第二十四章 圆
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九年级数学上册第二十四章圆典型例题单选题1、如图,在⊙O中,CD是直径,AB是弦,AB⊥CD于E,AB=8,OD=5,则CE的长为()A.4B.2C.√2D.1答案:B分析:连接OA,如图,先根据垂径定理得到AE=BE=4,再利用勾股定理计算出OE=3,然后计算OC﹣OE即可.解:连接OA,如图,∵AB⊥CD,∴AE=BE=1AB=4,2在Rt△OAE中,OE=√OA2−AE2=√52−42=3,∴CE=OC﹣OE=5﹣3=2.故选:B.小提示:本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理,掌握垂径定理是解题的关键.2、已知⊙O的半径为3,OA=5,则点A和⊙O的位置关系是()A.点A在圆上B.点A在圆外C.点A在圆内D.不确定答案:B分析:根据点与圆的位置关系的判定方法进行判断,OA小于半径则在圆内,OA等于半径则在圆上,OA大于半径则在圆外.解:∵⊙O的半径为3,OA=5,即A与点O的距离大于圆的半径,所以点A与⊙O外.故选:B.小提示:本题考查了点与圆的位置关系:点的位置可以确定该点到圆心距离与半径的关系,反过来已知点到圆心距离与半径的关系可以确定该点与圆的位置关系.3、如图,AB是⊙O的直径,OD垂直于弦AC于点D,DO的延长线交⊙O于点E.若AC=4√2,DE=4,则BC的长是()A.1B.√2C.2D.4答案:C分析:根据垂径定理求出OD的长,再根据中位线求出BC=2OD即可.设OD=x,则OE=OA=DE-OD=4-x.∵AB是⊙O的直径,OD垂直于弦AC于点,AC=4√2∴AD =DC =12AC =2√2 ∴OD 是△ABC 的中位线∴BC =2OD∵OA 2=OD 2+AD 2∴(4−x)2=x 2+(2√2)2,解得x =1∴BC =2OD =2x =2故选:C小提示:本题考查垂径定理、中位线的性质,根据垂径定理结合勾股定理求出OD 的长是解题的关键.4、如图,CD 是⊙O 的直径,弦AB ⊥CD 于点E ,则下列结论不一定成立的是( )A .AE =BEB .OE =DEC .AC⌢=BC ⌢D .AD ⌢=BD ⌢ 答案:B分析:根据垂径定理即可判断.解:∵CD 是⊙O 的直径,弦AB ⊥CD 于点E ,∴AE =EB ,AC⌢=BC ⌢, AD ⌢=BD ⌢. 故选:B .小提示:本题主要考查垂径定理,掌握垂径定理是解题的关键.5、斐波那契螺旋线也称“黄金螺旋线”,是根据斐波那契数列1,1,2,3,5,…画出来的螺旋曲线.如图,在每个边长为1的小正方形组成的网格中,阴影部分是依次在以1,1,2,3,5的一个四分之一圆做圆锥的侧面,则该圆锥的底面半径为( )A .54B .2C .52D .4答案:A分析:根据斐波那契数的规律,求出下一个圆弧的底面半径和弧长,结合圆锥的侧面积性质进行求解即可. 解:有根据斐波那契数的规律可知,从第三项起,每一个数都是前面两个数之和,即半径为5的扇形对应的弧长l =2π×5×14=52π设圆锥底面半径为r ,则2πr =52π ∴r =54故选:A .小提示:本题考查圆锥侧面积的计算,结合斐波那契数的规律,及扇形的弧长公式进行转化是解题关键.6、如图,正五边形ABCDE 和正三角形AMN 都是⊙O 的内接多边形,则∠BOM 的度数是( )A .36°B .45°C .48°D .60°答案:C分析:如图,连接AO .利用正多边形的性质求出∠AOM ,∠AOB ,可得结论.解:如图,连接AO.∵△AMN是等边三角形,∴∠ANM=60°,∴∠AOM=2∠ANM=120°,∵ABCDE是正五边形,=72°,∴∠AOB=360°5∴∠BOM=120°−72°=48°.故选:C.小提示:本题考查正多边形与圆,等边三角形的性质,圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握正多边形的性质,属于中考常考题型.7、如图,斗笠是一种遮挡阳光和蔽雨的编结帽,它可近似看成一个圆锥,已知该斗笠的侧面积为550πcm2,AB是斗笠的母线,长为25cm,AO为斗笠的高,BC为斗笠末端各点所在圆的直径,则OC的值为()A.22B.23C.24D.25答案:A分析:根据圆锥的侧面积和母线可得底面圆的周长,进而可得底面圆的半径.解:∵侧面积为550π cm2,母线长为25cm,∴1×l×25=550π解得l=44π,2∵2πr=44π,∴OC=r=22,故选:A.小提示:本题考查圆锥的计算,根据侧面积和母线得到底面圆的半径是解题关键.8、如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,则正五边形中心角∠COD的度数是()A.76°B.72°C.60°D.36°答案:B计算即可.分析:根据正多边形的中心角的计算公式:360°n解:∵五边形ABCDE是⊙O的内接正五边形,∴五边形ABCDE的中心角∠COD的度数为360°=72°,5故选:B.小提示:本题考查的是正多边形和圆,掌握正多边形的中心角的计算公式:360°是解题的关键.n9、如图,公园内有一个半径为18米的圆形草坪,从A地走到B地有观赏路(劣弧AB)和便民路(线段AB).已知A、B是圆上的点,O为圆心,∠AOB=120°,小强从A走到B,走便民路比走观赏路少走()米.A .6π−6√3B .6π−9√3C .12π−9√3D .12π−18√3答案:D分析:作OC ⊥AB 于C ,如图,根据垂径定理得到AC =BC ,再利用等腰三角形的性质和三角形内角和计算出∠A ,从而得到OC 和AC ,可得AB ,然后利用弧长公式计算出AB⌢的长,最后求它们的差即可. 解:作OC ⊥AB 于C ,如图,则AC =BC ,∵OA =OB ,∴∠A =∠B =12(180°-∠AOB )=30°, 在Rt △AOC 中,OC =12OA =9, AC =√182−92=9√3,∴AB =2AC =18√3,又∵AB ⌢=120×π×18180=12π,∴走便民路比走观赏路少走12π−18√3米,故选D .小提示:本题考查了垂径定理:垂径定理和勾股定理相结合,构造直角三角形,可解决计算弦长、半径、弦心距等问题.10、在锐角△ABC中,∠ACB=60°,∠BAC、∠ABC的角平分线AD、BE交于点M,则下列结论中错误的是()A.∠AMB=120°B.ME=MDC.AE+BD=AB D.点M关于AC的对称点一定在△ABC的外接圆上答案:D分析:利用三角形内角和定理以及角平分线的定义求出∠MAB+∠MBA=60°,推出∠AMB=120°,可判断A,证明C,E,M,D四点共圆,利用圆周角定理可判断B;在AB上取一点T,使得AT=AE,利用全等三角形的性质证明BD=BT,可判断C;无法判断∠M′与∠ABC互补,可判断D.解:如图,∵∠ACB=60°,∴∠CAB+∠CBA=120°,∵AD,BE分别是∠CAB,∠CBA的角平分线,∴∠MAB+∠MBA=1(∠CAB+∠CBA)=60°,2∴∠AMB=180°-(∠MAB+∠MBA)=120°,故A符合题意,∵∠EMD=∠AMB=120°,∴∠EMD+∠ECD=180°,∴C,E,M,D四点共圆,∵∠MCE=∠MCD,∴EM⌢=DM⌢,∴EM=DM,故B符合题意,∵四边形CEMD是⊙O的内接四边形,∴∠AME=∠ACB=60°=∠BMD,在AB上取一点T,使得AT=AE,在△AME和△AMT中,{AE=AT∠MAE=∠MATAM=AM,∴△AME≌△AMT(SAS),∴∠AME=∠AMT=60°,EM=MT,∴∠BMD=∠BMT=60°,MT=MD,在△BMD和△BMT中,{MD=MT∠BMD=∠BMTBM=BM,∴△BMD≌△BMT,∴BD=BT,∴AB=AT+TB=AE+BD,故C符合题意,∵M,M′关于AC对称,∴∠M′=∠AMC,∵∠AMC=180°−12(∠CAB+∠ACB)=180°−12(180°−∠ABC)=90°+12∠ABC,∴∠M′与∠ABC不一定互补,∴点M′不一定在△ABC的外接圆上,故D不符合题意,故选D.小提示:本题考查三角形的外接圆,四点共圆,圆周角定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.填空题11、如图,已知A为半径为3的⊙O上的一个定点,B为⊙O上的一个动点(点B与A不重合),连接AB,以AB为边作正三角形ABC.当点B运动时,点C也随之变化,则O、C两点之间的距离的最大值是______.答案:6分析:连接OB,OC,OA,在优弧AB上取点N,使得AN=AO.证明△BAO≌△CAN(SAS),推出OB=CN=3,推出OC≤ON+CN=6,可得结论.解:如图,连接OB,OC,OA,在优弧AB上取点N,使得AN=AO.∵OA=ON,OA=AN,∴AO=ON=AN,∴△OAN是等边三角形,∴∠OAN=60°,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°,∵∠BAC=∠OAN=60°,∴∠BAO=∠CAN,∴△BAO≌△CAN(SAS),∴OB=CN=3,∵OC≤ON+CN=6,∴OC的最大值为6,所以答案是:6.小提示:本题考查了等边三角形的性质,圆的相关性质,垂径定理,利用两地之间线段最短是本题的解题关键.12、一圆形玻璃镜面损坏了一部分,为得到同样大小的镜面,工人师傅用直角尺作如图所示的测量,测得AB=12cm,BC=5cm,则圆形镜面的半径为__________.cm答案:132分析:连接AC,根据∠ABC=90°得出AC是圆形镜面的直径,再根据勾股定理求出AC即可.解:连接AC,∵∠ABC=90°,且∠ABC是圆周角,∴AC是圆形镜面的直径,由勾股定理得:AC=√AB2+BC2=√122+52=13(cm),cm,所以圆形镜面的半径为132cm.