圆的基本概念、垂径定理
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苏州名思教师学案
教师学科数学课时
教学内容圆的基本概念、圆的对称性、垂径定理教学重点、
难点
垂径定理
中心对称图形——圆
圆、弧、弦、圆心角、圆周角
圆的有关概念
圆的有关概念
圆的对称性
圆心角、弦、弧之间的关系
圆周角定理及其推论
垂径定理及其推论
圆的有关的位置关系
点与圆的位置关系
直线与圆的位置关系
三角形的外接圆
圆的内接四边形正多边形和圆
正多边形的外接圆
正多边形的对称性
与圆的有关的计算
弧长公式
180
R
n
l
π
=
扇形面积公式lR
R
n
S
2
1
360
2
=
=
π
圆锥侧面积公式rl
Sπ
=
一.圆的定义
(1)运动定义:把线段OP的一个端点O固定,使线段OP绕端点O在平面上旋转一周,另一个端点P运动所形成的图形叫做圆.其中,点O叫做圆心,线段OP叫做半径.
(2)静态定义:圆是定点的距离等于定长的点的集合,定点叫做圆心,定长叫做半径.
例1:以O为圆心,可以画个圆;以已知线段AB的长为半径,可以画个圆;以已知点O为圆心,以已知线段AB长为半径,可以画个圆;
二.点和圆的位置关系
点和圆的位置关系有三种:点在圆外,点在圆上,点在圆内,设圆的半径为r,点到圆心的距离为d,则点在圆外 d>r.点在圆上 d=r.点在圆内 d<r.
三.与圆有关的概念
(1)弦:连接圆上任意两点的线段叫做弦.
(2)直径:通过圆心的弦叫做直径.
(3)弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧;大于半圆的弧叫做优弧,小于半圆的弧叫做劣弧;
(4)圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角;
(5)等圆:能重合的两个圆叫做等圆;
(6)等弧:能够互相重合的弧叫做等弧.
例2:下列说法错误的个数是()
(1)弧分为优弧和劣弧(2)半径相等的圆是等圆(3)长度相等的弧是等弧(4)过圆心的线段是直径(5)半径是弦
A. 2
B. 3
C.4
D.5
例3:已知圆心在原点O,半径为5的⊙O,则点P(-3.4)在⊙O .
例4:在△ABC中,∠C=90°,AC=20,AB=25,以点C为圆心,r为半径画圆,使得点A在⊙C外,点B在⊙C内,则r的取值范围是 .
基础巩固:
1.下列说法正确的是()
A.半圆是弧,弧也是半圆
B.过圆上任意一点只能作一条弦,且这条弦是直径
C.弦是直径
D.直径是同一圆中最长的弦
2.已知,⊙O 的半径为1,点P 到点O 的距离为d ,且方程022
=+-d x x 无实数根,则点P 在⊙O ( ) A.内 B.上 C.外 D.无法确定
3.如图所示,点A,D,G,M 都在半圆O 上,四边形ABOC ,DEOF,HMNO 都是矩形,设BC=a,EF=b,NH=c,则下列各式中正确的是( )
A. a>b>c
B. a=b=c
C. c>a>b
D.b>c>a
4.如图所示,已知在⊙O 中,直径MN=10,正方形ABCD 的四个顶点分别在半径OM,OP 以及⊙O 上,并且∠POM=45°,则AB= .
5.如图,在正方形ABCD 中,点P 是对角线AC 上的任意一点,过点P 作EF 和GH 分别平行于BC 和AB ,交各边于点E,F,G,H ,求证:点E,F,G,H 在同一个圆上.
二.圆的对称性
1.圆既是轴对称图形也是中心对称图形;
例1:P 是⊙O 内一点,⊙O 的半径为15,P 点到圆心O 的距离为9,通过P 点,长度是整数的弦的条数是( ) A. 5 B.7 C.10 D.12
例2:如图,M,N分别是⊙O中不平行的两条弦AB和CD的中点,且AB=CD.求证:∠AMN=∠CNM.
2.圆心角、弧、弦之间的关系
定理:在同圆或者等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等;
重要结论:(1)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.
(2)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,所对的优弧相等,劣弧相等.
注意:不能忽略在“同圆或等圆中”这个前提条件,如果丢掉这个前提条件,即使圆心角相等,所对的弧、弦也不一定相等.
3.圆心角的度数与它所对的弧的度数关系
圆心角的度数与它所对的弧的度数相等
例3:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=26°,以点C为圆心,BC为半径的圆分别交AB、AC于点D,E,则弧BD的度数为()
A.26°
B.64°
C.52°
D.128°
4.垂径定理
定理内容:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
提醒:
(1)定理中的“垂直于弦的直径”可以是直径,也可以是半径,甚至可以是过圆心的直线或线段;
(2)该定理也可以理解为:若一条直线具有两条性质:(1)过圆心;(2)垂直于一条弦,则此直线具有另外的三条性质:(1)平分此弦;(2)平分此弦所对的优弧;(3)平分此弦所对的劣弧;
(3)圆心到圆的一条弦的距离我们称之为弦心距.
例4:如图,∠AOB=90°,C、D是AB的三等分点,连接AB分别交OC、OD于E、F.求证:AE=BF=CD.