长,弧长等于圆锥底面圆的周长.圆锥的全面积是它的侧面积与它的底面积的和.要点诠释:(1)在计算圆锥的侧面积时要注意各元素之间的对应关系,千万不要错把圆锥底面圆半径当成扇形半径.(2)求阴影面积的几种常用方法(1)公式法;(2)割补法;(3)拼凑法;(4)等积变形法;(5)构造方程法.典例13:如图,在△ABC 中,CA =CB =4,∠BAC =α,将△ABC 绕点A 逆时针旋转2α,得到△AB ′C ′,连接B ′C 并延长交AB 于点D ,当B ′D ⊥AB 时,的长是()A.πB.πC.πD.π【分析】证明α=30°,根据已知可算出AD的长度,根据弧长公式即可得出答案.【解答】解:∵CA=CB,CD⊥AB,∴AD=DB=AB′.∴∠AB′D=30°,∴α=30°,∵AC=4,∴AD=AC•cos30°=4×=2,∴,∴的长度l==π.故选:B.【点评】本题主要考查了弧长的计算及旋转的性质,熟练掌握弧长的计算及旋转的性质进行求解是解决本题的关键.典例14:如图,等腰Rt△ABC中,AB=AC=,以A为圆心,以AB为半径作;以BC为直径作.则图中阴影部分的面积是π﹣2.(结果保留π)【分析】如图,取BC的中点O,连接OA.根据S阴=S半圆﹣S△ABC+S扇形ACB﹣S△ACB,求解即可.【解答】解:如图,取BC的中点O,连接OA.∵∠CAB=90°,AC=AB=,∴BC=AB=2,∴OA=OB=OC=1,∴S阴=S半圆﹣S△ABC+S扇形ACB﹣S△ACB=•π×12﹣××+﹣××=π﹣2.故答案为:π﹣2.【点评】本题考查扇形的面积,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是学会利用割补法求阴影部分的面积.典例15:蒙古包可以近似地看作由圆锥和圆柱组成.下图是一个蒙古包的示意图,底面圆半径DE=2m,圆锥的高AC=1.5m,圆柱的高CD=2.5m,则下列说法错误的是()A.圆柱的底面积为4πm2B.圆柱的侧面积为10πm2C.圆锥的母线AB长为2.25mD.圆锥的侧面积为5πm2【分析】利用圆的面积公式对A选项进行判断;利用圆柱的侧面积=底面圆的周长×高可对B选项进行判断;根据勾股定理可对C选项进行判断;由于圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长,则利用扇形的面积公式可对D选项进行判断.【解答】解:∵底面圆半径DE=2m,∴圆柱的底面积为4πm2,所以A选项不符合题意;∵圆柱的高CD=2.5m,∴圆柱的侧面积=2π×2×2.5=10π(m2),所以B选项不符合题意;∵底面圆半径DE=2m,即BC=2m,圆锥的高AC=1.5m,∴圆锥的母线长AB==2.5(m),所以C选项符合题意;∴圆锥的侧面积=×2π×2×2.5=5π(m2),所以D选项不符合题意.故选:C.【点评】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.也考查了圆柱的计算.典例16:某餐厅为了追求时间效率,推出一种液体“沙漏”免单方案(即点单完成后,开始倒转“沙漏”,“沙漏”漏完前,客人所点的菜需全部上桌,否则该桌免费用餐).“沙漏”是由一个圆锥体和一个圆柱体相通连接而成.某次计时前如图(1)所示,已知圆锥体底面半径是6cm,高是6cm;圆柱体底面半径是3cm,液体高是7cm.计时结束后如图(2)所示,求此时“沙漏”中液体的高度为()A.2cm B.3cm C.4cm D.5cm【分析】由圆锥体底面半径是6cm,高是6cm,可得CD=DE,根据圆锥、圆柱体积公式可得液体的体积为63πcm3,圆锥的体积为72πcm3,即知计时结束后,圆锥中没有液体的部分体积为9πcm3,设计时结束后,“沙漏”中液体的高度AD为xcm,可得π•(6﹣x)2•(6﹣x)=9π,即可解得答案.【解答】解:如图:∵圆锥体底面半径是6cm,高是6cm,∴△ABC是等腰直角三角形,∴△CDE也是等腰直角三角形,即CD=DE,由已知可得:液体的体积为π×32×7=63π(cm3),圆锥的体积为π×62×6=72π(cm3),∴计时结束后,圆锥中没有液体的部分体积为72π﹣63π=9π(cm3),设计时结束后,“沙漏”中液体的高度AD为xcm,则CD=DE=(6﹣x)cm,∴π•(6﹣x)2•(6﹣x)=9π,∴(6﹣x)3=27,解得x=3,∴计时结束后,“沙漏”中液体的高度为3cm,故选:B.