所以答案是:132小提示:本题考查了圆周角定理,圆心角、弧、弦之间的关系和勾股定理等知识点,能根据圆周角定理得出AC 是圆形镜面的直径是解此题的关键.13、如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A ,B ,D 均在小正方形的顶点上,且点B ,C 在AD⌢上,∠BAC =22.5°,则BC⌢的长为__________.答案:5π4 分析:先找到AD̂的圆心O ,得到∠BOC =45°,利用弧长公式即可求解. 解:连接AD ,作线段AB 、AD 的垂直平分线,交点即为AD̂的圆心O , 从图中可得:AD̂的半径为OB =5, 连接OC ,∵∠BAC =22.5°,∴∠BOC =2×22.5°=45°,BC ̂的长为45×π×5180=5π4. .所以答案是:5π4.小提示:本题考查了弧长公式,找到AD̂的圆心是解题的关键. 14、如图,正六边形ABCDEF 的边长为4,以A 为圆心,AC 的长为半径画弧,得EC⌢,连接AC 、AE ,用图中阴影部分作一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面半径为______.答案:2√33分析:由正六边形ABCDEF的边长为4,可得AB=BC=4,∠ABC=∠BAF=120°,进而求出∠BAC=30°,∠CAE=60°,过B作BH⊥AC于H,由等腰三角形的性质和含30°直角三角形的性质得到AH=CH=12AC,BH=2.在Rt△ABH中,由勾股定理求得AH=2√3,得到AC=4√3.根据扇形的面积公式可得到阴影部分的面积,即是圆锥的侧面积,最后根据圆锥的侧面积公式求解底面半径即可.解:∵正六边形ABCDEF的边长为4,∴AB=BC=4,∠ABC=∠BAF=(6−2)×180°6=120°,∵∠ABC+∠BAC+∠BCA=180°,∴∠BAC=12(180°−∠ABC)=30°,如图,过B作BH⊥AC于H,∴AH=CH=12AC,BH=12AB=12×4=2,在Rt△ABH中,AH=√AB2−BH2=√42−22=2√3,∴AC=2AH=4√3,同理可求∠EAF=30°,∴∠CAE=∠BAF−∠BAC−∠EAF=120°−30°−30°=60°,∴S扇形CAE =60π⋅(4√3)2360=8π,∴S圆锥侧=S扇形CAE=8π,∵S 圆锥侧=πrl =πr ⋅AC =4√3πr ,∴4√3πr =8π,∴r =2√33, 所以答案是:2√33.小提示:本题考查的是正六边形的性质、扇形面积的计算、等腰三角形的性质、勾股定理、圆锥的侧面积,掌握扇形面积公式和圆锥侧面积公式是解题的关键.15、刘徽是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术》中提出了“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积,如图,若用圆的内接正十二边形的面积S 1来近似估计⊙O 的面积S ,设⊙O 的半径为1,则S −S 1=__________.答案:π−3分析:如图,过点A 作AC ⊥OB ,垂足为C ,先求出圆的面积,再求出△ABC 面积,继而求得正十二边形的面积即可求得答案.如图,过点A 作AC ⊥OB ,垂足为C ,∵⊙O 的半径为1,∴⊙O 的面积S =π,OA=OB=1,∴圆的内接正十二边形的中心角为∠AOB=360°12=30°,∴AC=12OB=12,∴S △AOB =12OB•AC=14, ∴圆的内接正十二边形的面积S 1=12S △AOB =3,∴则S −S 1=π−3,故答案为π−3.小提示:本题考查了正多边形与圆,正确的求出正十二边形的面积是解题的关键.解答题16、如图,CD 与EF 是⊙O 的直径,连接CE 、CF ,延长CE 到A ,连接AD 并延长,交CF 的延长线于点B ,过点F 作⊙O 的切线交AB 于点G ,点D 是AB 的中点.(1)求证:EF ∥AB ;(2)若AC =3,CD =2.5,求FG 的长.答案:(1)见解析;(2)65分析:(1)连接DE ,根据CD 和EF 都是⊙O 的直径得到∠DEA =∠ECF =90°,根据直角三角形的性质得到CD =AD =BD ,利用等腰三角形三线合一的性质推出∠ADE =∠CDE ,进而得到∠ADE =∠OED ,即可得到EF ∥AB ;(2)根据直角三角形斜边上的中线求得AB=2CD=5,勾股定理求得BC=4,由(1)可得EF=12AB,根据切线的性质可得FG⊥AB,根据sinB=FGBF =ACAB,代入数值,即可得到FC.(1)证明:连接DE,∵CD和EF都是⊙O的直径,∴∠DEA=∠ECF=90°,∵D是AB的中点,∴CD=AD=BD,∴∠ADE=∠CDE,∵OD=OE,∴∠OED=∠CDE,∴∠ADE=∠OED,∴EF∥AB;(2)连接DF,∵CD是⊙O的直径,∴∠DFC=90°,∴∠DFC=∠FCE=∠CED=90°,∴四边形CEDF是矩形,∴FC=DE,DE∥BC,∴AEEC =ADDB=1,∴AE=CE,∴DE是△ABC的中位线,∴DE=12BC,∵AB=2CD=5,AC=3,∴BC=√AB2−AC2=√52−32=4,∴FC=2.∴BF=BC−FC=4−2=2∵FG是⊙O的切线,∴GF⊥EF∵EF∥AB∴FG⊥AB∴∠BGF=∠BCA=90°∴sinB=FGBF =ACAB∴FG2=35∴FG=65小提示:此题考查了圆周角定理,矩形的判定定理及性质定理,勾股定理,三角形中位线的性质,熟记圆周角定理是解题的关键.17、如图,D是△ABC的BC边上一点,连结AD,作△ABD的外接圆O,将△ADC沿直线AD折叠,点C的对应点E 落在⊙O 上.(1)若∠ABC =30°,如图1.①求∠ACB 的度数.②若AD =DE ,求∠EAB 的度数.(2)若AD⌢=BE ⌢,AC =4,CD =2,如图2.求BC 的长. 答案:(1)①30°,②60°;(2)BC =6分析:(1)①根据折叠的性质可得∠ACD =∠AED ,根据等弧所对的圆周角即可求解;②根据等边对等角可得∠DAE =∠DEA ,根据(1)的结论可得∠ACB =∠ABC ,进而根据折叠的性质求得∠CAE =60°,进而根据∠CAB −∠CAE 即可求得∠BAE ,(2)根据AD⌢+DE ⌢=BE ⌢+DE ⌢,可得AE ⌢=DB ⌢,AE =BE ,根据折叠的性质可得DB =AE =4,进而即可求解.(1)①∵AD⌢=AD ⌢,∠ABC =30°, ∴∠AED =∠ABD =30°,∵将△ADC 沿直线AD 折叠,点C 的对应点E 落在⊙O 上,∴∠ACB =∠AED =30° ;②∵ AD =DE ,∴∠DAE =∠DEA ,∵∠DEA =∠DBA ,∴∠DAE =30°,∵将△ADC 沿直线AD 折叠,点C 的对应点E 落在⊙O 上,∴∠DAE =∠DAC =30°,△ABC 中,∠ABC =∠ACB =30°,则∠CAB =180°−∠ABC −∠ACB =120°,∵∠CAE =∠CAD +∠EAD =60°,∴∠EAB =∠CAB −∠CAE =120°−60°=60°,∴∠EAB =60°,(2)∵ AD⌢=BE ⌢ ∴AD⌢+DE ⌢=BE ⌢+DE ⌢ ∴AE⌢=DB ⌢ ∴AE =BE∵折叠∴AC =AE∴DB =AE =4∵CD =2∴BC =CD +DB =4+2=6小提示:本题考查了折叠的性质,同弧或等弧所对的圆周角相等,弧与弦的关系,三角形内角和定理的应用,综合运用以上知识是解题的关键.18、如图,C ,D 是以AB 为直径的半圆上的两点,∠CAB =∠DBA ,连结BC ,CD .(1)求证:CD ∥AB .(2)若AB =4,∠ACD =30°,求阴影部分的面积.答案:(1)答案见解析(2)23π 分析:(1)根据同弧所对的圆周角相等得到∠ACD =∠DBA ,根据 ∠CAB =∠DBA 得到∠CAB =∠ACD ,进而得到结论;(2)连结OC ,OD ,证明所求的阴影部分面积与扇形COD 的面积相等,继而得到结论.(1)证明:∵AD ⌒=AD ⌒,∴∠ACD =∠DBA ,又∵∠CAB =∠DBA ,∴∠CAB =∠ACD ,∴CD ∥AB ;(2)解:如图,连结OC ,OD .∵∠ACD =30°,∴∠ACD =∠CAB =30°,∴∠AOD =∠COB =60°,∴∠COD =180°-∠AOD -∠COB =60°.∵CD ∥AB ,∴S △DOC =S △DBC ,∴S 阴影=S 弓形COD +S △DOC =S 弓形COD +S △DBC=S 扇形COD ,∵AB =4,∴OA =2,∴S 扇形COD=nπr 2360=60×π×22360=23π.∴S阴影=2π.3小提示:本题主要考查扇形的面积,同弧所对的圆周角相等,平行线的判定,掌握定理以及公式是解题的关键.。
九年级数学上册第二十四章圆知识点归纳总结(精华版)单选题⌢上的一点(点P不与点D重合),则∠CPD的度数为()1、如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,P为DEA.30°B.36°C.60°D.72°答案:B分析:根据圆周角的性质即可求解.连接CO、DO,正五边形内心与相邻两点的夹角为72°,即∠COD=72°,同一圆中,同弧或同弦所对应的圆周角为圆心角的一半,=36°,故∠CPD=72°×12故选B.小提示:此题主要考查圆内接多边形的性质,解题的关键是熟知圆周角定理的应用.2、如图,AB是圆O的直径,弦AD平分∠BAC,过点D的切线交AC于点E,∠EAD=25°,则下列结论错误的是()A.AE⊥DE B.AE//OD C.DE=OD D.∠BOD=50°答案:C分析:过点D作DF⊥AB于点F,根据切线的性质得到OD⊥DE,证明OD∥AE,根据平行线的性质以及角平分线的性质逐一判断即可.解:∵DE是⊙O的切线,∴OD⊥DE,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵AD平分∠BAC,∴∠OAD=∠EAD,∴∠EAD=∠ODA,∴OD∥AE,∴AE⊥DE.故选项A、B都正确;∵∠OAD=∠EAD=∠ODA=25°,∠EAD=25°,∴∠BOD=∠OAD+∠ODA=50°,故选项D正确;∵AD平分∠BAC,AE⊥DE,DF⊥AB,∴DE=DF<OD,故选项C不正确;故选:C.小提示:本题考查的是切线的性质,角平分线的性质定理,平行线的性质,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.3、如图,已知直线y =34x -3,与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,P 是以C (0,1)为圆心,1为半径的圆上一动点,连接PA 、PB ,则△PAB 面积的最小值是( )A .6B .112C .5D .92答案:B分析:过C 作CM ⊥AB 于M ,连接AC ,MC 的延长线交⊙C 于N ,则由三角形面积公式得,12×AB ×CM =12×OA ×BC ,可知圆C 上点到直线y =34x -3的最短距离是165−1=115,由此求得答案. 解:∵直线y =34x -3与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,∴当x =0时,y =-3;y =0时,x =4∴OB =3;OA =4由勾股定理得,AB =√OA 2+OB 2=5∵C (0,1)∴OC =1∴BC =OB +OC =3+1=4过C 作CM ⊥AB 于M ,连接AC ,如图,则由三角形面积公式得,12×AB ×CM =12×OA ×BC , ∴5×CM =16,∴CM =165, ∴圆C 上点到直线y =34x -3的最小距离是 165−1=115,∴△PAB 面积的最小值是 12×5×115=112,故选:B . 小提示:本题考查了直线与圆的位置关系,三角形的面积,点到直线的距离公式的应用,解此题的关键是求出圆上的点到直线AB 的最小距离.4、如图所示,等边△ABC 的顶点A 在⊙O 上,边AB 、AC 与⊙O 分别交于点D 、E ,点F 是劣弧DE⌢上一点,且与D 、E 不重合,连接DF 、EF ,则∠DFE 的度数为( )A .115°B .118°C .120°D .125°答案:C分析:根据等边三角形的性质可得∠A =60°,再根据圆内接四边形的对角互补即可求得答案.解:∵ △ABC 是等边三角形,∴∠A =60°,∴∠DFE =180°−∠A =120°,故选C .小提示:本题考查了等边三角形的性质及圆内接四边形的性质,熟练掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键.5、如图,点A 是⊙O 外一点,过点A 作⊙O 的切线AB 、AC ,切点分别为B 、C 两点,连结AC 并延长交BO 的延长线于点D .若AB =3,BD =4,则⊙O 的半径为( )A .94B .83C .52D .32答案:D分析:连接OC ,根据题意得到RtΔABD 、RtΔCOD ,由切线长定理求得AC =AB =3,最后根据勾股定理在RtΔABD 、RtΔCOD 中求解即可.解:连接OC ,如图所示:∵点A 是⊙O 外一点,过点A 作⊙O 的切线AB 、AC ,切点分别为B 、C 两点,∴OC ⊥AD ,BD ⊥AB ,∴AC =AB =3,在RtΔABD中,∠ABD=90°,AB=3,BD=4,由勾股定理得AD=5,∴CD=AD−AC=5−3=2,设半径OC=OB=r,则OD=BD−OB=4−r,在RtΔCOD中,∠OCD=90°,CD=2,OC=r,OD=4−r,由勾股定理知CD2+OC2=OD2,得r2+22=(4−r)2,即8r=12,,解得r=32故选:D.小提示:本题考查在圆背景下利用勾股定理求线段长,掌握切线的性质、切线长定理以及在直角三角形中根据勾股定理列方程求解问题是解题关键.6、如图,△ABC内接于⊙O,AD是⊙O的直径,若∠B=20°,则∠CAD的度数是()A.60°B.65°C.70°D.75°答案:C分析:首先连接CD,由AD是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,可求得∠ACD=90°,又由圆周角定理,可得∠D=∠B=20°,再用三角形内角和定理求得答案.解:连接CD,∵AD是⊙O的直径,∴∠ACD=90°.∵∠D=∠B=20°,∴∠CAD=180°−90°−∠D=180°−90°−20°=70°.故选:C.小提示:本题考查了圆周角定理、三角形的内角和定理.熟练掌握圆周角定理是解此题的关键.7、小王不慎把一面圆形镜子打碎了,其中三块如图所示,三块碎片中最有可能配到与原来一样大小的圆形镜子的碎片是()A.①B.②C.③D.都不能答案:B分析:要确定圆的大小需知道其半径.根据垂径定理知第②块可确定半径的大小.解:第②块出现两条完整的弦,作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是圆心,进而可得到半径的长.故选:B.小提示:本题考查了垂径定理的应用,确定圆的条件,解题的关键是熟练掌握:圆上任意两弦的垂直平分线的交点即为该圆的圆心.8、刘徽在《九章算术注》中首创“割圆术”,利用圆的内接正多边形来确定圆周率,开创了中国数学发展史上圆周率研究的新纪元.某同学在学习“割圆术”的过程中,作了一个如图所示的圆内接正十二边形.若⊙O的半径为1,则这个圆内接正十二边形的面积为( )A .1B .3C .πD .2π答案:B分析:如图,过A 作AC ⊥OB 于C ,得到圆的内接正十二边形的圆心角为360°12=30°,根据三角形的面积公式即可得到结论.如图,过A 作AC ⊥OB 于C ,∵圆的内接正十二边形的圆心角为360°12=30°,∵OA =1,∴AC =12OA =12,∴S △OAB =12×1×12=14,∴这个圆的内接正十二边形的面积为12×14=3,故选:B .小提示:本题考查了正多边形与圆,三角形的面积的计算,解直角三角形,正确的作出辅助线是解题的关键.9、如图,⊙O 是等边三角形ABC 的外接圆,若⊙O 的半径为2,则△ABC 的面积为( )A.√32B.√3C.2√3D.3√3答案:D分析:过点O作OH⊥BC于点H,根据等边三角形的性质即可求出OH和BH的长,再根据垂径定理求出BC的长,最后运用三角形面积公式求解即可.解:过点O作OH⊥BC于点H,连接AO,BO,∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°,∵O为三角形外心,∴∠OAH=30°,∴OH=12OB=1,∴BH=√BO2−OH2=√3,AH=-AO+OH=2+1=3∴BC=2BH=2√3∴SΔABC=12BC×AH=12×2√3×3=3√3故选:D小提示:本题考查了等边三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质,熟练掌握等边三角形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.10、将一张正方形的透明纸片ABCD和⊙O按如图位置叠放,顶点A、D在⊙O上,边AB、BC、CD分别与⊙O 相交于点E、F、G、H,则下列弧长关系中正确的是()A .AD⌢=AE ⌢B .AD ⌢=AF ⌢ C .AF⌢=DG ⌢D .AF ⌢=DH ⌢ 答案:C分析:连接AF,DG ,根据弦与弧的关系,只要比较弦长即可比较弧长的大小即可求解. 如图,连接AF,DG ,过点O 作NM ⊥AD ,交AD 于M ,交BC 于N ,则MN ⊥BC ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =AB =BC =CD ,∠B =∠C ,∴ AM =MD ,∴四边形AMNB,MNCD 是矩形,∴NB =AM =MD =NC ,∴FN =GN ,∴FB =GC ,∴Rt △ABF ≌Rt △CDG ,∴ AF =DG ,A. ∵AD >AE ,∴ AD⌢>AE ⌢,故该选项不正确,不符合题意; B. ∵AD =AB <AF ,∴AD⌢<AF ⌢,故该选项不正确,不符合题意; C. ∵ AF =DG ,∴ AF ⌢=DG ⌢,故该选项正确,符合题意;D.∵DH<DC<DG=AF,∴AF⌢>DH⌢,故该选项不正确,不符合题意;故选:C.小提示:本题考查了弦与弧的关系,掌握同圆或等圆中,等弦对等弧是解题的关键.填空题11、我国古代数学家赵爽的“弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).若直角三角形的内切圆半径为3,小正方形的面积为49,则大正方形的面积为______.答案:289分析:设直角三角形的三边分别为a,b,c,较长的直角边为a,较短的直角边为b,c为斜边,由切线长定理可得,直角三角形的内切圆的半径等于a+b−c2,即a+b−c=6,根据小正方的面积为49,可得(a−b)2=49,进而计算c2即a2+b2即可求解.解:设四个全等的直角三角形的三边分别为a,b,c,较长的直角边为a,较短的直角边为b,c为斜边,∵直角三角形的内切圆半径为3,小正方形的面积为49,∴a+b−c2=3,(a−b)2=49,∴a+b−c=6①,a−b=7②,∴a=13+c2,b=c−12,∵a2+b2=c2③,∴(13+c2)2+(c−12)2=c2,解得c=17或c=−5(舍去),大正方形的面积为c2=172=289,所以答案是:289.小提示:本题考查了切线长定理,勾股定理,解一元二次方程,二元一次方程组,掌握直角三角形的内切圆是解题的关键.的半径等于a+b−c212、如图,扇形OAB中,∠AOB=60°,OA=4√3+8,点E为弧AB的中点,C为半径OA上一点,将线段CE绕点C逆时针旋转90°得到线段CE′,若点E′恰好落在半径OB上,则OE′=_____.