【点评】本题考查圆柱体、圆锥体体积问题,解题的关键是掌握圆柱体、圆锥体体积公式,列出方程解决问题.考点六、四点共圆1.四点共圆的定义四点共圆的定义:如果同一平面内的四个点在同一个圆上,则称这四个点共圆,一般简称为“四点共圆”.2.证明四点共圆一些基本方法:1.从被证共圆的四点中先选出三点作一圆,然后证另一点也在这个圆上,若能证明这一点,即可肯定这四点共圆.或利用圆的定义,证各点均与某一定点等距.2.如果各点都在某两点所在直线同侧,且各点对这两点的张角相等,则这些点共圆.(若能证明其两张角为直角,即可肯定这四个点共圆,且斜边上两点连线为该圆直径.)3.把被证共圆的四点连成四边形,若能证明其对角互补或能证明其一个外角等于其邻补角的内对角时,即可肯定这四点共圆.4.把被证共圆的四点两两连成相交的两条线段,若能证明它们各自被交点分成的两线段之积相等,即可肯定这四点共圆;或把被证共圆的四点两两连结并延长相交的两线段,若能证明自交点至一线段两个端点所成的两线段之积等于自交点至另一线段两端点所成的两线段之积,即可肯定这四点也共圆.即利用相交弦、切割线、割线定理的逆定理证四点共圆.典例17:综合与实践“善思”小组开展“探究四点共圆的条件”活动,得出结论:对角互补的四边形四个顶点共圆.该小组继续利用上述结论进行探究.提出问题:如图1,在线段AC同侧有两点B,D,连接AD,AB,BC,CD,如果∠B=∠D,那么A,B,C,D四点在同一个圆上.探究展示:如图2,作经过点A,C,D的⊙O,在劣弧AC上取一点E(不与A,C重合),连接AE,CE,则∠AEC+∠D=180°(依据1)∵∠B=∠D∴∠AEC+∠B=180°∴点A,B,C,E四点在同一个圆上(对角互补的四边形四个顶点共圆)∴点B,D在点A,C,E所确定的⊙O上(依据2)∴点A,B,C,D四点在同一个圆上反思归纳:(1)上述探究过程中的“依据1”、“依据2”分别是指什么?依据1:圆内接四边形对角互补;依据2:过不在同一直线上的三个点有且只有一个圆.(2)如图3,在四边形ABCD中,∠1=∠2,∠3=45°,则∠4的度数为45°.拓展探究:(3)如图4,已知△ABC是等腰三角形,AB=AC,点D在BC上(不与BC的中点重合),连接AD.作点C关于AD的对称点E,连接EB并延长交AD的延长线于F,连接AE,DE.①求证:A,D,B,E四点共圆;②若AB=2,AD•AF的值是否会发生变化,若不变化,求出其值;若变化,请说明理由.【分析】(1)根据圆内接四边形的性质、过三点的圆解答即可;(2)根据四点共圆、圆周角定理解答;(3)①根据轴对称的性质得到AE=AC,DE=DC,∠AEC=∠ACE,∠DEC=∠DCE,进而得到∠AED=∠ABC,证明结论;②连接CF,证明△ABD∽△AFB,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可.【解答】(1)解:依据1:圆内接四边形对角互补;依据2:过不在同一直线上的三个点有且只有一个圆,故答案为:圆内接四边形对角互补;过不在同一直线上的三个点有且只有一个圆;(2)解:∵∠1=∠2,∴点A,B,C,D四点在同一个圆上,∴∠3=∠4,∵∠3=45°,∴∠4=45°,故答案为:45°;(3)①证明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵点E与点C关于AD的对称,∴AE=AC,DE=DC,∴∠AEC=∠ACE,∠DEC=∠DCE,∴∠AED=∠ACB,∴∠AED=∠ABC,∴A,D,B,E四点共圆;②解:AD•AF的值不会发生变化,理由如下:如图4,连接CF,∵点E与点C关于AD的对称,∴FE=FC,∴∠FEC=∠FCE,∴∠FED=∠FCD,∵A,D,B,E四点共圆,∴∠FED=∠BAF,∴∠BAF=∠FCD,∴A,B,F,C四点共圆,∴∠AFB=∠ACB=∠ABC,∵∠BAD=∠FAB,∴△ABD∽△AFB,∴=,∴AD•AF=AB2=8.【点评】本题考查的是四点共圆、相似三角形的判定和性质、轴对称的性质,正确理解四点共圆的条件是解题的关键.