答案:4分析:过E点作EH⊥OA于H,过E′点作E′⊥OA于F,连接OE,如图,设OF=x,利用∠AOB=60°得到OE=2√3+4,OH= OE′=2x,E′F=√3x,再利用点E为弧AB的中点得到∠AOE=30°,所以EH=12√3EH=6+4√3,接着证明ΔCEH≅△E′CF,则CH=E′F=√3x,CF=EH=2√3+4,则可列方程x+2√3+4+√3x=6+4√3,然后解方程求出x,从而得到OE′的长.解:过E点作EH⊥OA于H,过E′点作E′⊥OA于F,连接OE,如图,设OF=x,∵∠AOB=60°,∴OE′=2OF=2x,E′F=√3OF=√3x,∵点E为弧AB的中点,∴∠AOE=∠BOE=1∠AOB=30°,2∴EH =12OE =12(4√3+8)=2√3+4, OH =√3EH =6+4√3,∵线段CE 绕点C 逆时针旋转90°得到线段CE′,∴CE =CE′,∠ECE′=90°,∵∠ECH +∠CEH =90°,∠ECH +∠E′CF =90°,∴∠CEH =∠E′CF ,在ΔCEH 和△E′CF 中{∠CHE =∠FE′C ∠CEH =∠E′CF CE =CE′,∴ΔCEH ≅△E′CF(AAS),∴CH =E′F =√3x ,CF =EH =2√3+4,∵OH =OF +FC +CH ,∴x +2√3+4+√3x =6+4√3,解得x =2,∴OE′=2x =4.故答案为4.小提示:本题考查了圆心角、弧、弦的关系、旋转的性质,解题的关键是在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.13、如图,△ABC 内接于☉O ,∠CAB=30°,∠CBA=45°,CD ⊥AB 于点D ,若☉O 的半径为2,则CD 的长为_____答案:√2分析:连接OA ,OC ,根据∠COA=2∠CBA=90°可求出AC=2√2,然后在Rt △ACD 中利用三角函数即可求得CD的长.解:连接OA,OC,∵∠COA=2∠CBA=90°,∴在Rt△AOC中,AC=√OA2+OC2=√22+22=2√2,∵CD⊥AB,∴在Rt△ACD中,CD=AC·sin∠CAD=2√2×1=√2,2故答案为√2.小提示:本题考查了圆周角定理以及锐角三角函数,根据题意作出常用辅助线是解题关键.14、如图,AB是⊙C的弦,直径MN⊥AB于点O,MN=10,AB=8,如图以O为原点建立坐标系.我们把横纵坐标都是整数的点叫做整数点,则线段OC长是_____,⊙C上的整数点有_______个.答案: 3 12分析:过C作直径UL∥x轴,连接AC,根据垂径定理求出AO=BO=4,根据勾股定理求出OC,再得出答案即可.解:过C作直径UL∥x轴,连接CA,则AC=1×10=5,2∵MN过圆心C,MN⊥AB,AB=8,∴AO=BO=4,∠AOC=90°,由勾股定理得:CO= √AC2−AO2=√52−42=3,∴ON=5-3=2,OM=5+3=8,即A(-4,0),B(4,0),M(0,8),N(0,-2),同理还有弦QR=AB=8,弦WE=TS=6,且WE、TS、QR都平行于x轴,Q(-4,6),R(4,6),W(-3,7),E(3,7),T(-3,-1),S(3,-1),U(-5,3),L(5,3),即共12个点,所以答案是:3;12.小提示:本题考查了垂径定理、勾股定理和坐标与图形的性质,能找出符合条件的所有点是解此题的关键.15、如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,C的横、纵坐标都为整数,过这三个点作一条圆弧,则此圆弧的圆心坐标为_______.答案:(2,1)分析:根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,可以作弦AB和BC的垂直平分线,交点即为圆心.解:根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,可以作弦AB和BC的垂直平分线,交点即为圆心.如图所示,则圆心是(2,1).故答案为(2,1).小提示:本题考查垂径定理的应用,解答此题的关键是熟知垂径定理,即“垂直于弦的直径平分弦”.解答题16、如图,在△ABC,AC=BC,以BC为直径的⊙O与底边AB交于点D,过D作DE⊥AC,垂足为E.求证:DE 为⊙O的切线.答案:见解析分析:连接OD,证得OD∥AC,可知DE⊥OD,即可证得DE为⊙O的切线.解:连接OD,如图所示,∵AC=BC,∴∠A=∠ABC,∵OB=OD,∴∠ODB=∠ABC,∴∠ODB=∠A,∴OD∥AC,又∵DE⊥AC,∴DE⊥OD,∴DE为⊙O的切线.小提示:本题主要考查的是切线的判定,准确做出辅助线,证得平行是解题的关键.17、如图,已知AC为⊙O的直径.请用尺规作图法,作出⊙O的内接正方形ABCD.(保留作图痕迹.不写作法)答案:见解析分析:作AC的垂直平分线交⊙O于B、D,则四边形ABCD就是所求作的内接正方形.解:如图,正方形ABCD为所作.∵BD垂直平分AC,AC为⊙O的直径,∴BD为⊙O的直径,∴BD⊥AC,OB=OD,OA=OC,BD=AC,∴四边形ABCD是⊙O的内接正方形.小提示:本题考查了作图−复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了圆的基本性质,正方形的判定.18、如图,正方形ABCD的边长为4,以点A为圆心,AD为半径画圆弧DE得到扇形DAE(阴影部分,点E在对角线AC上).若扇形DAE正好是一个圆锥的侧面展开图,求圆锥的底面圆的半径.答案:12分析:根据圆锥的底面周长与展开后所得扇形的弧长相等列式计算即可.解:∵正方形ABCD的边长为4∴AD=AE=4∵AC是正方形ABCD的对角线∴∠EAD=45°∴l DE⌢=45°×π×4=π180°∴圆锥底面周长为C=2πr=π,解得r=12∴该圆锥的底面圆的半径是12小提示:本题考查了圆锥的计算,解决本题的关键是掌握圆锥的底面周长与展开后所得扇形的弧长相等.。
九年级数学上册第二十四章圆重点归纳笔记单选题1、如图,正方形ABCD内接于⊙O,点E为BC⌢上一点,连接BE,若∠CBE=15°,BE=5,则正方形ABCD的边长为()A.7B.5√2C.√10D.2√5答案:B分析:连接DB、OC、OE,根据圆内接正多边形性质,可证△OBE是等边三角形,从而可得BO=CO=OE=5,由此即可解题.解:连接DB、OC、OE,,∵正方形ABCD内接于⊙O,∴∠BOC=90°,∠DBC=45°,D,O,B三点共线,又∵∠CBE=15°,∴∠DBE=∠DBC+∠CBE=45°+15°=60°,又∵BO=CO=OE,∴△OBE是等边三角形,又∵BE=5,∴BO=CO=OE=5,∴BC=√2OB=5√2,选项B符合题意.故选B小提示:本题考查了正多边形和圆、等边三角形判断与性质,掌握圆内接正多边形性质,正确添加辅助线,得出△OBE是等边三角形是解题的关键.2、如图,点A,B,C在⊙O上,∠ACB=40°,则∠AOB的度数是()A.40°B.75°C.80°D.85°答案:C分析:直接利用圆周角定理求解.⌢,解:∵∠AOB和∠ACB都对AB∴∠AOB=2∠ACB=2×40°=80°.故选:C.小提示:本题考查了圆周角定理: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、如图,AB是⊙O的直径,PA与⊙O相切于点A,∠ABC=25°,OC的延长线交PA于点P,则∠P的度数是( )A .25°B .35°C .40°D .50°答案:C分析:根据圆周角定理可得∠AOC =50°,根据切线的性质可得∠PAO =90°,根据直角三角形两个锐角互余即可求解.∵AC⌢=AC ⌢,∠ABC =25°, ∴∠AOC =2∠ABC =50°,∵ AB 是⊙O 的直径,∴ ∠PAO =90°,∴∠P =90°−∠AOC =40°.故选C .小提示:本题考查了圆周角定理,切线的性质,掌握圆周角定理与切线的性质是解题的关键.4、如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,AB =4cm ,CD 是中线,点E 、F 同时从点D 出发,以相同的速度分别沿DC 、DB 方向移动,当点E 到达点C 时,运动停止,直线AE 分别与CF 、BC 相交于G 、H ,则在点E 、F 移动过程中,点G 移动路线的长度为( )A .2B .πC .√32πD .√22π 答案:D分析:由△ADE ≌△CDF ,推出∠DAE =∠DCF ,因为∠AED =∠CEG ,推出∠ADE =∠CGE =90°,推出A 、C 、G 、D 四点共圆,推出点G 的运动轨迹为弧CD ,利用弧长公式计算即可.解:如图,∵CA=CB,∠ACB=90°,AD=DB,∴CD⊥AB,∴∠ADE=∠CDF=90°,CD=AD=DB,在△ADE和△CDF中,{AD=CD∠ADE=∠CDFDE=DF,∴△ADE≌△CDF(SAS),∴∠DAE=∠DCF,∵∠AED=∠CEG,∴∠ADE=∠CGE=90°,∴A、C、G、D四点共圆,∴点G的运动轨迹为弧CD,∵AB=4,AB=√2AC,∴AC=2√2,∴OA=OC=√2,∵DA=DC,OA=OC,∴DO⊥AC,∴∠DOC=90°,∴点G的运动轨迹的长为90π×√2180=√2π2故选:D.小提示:本题考查等腰直角三角形的性质、轨迹、勾股定理、全等三角形的判定和性质,四点共圆等知识,解题的关键是正确探究点G 的轨迹,属于中考常考题型.5、如图,四边形ABCD 为矩形,AB =3,BC =4.点P 是线段BC 上一动点,点M 为线段AP 上一点.∠ADM =∠BAP ,则BM 的最小值为( )A .52B .125C .√13−32D .√13−2 答案:D分析:证明∠AMD =90°,得出点M 在O 点为圆心,以AO 为半径的圆上,从而计算出答案.设AD 的中点为O ,以O 点为圆心,AO 为半径画圆∵四边形ABCD 为矩形∴∠BAP +∠MAD =90°∵∠ADM =∠BAP∴∠MAD +∠ADM =90°∴∠AMD=90°∴点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上连接OB交圆O与点N∵点B为圆O外一点∴当直线BM过圆心O时,BM最短∵BO2=AB2+AO2,AO=1AD=22∴BO2=9+4=13∴BO=√13∵BN=BO−AO=√13−2故选:D.小提示:本题考查直角三角形、圆的性质,解题的关键是熟练掌握直角三角形和圆的相关知识.6、如图,△ABC内接于⊙O,CD是⊙O的直径,∠ACD=40°,则∠B=()A.70°B.60°C.50°D.40°答案:C分析:由CD是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,得出∠CAD=90°,根据直角三角形两锐角互余得到∠ACD与∠D互余,即可求得∠D的度数,继而求得∠B的度数.解:∵CD是⊙O的直径,∴∠CAD=90°,∴∠ACD+∠D=90°,∵∠ACD=40°,∴∠ADC=∠B=50°.故选:C.小提示:本题考查了圆周角定理,直角三角形的性质,注意掌握数形结合思想是解题的关键.7、如图,在平面直角坐标系中,以1.5为半径的圆的圆心P的坐标为(0,2),将⊙P沿y轴负方向平移1.5个单位长度,则x轴与⊙P的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.无法确定答案:A分析:根据题意,将圆心点向下平移1.5个单位,即可判断圆与x轴的位置关系.解:如图,∵圆心P的坐标为(0,2),将⊙P沿y轴负方向平移1.5个单位长度,∴平移后的点P的坐标为(0,0.5),∴OP=0.5,∵半径为1.5,∴PO<r,∴圆P与x轴相交,故选A.小提示:本题主要考查圆与直线的位置关系,结合题意判断圆与x轴的位置关系是解题的关键.8、如图,圆柱的底面周长为12cm,AB是底面圆的直径,在圆柱表面的高BC上有一点D,且BC=10cm,DC=2cm.一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱体的表面爬行到点D的最短路程是()cm.A.14B.12C.10D.8答案:C分析:首先画出圆柱的侧面展开图,根据底面周长12cm,求出AB的值,由BC=10cm,DC=2cm,求出DB的值,再在Rt△ABD中,根据勾股定理求出AD的长,即可得答案.解:圆柱侧面展开图如下图所示,∵圆柱的底面周长为12cm,∴AB =6cm,∵BC=10cm,DC=2cm,∴DB=8,在Rt△ABD中,AD=√AB2+DB2=√62+82=10( cm ),即蚂蚁从A点出发沿着圆柱体的表面爬行到点D的最短距离是10cm,故选: C .小提示:此题主要考查了圆柱的平面展开图,以及勾股定理的应用,解题的关键是画出圆柱的侧面展开图.9、如图,四边形ABCD为⊙O的内接正四边形,△AEF为⊙O的内接正三角形,若DF恰好是同圆的一个内接正n边形的一边,则n的值为()A.6B.8C.10D.12答案:D分析:连接AC,OD,OF,先根据圆内接正多边形的性质可得点O在AC上,且AC是∠BAD和∠EAF的角平分线,从而可得∠CAD=12∠BAD=45°,∠CAF=12∠EAF=30°,再根据角的和差可得∠DAF=15°,然后根据圆周角定理可得∠DOF=2∠DAF=30°,最后根据正多边形的性质即可得.解:如图,连接AC,OD,OF,∵四边形ABCD为⊙O的内接正四边形,△AEF为⊙O的内接正三角形,∴点O在AC上,且AC是∠BAD和∠EAF的角平分线,∠BAD=90°,∠EAF=60°,∴∠CAD=12∠BAD=45°,∠CAF=12∠EAF=30°,∴∠DAF=∠CAD−∠CAF=15°,∴∠DOF=2∠DAF=30°,∵DF恰好是圆O的一个内接正n边形的一边,∴n=360°∠DOF =360°30°=12,故选:D.小提示:本题考查了圆内接正多边形、圆周角定理等知识点,熟练掌握圆内接正多边形的性质是解题关键.10、如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠ABO=∠ACO=22.5°,BC=8,若扇形OBC(图中阴影部分)正好是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥的高为()A.√6B.2√6C.√15D.√30答案:D分析:根据圆的性质,勾股定理求出圆的半径OB,再根据扇形的弧长公式即可求解;解:根据圆的性质,∠BOC=2∠A∵∠A+∠ABO+∠OBC+∠ACO+∠OCB=180°,∠OBC+∠BOC+∠OCB=180°∴∠A+∠ABO+∠ACO=∠BOC∵∠BOC=2∠A,∠ABO=∠ACO=22.5°∴∠BOC=90°∵OB=OC,BC=8∴OB=OC=√1BC2=4√22∴BC⏜=1⋅2π⋅4√2=2√2π4∴圆锥底面圆的半径为:r=2√2π=√22π∴圆锥的高ℎ=√OB2−r2=√(4√2)2−√22=√30故选:D小提示:本题主要考查圆的性质、勾股定理、弧长公式的应用,掌握相关知识并灵活应用是解题的关键.填空题11、如图,正方形ABCD内接于⊙O,边长BC=√5,P为弧AD上一点且AP=1,则PC=________________.答案:3分析:连接AC,易得AC为直径,在Rt△ABC中利用勾股定理算出AC,再在Rt△ACP中利用勾股定理算出PC.解:连接AC,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AC=√5,∠ABC=90°,∴AC是直径.∴∠APC=90°.在Rt△ABC中,AC=√AB2+BC2=√(√5)2+(√5)2=√10,在Rt△APC中,PC=√AC2−AP2=√(√10)2−12=3.所以答案是:3.小提示:本题考查了圆的内接正多边形,直径所对的圆周角的性质,解决本题的关键是熟记并灵活运用“直径所对的圆周角是直角”.12、如图,在半径为1的扇形AOB中,∠AOB=90∘,点P是弧AB上任意一点(不与点A,B重合)OC⊥AP,OD ⊥BP ,垂足分别为C ,D ,则CD 的长为________.答案:√22分析:连接AB ,如图,先计算出AB =√2,再根据垂径定理得到AC =PC ,BD =PD ,则可判断CD 为△PAB 的中位线,然后根据三角形中位线定理求解.解:连接AB ,如图,∵OA =OB =1,∠AOB =90°,∴AB =√2OA =√2,∵OC ⊥AP ,OD ⊥BP ,∴AC =PC ,BD =PD ,∴CD 为△PAB 的中位线,∴CD =12AB =√22.所以答案是:√22.小提示:本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了三角形的中位线定理.13、如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标是(20,0),点B 的坐标是(16,0),点C 、D 在以OA 为直径的半圆M上,且四边形OCDB是平行四边形,则点C的坐标为_____.答案:(2,6)分析:此题涉及的知识点是平面直角坐标系图像性质的综合应用.过点M作MF⊥CD于F,过C作CE⊥OA 于E,在Rt△CMF中,根据勾股定理即可求得MF与EM,进而就可求得OE,CE的长,从而求得C的坐标.∵四边形OCDB是平行四边形,点B的坐标为(16,0),CD∥OA,CD=OB=16,CD=8,过点M作MF⊥CD于F,则CF=12过C作CE⊥OA于E,∵A(20,0),∴OA=20,OM=10,∴OE=OM−ME=OM−CF=10−8=2,OA=10,连接MC,MC=12∴在Rt△CMF中,MF=√MC2−CF2=√102−82=6.∴点C的坐标为(2,6).故答案为(2,6).小提示:此题重点考察学生对坐标与图形性质的实际应用,勾股定理,注意数形结合思想在解题的关键.14、如图,在⊙O中,半径OC与弦AB垂直于点D,M为AD的中点,N为AC⌢上的点,且MN∥CD.若CD=5,MN=4,则⊙O 的半径为_______.答案:212##10.5分析:连接AO ,ON ,延长NM 交⊙O 于F ,过O 作OE ⊥NF 于E ,如图,设⊙O 的半径为r ,AD =t ,先证明四边形MEOD 是矩形得到OE =DM =12t ,OD =ME =r -5,再利用勾股定理得(r −5)2+t 2=r 2①,(r −5+4)2+(12t)2=r 2②,然后解方程组即可.解:连接AO ,ON ,延长NM 交⊙O 于F ,过O 作OE ⊥NF 于E ,如图,设⊙O 的半径为r ,AD =t ,∵CD ⊥AB ,MN ∥CD ,∴∠ODM =∠DME =∠MEO =90°,∴四边形MEOD 是矩形,∴OE =DM =12t ,OD =ME =r -5,在Rt △AOD 中,(r −5)2+t 2=r 2,①在Rt △NOE 中,(r −5+4)2+(12t)2=r 2,② ②×4-①得2r -21=0,解得r =212, 即⊙O 的半径为212. 所以答案是:212小提示:本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理,理解题意,熟练掌握运用这些知识点是解题关键.15、如图,已知AB是⊙O的弦,∠AOB=120°,OC⊥AB,垂足为C,OC的延长线交⊙O于点D.若∠APD是AD⌢所对的圆周角,则∠APD的度数是______.答案:30°##30度∠AOD=30°.分析:根据垂径定理得出∠AOB=∠BOD,进而求出∠AOD=60°,再根据圆周角定理可得∠APD=12∵OC⊥AB,OD为直径,∴BD⌢=AD⌢,∴∠AOB=∠BOD,∵∠AOB=120°,∴∠AOD=60°,∠AOD=30°,∴∠APD=12所以答案是:30°.