考点七、与圆有关的比例线段(补充知识)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.2.切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.3.割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等.圆幂定理(相交弦定理、切割线定理及其推论(割线定理)统一归纳为圆幂定理)定理图形已知结论证法相交弦定理⊙O 中,AB、CD 为弦,交于P.PA·PB=PC·PD.连结AC、BD,证:△APC∽△DPB.相交弦定理的推论⊙O 中,AB 为直径,CD⊥AB 于P.PC 2=PA·PB.用相交弦定理.切割线定理⊙O 中,PT 切⊙O 于T,割线PB 交⊙O 于APT 2=PA·PB连结TA、TB,证:△PTB∽△PAT 切割线定理推论PB、PD 为⊙O 的两条割线,交⊙O 于A、C PA·PB=PC·PD过P 作PT 切⊙O 于T,用两次切割线定理。
图2 圆 知识要点解析
知识点1 圆的有关概念
(1) 圆心和半径:圆心确定位置,半径确定大小。
等圆或同圆的半径都相等。
(2) 弦:圆上任意两点之间的线段。
直径是圆中最长的弦。
(3) 弧:圆上任意两点之间的部分。
完全重合的弧叫做等弧(强调度数相等且长度相等) (4) 三角形的外心是三边垂直平分线的交点,它到三个顶点的距离相等。
(5) 经过不在同一条直线上的三个点唯一确定一个圆。
【常作辅助线1】连接圆心和圆上的点,形成半径。
1.(2006·玉林市、防城港市)如图1,四边形PAOB 是扇形OMN 的内接矩形,顶点P 在 MN
⌒上,且不与M N ,重合,当P 点在MN ⌒上移动时,矩形PAOB 的形状、大小随之变化,则AB 的长度( )
A.变大
B.变小 C.不变 D.不能确定
2.(2010江苏扬州)如图2,AB 为⊙O 直径,点C 、D 在⊙O 上,已知∠BOC =70°,AD ∥OC ,则∠AOD =__________.
3.如图AB 是⊙O 的直径,CD 是⊙O 的弦,AB 与CD 的延长线交于点E ,且AB =2DE ,∠E =18°,求 ∠AOC 的度数。
知识点2 圆的有关性质
(1)圆是中心对称图形,也是轴对称图形。
(2) 弧、弦、圆心角的关系: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,那么它们所对的其余各组量都分别相等。
(3)垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,也平分弦所对的优弧和劣弧。
(4) 圆周角的性质:① 同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于它所对的圆心角的一半
②直径所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径。
【解题方法1】半径、弦长、弓高、圆心到弦的距离这四个量的关系是只要知道其中的两个就能求出另两个。
【解题方法2】当弦长=R 时,弦所对的圆心角=60°, 当弦长=R 2时,弦所对的圆心角=90° 当弦长=R 3时,弦所对的圆心角=120°,一条弦所对的圆周角中,同侧相等,异侧互补。
E A
图9 图7 图
8 图4 D B 图10 【圆周角定理1的理解】①同弧所对的圆周角相等;②等弧所对的圆心角相等;③圆周角的度数等于它所对弧所对圆心角的一半;④圆周角的度数等于它所对弧度数的一半;
【常作辅助线2】过圆心向弦作垂线,形成垂径定理的条件,构造直角三角形应用勾股定理进行计算。
【常作辅助线3】利用直径,构造直角。
4.(2008白银)高速公路的隧道和桥梁最多.如图3是一个隧道的横截面,若它的形状是以O 为圆心的圆的一部分,路面AB =10米,净高CD =7米,则此圆的半径OA =( )
A .5
B .7
C .37
D .37
7
5.(2007连云港)如图5,将半径为2cm 的圆形纸片折叠后,圆弧恰好经过圆心O ,则折痕AB 的长为( )
A .2cm
B
C .
D .
6. 已知⊙O 的半径为R ,弦AB 的长也是R ,则∠AOB 的度数是________.