小提示:本题考查了圆周角定理、垂径定理等知识,掌握垂径定理是解答本题的关键.解答题16、如图,在等腰△ABC中,∠BAC=120°,AD是∠BAC的角平分线,且AD=6,以点A为圆心,AD长为半径画弧EF,交AB于点E,交AC于点F,(1)求由弧EF及线段FC、CB、BE围成图形(图中阴影部分)的面积;(2)将阴影部分剪掉,余下扇形AEF,将扇形AEF围成一个圆锥的侧面,AE与AF正好重合,圆锥侧面无重叠,求这个圆锥的高h.答案:(1)36√3−12π;(2)ℎ=4√2.分析:(1)利用等腰三角形的性质得到AD⊥BC,BD=CD,则可计算出BD=6√3,然后利用扇形的面积公式,利用由弧EF及线段FC、CB、BE围成图形(图中阴影部分)的面积=S△ABC−S扇形EAF进行计算;(2)设圆锥的底面圆的半径为r,利用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和弧长公式得到2πr=120⋅π⋅6180,解得r=2,然后利用勾股定理计算这个圆锥的高h.∵在等腰△ABC中,∠BAC=120°,∴∠B=30°,∵AD是∠BAC的角平分线,∴AD⊥BC,BD=CD,∴BD=√3AD=6√3,∴BC=2BD=12√3,∴由弧EF及线段FC、CB、BE围成图形(图中阴影部分)的面积=S△ABC−S扇形EAF =12×6×12√3−120⋅π⋅62360=36√3−12π.(2)设圆锥的底面圆的半径为r,根据题意得2πr=120⋅π⋅6180,解得r=2,这个圆锥的高h=√62−22=4√2.小提示: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.也考查了等腰三角形的性质和扇形的面积公式.17、问题提出(1)如图①,⊙O的半径为8,弦AB=8√3,则点O到AB的距离是__________.问题探究(2)如图②,⊙O的半径为5,点A、B、C都在⊙O上,AB=8,求△ABC面积的最大值.问题解决(3)如图③,是一圆形景观区示意图,⊙O的直径为80m,等腰直角三角形ABP的边AB是⊙O的弦,直角顶点P在⊙O内,延长AP交⊙O于点C,延长BP交⊙O于点D,连接CD、AD、BC.现准备在△ABP和△CDP 区域内种植草坪,在△ADP和△BCP区域内种植花卉.记△ABP和△CDP的面积和为S1,△ADP和△BCP的面积和为S2.①求种植草坪的区域面积S1.②求种植花卉的区域面积S2的最大值.答案:(1)8;(2)32;(3)①S1=1600m2,②1600m2.分析:(1)作OC⊥AB交AB于点C,连接OA,利用垂径定理和勾股定理即可求出OC;(2)作CD⊥AB交AB于点D,连接OA,可知当CD经过圆心O的时候△ABC面积最大,由垂径定理和勾股定理可求出CD=OC+OD=8,进一步可求出△ABC的面积;(3)①连接OD,OA,求出AD,进一步可求出S1=12(AP2+CP2)=12AD2;②表示出S2=AP⋅DP,利用完全平方公式求出S2=xy≤x2+y22,当AP=DP时,S2有最大值为1600m2.解:作OC⊥AB交AB于点C,连接OA,∵AB=8√3,由垂径定理可知:AC=BC=4√3,∵OA=8,∴OC=√OA2−AC2=4;(2)作CD⊥AB交AB于点D,连接OA,∵AB=8,若使△ABC面积最大,则CD应最大,∴当CD经过圆心O的时候取值最大,由垂径定理可知:AD=BD=4,∵OA=5=OC,∴OD=3,∴CD=OC+OD=8,∴S△ABC=1×8×8=32,2(3)①连接OD,OA,则OD=OA=40m,∵△ABP是等腰直角三角形,∴∠ABP=45°,∴∠AOD=90°,即△AOD是等腰直角三角形,∴AD=√OA2+OD2=40√2m,∵∠DCP=∠ABP=45°,∠APB=∠CPD=90°,∴△CDP是等腰直角三角形,∵S△ABP=12AP2,S△CDP=12DP2,∴S1=12(AP2+DP2)=12AD2=1600m2,②由①可知:S2=12⋅AP⋅DP+12⋅BP⋅CP=AP⋅DP,设AP=x,DP=y,故S2=xy,∵(x−y)2=x2+y2−2xy≥0,∴xy≤x2+y22,当x=y时,等号成立,∴S2=xy≤x2+y22,当AP=DP时,S2有最大值为1600m2.小提示:本题考查垂径定理,勾股定理,完全平方公式的应用,等腰直角三角形的判定及性质,(3)小问较难,解题的关键是表示出S1=12(AP2+CP2)=12AD2,求出AD,利用完全平方公式求出S2=xy≤x2+y22.18、如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠ABC=45°.(1)请用尺规作出⊙O的切线AD(保留作图痕迹,不写作法);(2)在(1)的条件下,若AB与切线AD所夹的锐角为75°,⊙O的半径为2,求BC的长.答案:(1)见解析(2)2√3分析:(1)连接OA,过点A作AD⊥AO即可;(2)连接OB,OC.先证明∠ACB=75°,再利用三角形内角和定理求出∠CAB,推出∠BOC=120°,求出CH可得结论.(1)解:如图,切线AD即为所求;(2)如图:连接OB,OC.∵AD是切线,∴OA⊥AD,∴∠OAD=90°,∵∠DAB=75°,∴∠OAB=15°,∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA=15°,∴∠BOA=150°,∴∠BCA=1∠AOB=75°,2∵∠ABC=45°,∴∠BAC=180°﹣45°﹣75°=60°,∴∠BOC=2∠BAC=120°,∵OB=OC=2,∴∠BCO=∠CBO=30°,∵OH⊥BC,∴CH=BH=OC•cos30°=√3,∴BC=2√3.小提示:本题主要考查了作圆的、三角形的外接圆、切线的判定和性质、解直角三角形等知识点,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.。
专题:隐形的圆——“道是无圆却有圆”方法技巧常见的隐圆有两类:(1)到定点的距离等于定长的点在同一个圆上(圆的定义);(2)若定长线段的张角是定角(定弦定角),则定角的顶点在定弦所对的一条弧上运动.利用“辅助圆”的丰富性质转换角,求线段的长或最值是隐圆类问题的基本模式.题型一利用“定点定长”构隐圆【例1】如图,在 ABCD中,AB=4,BC=3,∠ABC=60°,点E为平面内的一动点,点P为CE的中点,若AE=1,求BP的最大值.【例2】如图,O是长度为4的线段AB上的一点,且OA=1,以OA为半径作⊙O,点M是⊙O上的一动点,连接MB,以MB为腰作等腰Rt△MBC,使∠MBC=90°(M,B,C三点为逆时针顺序),连接AC.求AC长度的取值范围.题型二 利用“定弦定角”构隐圆【例3】如图,在正方形ABCD 中,AC ,BD 是对角线,点P 为对角线BD 上的一点,作PE ⊥AP 交BC 于点E .若∠CAE =15°,求PBPE的值.【例4】如图,⊙O 的半径为1,AB 为⊙O 的弦,将弦AB 绕点A 逆时针旋转120°,得到AC ,连接OC ,求OC 长度的最大值.针对练习61.如图,已知AB 是⊙O 的直径,CD 是⊙O 的弦(CD 与AB 不平行),点M 是CD 的中点,CE ⊥AB 于点E ,DF ⊥AB 于点F .①当∠EMF =60°时,求CDAB的值;②当∠EMF =90°时,CD AB 的值为 ;当∠EMF =120°时,CDAB的值为 .AC上的一动点,PEAB上的一点,且∠AOC=120°,点P是⌒2.如图,AB是半圆⊙O的直径,点C是⌒⊥OA于点E,PF⊥OC于点F,CD⊥OB于点D,求证:EF=CD.3.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=∠ABC=90°,AD=AB=1,BC=2,点P为射线DA上的一动点,过B,D,P三点的圆交PC于点Q.求DQ的最小值.4.如图,△ABC的两个顶点A,B在半径为6的⊙O上,∠A=30°,∠B=90°,点C在⊙O内.当点A在圆上运动,且OC的长最小时,求弦AB的长.。
人教版九年级数学第二十四章《圆》单元知识点总结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.2.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”.①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;②优弧:大于半圆的弧叫做优弧;③劣弧:小于半圆的弧叫做劣弧.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.5、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.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.6、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.7.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).8.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)。
人教版九年级第二十四章《圆》整章教案五、课后记:24.1.2 垂直于弦的直径教学目标知识技能探索圆的对称性,进而得到垂直于弦的直径所具有的性质;能够利用垂直于弦的直径的性质解决相关实际问题.数学思考在探索问题的过程中培养学生的动手操作能力,使学生感受圆的对称性,体会圆的一些性质,经历探索圆的对称性及相关性质的过程.解决问题进一步体会和理解研究几何图形的各种方法;培养学生独立探索,相互合作交流的精神.情感态度使学生领会数学的严谨性和探索精神,培养学生实事求是的科学态度和积极参与的主动精神.重点垂直于弦的直径所具有的性质以及证明.难点利用垂直于弦的直径的性质解决实际问题.教学过程一、创设问题情境,激发学生兴趣,引出本节内容活动1:用纸剪一个圆,沿着圆的任意一条直径对折,重复做几次,你发现了什么?由此你能得到什么结论?(课件:探究圆的性质)学生活动设计:学生动手操作,观察操作结果,可以发现沿着圆的任意一条直径对折,直径两旁的部分能够完全重合,由此可以发现:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴.教师活动设计:在学生归纳的过程中注意学生语言的准确性和简洁性.二、问题引申,探究垂直于弦的直径的性质,培养学生的探究精神活动2:按下面的步骤做一做:第一步,在一张纸上任意画一个⊙O,沿圆周将圆剪下,把这个圆对折,使圆的两半部分重合;第二步,得到一条折痕CD;第三步,在⊙O上任取一点A,过点A作CD折痕的垂线,得到新的折痕,其中点M是两条折痕的交点,即垂足;第四步,将纸打开,新的折痕与圆交于另一点B,如图1.图1 图2在上述的操作过程中,你发现了哪些相等的线段和相等的弧?为什么?学生活动设计:如图2所示,连接OA 、OB ,得到等腰△OAB ,即OA =OB .因CD ⊥AB ,故△OA M 与△OB M 都是直角三角形,又O M 为公共边,所以两个直角三角形全等,则A M =B M .又⊙O 关于直径CD 对称,所以A 点和B 点关于CD 对称,当圆沿着直径CD 对折时,点A 与点B 重合,AC 与BC 重合.因此AM =B M ,AC =BC ,同理得到AD BD =.在学生操作、分析、归纳的基础上,引导学生归纳垂直于弦的直径的性质:(1)垂直于弦的直径平分弦,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.活动3:如图3,AB 所在圆的圆心是点O ,过O 作OC⊥AB 于点D ,若CD =4 m ,弦AB =16 m ,求此圆的半径.学生活动设计:学生观察图形,利用垂直于弦的直径的性质分析图形条件,发现若OC ⊥AB ,则有AD =BD ,且△ADO 是直角三角形,在直角三角形中可以利用勾股定理构造方程.教师活动设计:在学生解决问题的基础上引导学生进行归纳:弦长、半径、拱形高、弦心距(圆心到弦的距离)四个量中,只需要知道两个量,其余两个量就可以求出来.〔解答〕设圆的半径为R ,由条件得到OD =R -4,AD =8,在R t △ADO 中222AO OD AD =+,即222(4)8R R =-+. 解得 R =10(m ).答:此圆的半径是10 m . 图4活动4:如图4,已知AB ,请你利用尺规作图的方法作出AB 的中点,说出你的作法.师生活动设计:根据基本尺规作图可以发现不能直接作出弧的中点,但是利用垂径定理只需要作出弧所对的弦的垂直平分线,垂直平分线与弧的交点就是弧的中点.〔解答〕1.连接AB ;2.作AB 的中垂线,交 于点C ,点C 就是所求的点.三、拓展创新,培养学生思维的灵活性以及创新意识.活动5 解决下列问题1.如图5,某条河上有一座圆弧形拱桥ACB ,桥下面水面宽度AB 为7.2米,桥的最高处点C 离水面的高度2.4米.现在有一艘宽3米,船舱顶部为方形并高出水面2米的货船要经过这里,问:这艘船是否能够通过这座拱桥?说明理由.图3BA AB A M E A B G H F图5 图6学生活动:学生根据实际问题,首先分析题意,然后采取一定的策略来说明能否通过这座拱桥,这时要采取一定的比较量,才能说明能否通过,比如,计算一下在上述条件下,在宽度为3米的情况下的高度与2米作比较,若大于2米说明不能经过,否则就可以经过这座拱桥.〔解答〕如图6,连接AO 、GO 、CO ,由于弧的最高点C 是弧AB 的中点,所以得到 OC ⊥AB ,OC ⊥G F ,根据勾股定理容易计算OE =1.5米,OM =3.6米.所以ME =2.1米,因此可以通过这座拱桥.2.银川市某居民区一处圆形下水管道破裂,修理人员准备更换一段新管道.如图7所示,污水水面宽度为60 cm ,水面至管道顶部距离为10 cm ,问修理人员应准备内径多大的管道?图7 图8师生活动设计:让学生在探究过程中,进一步把实际问题转化为数学问题,掌握通过作辅助线构造垂径定理的基本结构图,进而发展学生的思维.〔解答〕如图8所示,连接OA ,过O 作OE ⊥AB ,垂足为E ,交圆于F ,则AE =21AB = 30 cm .令⊙O 的半径为R , 则OA =R ,OE =OF -EF =R -10.在R t △AEO 中,OA 2=AE 2+OE 2,即R 2=302+(R -10)2.解得R =50 cm .修理人员应准备内径为100 cm 的管道.四、归纳小结、布置作业1、小结:垂直于弦的直径的性质,圆对称性.2、作业:第88页练习,习题24.1 第1题,第8题,第9题.五、课后记:24.1.3 弧、弦、圆心角教学过程设计二、创设问题情境,激发学生兴趣,引出本节内容活动11.按下面的步骤做一做:(1)在两张透明纸上,作两个半径相等的⊙O和⊙O′,沿圆周分别将两圆剪下;(2)在⊙O和⊙O′上分别作相等的圆心角∠AOB和∠A′O′B′,如图1所示,圆心固定.注意:在画∠AOB与∠A′O′B′时,要使OB相对于OA的方向与O′B′相对于O′A′的方向一致,否则当OA与OA′重合时,OB与O′B′不能重合.图1(3)将其中的一个圆旋转一个角度.使得OA 与O ′A ′重合.通过上面的做一做,你能发现哪些等量关系?同学们互相交流一下,说一说你的理由. (课件:探究三量关系)师生活动设计:教师叙述步骤,同学们一起动手操作. 由已知条件可知∠AOB =∠A ′O ′B ′;由两圆的半径相等,可以得到∠OAB =∠OBA =∠O ′A ′B ′=∠O ′B ′A ′;由△AOB ≌△A ′O ′B ′,可得到AB =A ′B ′;由旋转法可知''AB A B =.在学生分析完毕后,教师指出在上述做一做的过程中发现,固定圆心,将其中一个圆旋转一个角度,使半径OA 与O ′A ′重合时,由于∠AOB =∠A ′O ′B ′.这样便得到半径OB 与O ′B ′重合.因为点A 和点A ′重合,点B 和点B ′重合,所以AB 和''A B 重合,弦AB 与弦A ′B ′重合,即''AB A B =,AB =A ′B ′.进一步引导学生语言归纳圆心角、弧、弦之间相等关系定理:在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.2.根据对上述定理的理解,你能证明下列命题是正确的吗?(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(劣)弧相等.师生活动设计: 本问题由学生在思考的基础上讨论解决,可以证明上述命题是真命题. 二、主体活动,巩固新知,进一步理解三量关系定理.活动2: 1. 如图2,在⊙O 中,AB AC =,∠ACB =60°, 求证:∠AOB =∠AOC =∠BOC .图2学生活动设计:学生独立思考,根据对三量定理的理解加以分析.由AB AC =,得到AB AC =,△ABC 是等腰三角形,由∠ACB =60°,得到△ABC 是等边三角形,AB =AC =BC ,所以得到∠AOB =∠AOC =∠BOC .教师活动设计:这个问题是对三量关系定理的简单应用,因此应当让学生独立解决,在必要时教师可以进行适当的启发和提醒,最后学生交流自己的做法.OB C〔证明〕∵AB AC∴AB=AC,△ABC是等腰三角形.又∠ACB=60°,∴△ABC是等边三角形,AB=BC=CA.∴∠AOB=∠AOC=∠BOC.图 3 图42.如图3,AB是⊙O的直径,BC、CD、DA是⊙O的弦,且BC=CD=DA,求∠BOD的度数.三、拓展创新、应用提高,培养学生的应用意识和创新能力活动3:定理“在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等”中,可否把条件“在同圆或等圆中”去掉?为什么?如图4所示,虽然∠AOB=∠A′O′B′,但AB≠A′B′,弧AB≠弧A′B′.教师进一步引导学生用同样的思路考虑命题:(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(劣)弧相等中的条件“在同圆和等圆中”是否能够去掉.四、归纳小结、布置作业活动4:小结:弦、圆心角、弧三量关系.作业:课本第90页练习2.习题24.1 第2、3题,第10题.五、课后记:24.1.4 圆周角教学任务分析教学目标知识技能1.了解圆周角与圆心角的关系.2.探索圆周角的性质和直径所对圆周角的特征.3.能运用圆周角的性质解决问题.数学思考1.通过观察、比较,分析圆周角与圆心角的关系,发展学生合情推理能力和演绎推理能力.2.通过观察图形,提高学生的识图能力.3.通过引导学生添加合理的辅助线,培养学生的创造力.解决问题学生在探索圆周角与圆心角的关系的过程中,学会运用分类讨论的数学思想、转化的数学思想解决问题.情感态度引导学生对图形的观察发现,激发学生的好奇心和求知欲,并在运用数学知识解答问题的活动中获取成功的体验,建立学习的自信心.重点探索圆周角与圆心角的关系,发现圆周角的性质和直径所对圆周角的特征.难点发现并论证圆周角定理.教学教程:一、创设情境:[活动1 ] 演示课件或图片:问题1如图:同学甲站在圆心O的位置,同学乙站在正对着玻璃窗的靠墙的位置C,他们的视角(AOB∠和ACB∠)有什么关系?问题2如果同学丙、丁分别站在其他靠墙的位置D和E,他们的视角(ADB∠和AEB∠)和同学乙的视角相同吗?教师演示课件或图片:展示一个圆柱形的海洋馆.教师解释:在这个海洋馆里,人们可以通过其中的圆弧形玻璃窗AB观看窗内的海洋动物.教师出示海洋馆的横截面示意图,提出问题.教师结合示意图,给出圆周角的定义.