7.(2008黄石)如图6,AB 为⊙O 的直径,点C D ,在⊙O 上,50BAC ∠=,则ADC ∠= . 8. (2010湖北黄石)如图7,⊙O 中,OA ⊥BC ,∠AOB =60°,则∠ADC = . 9.(2010 黄冈)如图8,⊙O 中,MAN
⌒的度数为320°,则圆周角∠MAN =___________
10. 如图9,在△ABC 中,AD ⊥BC 于D ,以AE 为直径画圆,经过点B 、C ,求证:∠BAE=∠CAD 11.(2009年温州)如图10,已知正方形纸片ABCD 的边长为8,⊙0的半径为2,圆心在正方形的中心上,将纸片按图示方式折叠,使EA ′恰好与⊙0相切于点A ′(△EFA′与⊙0除切点外无重叠部分),延长FA ′交CD 边于点G ,则A ′G 的长是
知识点3 与圆有关的位置关系 (1)点与圆的位置关系:圆的半径为r ,点到圆心的距离为d ①点在圆内r d <⇔②点在圆上内r d =⇔③点在圆外r d >⇔ (2)直线与圆的位置关系:圆的半径为r ,直线到圆的距离为d
C
图11 B A
图13
①直线与圆相交点在圆内r d <⇔②直线与圆相切点在圆内r d <⇔③直线与圆相离点在圆内r d >⇔
(1)圆与圆的位置关系①两圆外离r R d +>⇔②两圆外切r R d +=⇔③两圆相交
r R d r R +<<-⇔④两圆内切r R d -=⇔⑤两圆内含r R d -<≤⇔0
(2)切线的性质:圆的切线垂直于过切点的半径。
(3)切线的判定:经过半径的外端点且垂直于该半径的直线是圆的切线。
(4)切线长定义:从圆外一点作圆的切线,该点到切点的距离叫切线长。
(5)切线长定理:从圆外一点作出圆的两条切线,它们的切线长相等,且该点到圆心的连线平分两切线的夹角。
(6)三角形的内心:是三个角的平分线的交点,它到三边的距离相等。
【解题方法3】证切线的两种方法:①当直线与圆有交点字母时,连接,证垂直②当直线与圆无交点字母时,作垂直,证r d =
【解题方法4】求线段的长:把要求的线段放进一个已知一边长的△中,再找一个已知三边长的△,证相似,运用比例线段计算。
【常作辅助线4】连接圆心和切点得垂直。
【常作辅助线5】当直径垂直于圆内一条不是弦的线段时,延长该线段与圆相交,形成直径垂直于弦。
【常作辅助线6】遇三角形的内心时,连接内心和三角形的顶点,形成角平分线。
12.(2006·邵阳市)已知⊙O 的半径为3cm ,点P 是直线l 上一点,OP 长为5cm ,则直线l 与⊙O 的位置关系为( )
A. 相交
B. 相切
C. 相离
D. 相交、相切、相离都有可能
13.(2010 山东淄博)如图11,D 是半径为R 的⊙O 上一点,过点D 作⊙O 直径AB 的延长线于点C ,下列四个条件:①AD =CD ;②∠A =30°;③∠ADC =120°;④DC =3R .其中,使得BC =R 的有( )
A .①②
B 。
①③④
C 。
②③④
D 。
①②③④ 14.(2009仙桃)如图12,AB 为⊙O 的直径,D 是⊙O 上的一点,过O 点作AB 的垂线交AD 于点
E ,交BD 的延长线于点C ,
F 为CE 上一点,且FD =FE . (1)请探究FD 与⊙O 的位置关系,并说明理由; (2)若⊙O 的半径为2,BD =3,求BC 的长.
15.如图13,P 是∠BAC 的平分线上一点,PD ⊥AC ,垂足为D. AB 与以P 为圆心、PD 为半径的圆相切吗?为什么?
16.已知如图14,△ABC 内接于⊙O ,AD 是⊙O 的直径,CE ⊥AD ,点E 为垂足,的延长线交AB 于点F 。
求证:2
AC AB AF =⋅
A B
C D E
F
图12
O
B E
图15
17.如图15,△ABC 中, I 为内心,AI 交边BC 于点D ,交△ABC 的外接圆于点E ,连结BE ,试说明:BE=EC=IE 。
18.(2010湖南长沙)已知⊙O 1、⊙O 2的半径分别是12r =、24r =,若两圆相交,则圆心距O 1O 2可能取的值是( ).
A 、2
B 、4
C 、6
D 、8
知识点4 圆中的计算 (1)弧长公式:180
R
n l π=
(2)扇形面积:360
2
R n S π=
或 lR S 2
1=
【解题方法5】在扇形中,弧长、半径、圆心角、面积四个量中只要已知两个量就能求出其余两个。
19.(2006·宿迁市)如图16,在纸上剪下一个圆形和一个扇形的纸片,使之恰好能围成一个圆锥模型.若
圆的半径为r ,扇形的半径为R ,扇形的圆心角等于120°,则r 与R
之间的关系是( ) A .R =2r
B .R .R =3r
D .R =4r
20.一个扇形的圆心角为90°.半径为2,则这个扇形的弧长为______. (结果保留π)
21.(2010浙江宁波)如图,AB 是⊙O 的直径,弦DE 垂直平分半径OA ,C 为垂足,弦DF 与半径OB 相交于点P ,连结EF 、EO ,若DE =32,∠DP A =45°.
(1)求⊙O 的半径;
(2)求图中阴影部分的面积.
图
16
B 图17。