利用几何画板演示,让学生辨析圆周角,并引导学生将问题1、问题2中的实际问题转化成数学问题:即研究同弧(AB)所对的圆心角(AOB∠)与圆周角(ACB∠)、同弧所对的圆周角(ACB∠、ADB∠、AEB∠等)之间的大小关系.教师引导学生进行探究.二、自主探索:[活动2]:问题1同弧(弧AB)所对的圆心角∠AOB与圆周角∠ACB的大小关系是怎样的?问题2,同弧(弧AB)所对的圆周角∠ACB与圆周角∠ADB的大小关系是怎样的?B O A CDE O B A C教师提出问题,引导学生利用度量工具(量角器或几何画板)动手实验,进行度量,发现结论.由学生总结发现的规律:同弧所对的圆周角的度数没有变化,并且它的度数恰好等于这条弧所对的圆心角的度数的一半.教师利用几何画板课件“圆周角定理”,从动态的角度进行演示,验证学生的发现.教师可从以下几个方面演示,让学生观察圆周角的度数是否发生改变,同弧所对的圆周角与圆心角的关系有无变化.1.拖动圆周角的顶点使其在圆周上运动;2.改变圆心角的度数;3.改变圆的半径大小.三、合作探究:[活动3]问题1,在圆上任取一个圆周角,观察圆心与圆周角的位置关系有几种情况? (课件:折痕与圆周角的关系)教师引导学生,采取小组合作的学习方式,前后四人一组,分组讨论.问题2,当圆心在圆周角的一边上时,如何证明活动2中所发现的结论?教师巡视,请学生回答问题.回答不全面时,请其他同学给予补充.教师演示圆心与圆周角的三种位置关系.问题3,另外两种情况如何证明,可否转化成第一种情况呢?学生采取小组合作的学习方式进行探索发现,教师观察指导小组活动.启发并引导学生,通过添加辅助线,将问题进行转化.四、自主探索:[活动4]问题1:如图1.半圆(或直径)所对的圆周角是多少度?(课件:圆周角定理推论) A O BC 1C 2C 3图1 图2 图3问题2:90°的圆周角所对的弦是什么?问题3: 在半径不等的圆中,相等的两个圆周角所对的弧相等吗?问题4: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吗?为什么? DO A C问题5:如图2,点A、B、C、D在同一个圆上,四边形ABCD的对角线把4个内角分成8个角,这些角中哪些是相等的角?问题6:如图3,⊙O的直径AB 为10 cm,弦AC 为6 cm,∠ACB的平分线交⊙O 于D,求BC、AD、BD的长.五、小结与作业:小结:问题通过本节课的学习你有哪些收获?作业:教科书94页习题24.1第2、3、4、5题.六、课后记:24.2.1点与圆的位置关系图1 A D C B A D C B A D C B 一、问题情境爱好运动的小华、小强、小兵三人相邀搞一次掷飞镖比赛。
学习重在思考 第 1 页 第二十四章 圆 A 知识解析 一、圆中的有关概念和性质 1.确定一个圆有两个要素,一是圆心,二是半径,圆心确定位置,半径确定大小。 2.圆既是轴对称图形,又是中心对称图形;它的对称中心是圆心,对称轴是直径所在的直线,有无 数条对称轴。 3.在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦三组量之间,如果有一组量相等,那么它们所 对应的其它量也相等。 4.在同圆或等圆中,同弧或等弧所对圆周角相等,相等的圆周角所对的弧相等,同弧或等弧所对圆 周角的度数是其所对的圆心角的度数的一半。 5.直径所对的圆周角都是90°;90°的圆周角所对的弦是圆的直径。 6.垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧。(解决了平分弧的问题) 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。 7.与圆有关的角 (1)圆心角:顶点在圆心的角叫圆心角。圆心角的度数等于它所对的弧的度数. (2)圆周角:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角,叫圆周角.圆周角的度数等于它所对的 弧的度数的一半.(圆内接四边形对角互补) (3)圆心角与圆周角的关系:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角等于它所对的圆心角 的度数的一半. 【例1】如图,AB、AC、BC都是⊙O的弦,∠CAB=∠CBA,∠COB与∠COA相等吗?为什么?
【例2】如图,∠A是⊙O的圆周角,∠A=30°,则∠BOC=_____,∠OBC=______。
(提示:例1两角相等;例2两角都是600)
【例3】⊙O的半径是5,AB、CD为⊙O的两条弦,且AB∥CD,AB=6,CD=8,求 AB与CD之间 的距离.
(图1) (图2) 解:如图1,过O点作AB、CD的垂线,分别交CD、AB与E、F.
在OEDRt中,3452222DEODOE
在OBFRt中,4352222BFOBOF,∴ 743OFOEEF 如图2,AB、CD的弦心距分别是4和3,AB、CD的距离是两弦心距的差。 解析:题中所给的条件无法确定两弦的位置,所以要分类讨论。
C A B
D · E
O
B A
D C
· O
例1图 例2图 学习重在思考
第 2 页 【例4】在半径为1的圆中,弦AB、AC分别是3和2,则 ∠BAC的度数为多少?
(图1) (图2) (提示:分两种情况进行计算。如图1,分别解如图的两个直角三角形求出的度数是45°和30°,如图1,∠BAC75°;如图2,∠BAC15°。) 【例5】如图,在⊙O中,AB=2CD,那么( )
A.CDAB2 B.CDAB2 C.CDAB2 D.AB与CD2的大小关系不能确定。 解:如图,作CDDE,则CDCE2 ∵在△CDE中,CD+DE>CE ∴2CD>CE ∵AB=2CD ∴AB>CE
∴CEAB,即CDAB2,故选A。 变式:如图,在⊙O中,CDAB2,问AB与2CD的大小关系? 解:取AB的中点E,则CDBEAE ∴AE=BE=CD ∵在△AEB中,AE+BE>AB ∴2CD>AB,即AB<2CD
二、圆中的位置关系 1. 点与圆的位置关系 A点在圆内OAr
2. 直线与圆的位置关系(设⊙O半径为r,圆心到直线l距离为d ①l与⊙O相交rd ②l与⊙O相切rd ③l与⊙O相离rd
C B A O· C A B O·
A D C B
E
O •
A D C B
E O •
A C O • B 学习重在思考
第 3 页 3. 切线性质:圆的切线垂直于经过切点的半径。 4. 切线判定:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线。 5. 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。 6.三角形的内心和外心 (1)确定圆的条件:不在同一直线的三个点确定一个圆. (2)三角形的外心:三角形的三个顶点确定一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆,圆心是三边垂 直平分线的交点,叫做三角形的外心. (3)三角形的内心:和三角形的三边都相切的圆叫做三角形的内切圆,圆心是三个角平分线的交 点,叫做三角形的内心。 7. 圆与圆的位置关系 (A)用公共点的个数来区分
(Ⅰ)没有公共点: (Ⅱ)有惟一公共点: : (Ⅲ)有两个公共点: 相交
(B)用数量关系判断两圆的位置关系 当两圆的半径一定时,两圆的位置关系与两圆圆心的距离(圆心距)的大小有关,设两圆半径分 别为R和r(R>r),圆心距为d,则: (1)两圆外离:d>R+r; (2)两圆外切:d=R+r; (3)两圆相交:R-r<d<R+r; (4)两圆内切:d=R-r; (5)两圆内含:d<R-r. 学习重在思考 第 4 页 【例1】已知圆A和圆B相切,两圆的圆心距为8cm,圆A的半径为3cm,则圆B的半径是( ). A.5cm B.11cm C.3cm D.5cm或11cm 解析:选D,按定义分内切与外切两种。 【例2】若⊙O所在平面内一点P到⊙O上的点的最大距离为a,最小距离为b(a>b),则此圆的半 径为( ) A.2ab B.2ab C.2ab或2ab D.a+b或a-b 解析:需考虑点P在圆内与圆外两中情况,选C. 【例3】Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,给出下列三个结论: ①以点C为圆心,1.3 cm长为半径的圆与AB相离; ②以点C为圆心,2.4cm长为半径的圆与AB相切; ③以点C为圆心,2.5cm长为半径的圆与AB相交. 上述结论中正确的个数是( ) A.0个 B.l个 C.2个 D.3个 解析:选D,先求边心距,然后进行判断。
【例4】如图,PA、PB是⊙O的切线,切点分别为A 、B,点C在⊙O上.如果∠P=50°, 那么∠ACB等于( ) A.40° B.50° C.65° D.130° 解析:选C,作如图所示的辅助线,先求∠AOB的度数。 【例5】已知两圆半径分别为4cm和2cm,圆心距为10cm,则两圆的内公切线的长为_________cm.
解:如图,AB是两圆的内公切线,A、B为切点 连接1OB和2OA,过2O作COAB2//交1OB的延长线与C
在21COORt中,1OC=6,1021OO
2OC=AB=861022
解析:构造直角三角形进行求解。思考如何求两圆的外公切线长;两圆不同的位置关系公切线的条数。 【例6】已知两圆的圆心距是4,两圆的半径是方程0212042xx的两实根,则两圆的位置关系 是____________。 解:设R、r是方程0212042xx的两根,∴ R+r=5,421rR
∴24)(2RrrRrR, 又∵ 542 ∴两圆相交 【例7】如图,已知两同心圆,大圆的弦AB切小圆于M,若环形的面积为9π,求AB的长.
解:AM=39)(2222OMAOOMAO ∴ 62AMAB 解析:如果其它条件不变,而两圆不是同心圆,求AB的长.
C B
A 1O 2
O
例4 图 学习重在思考
第 5 页 【例8】矩形ABCD中,AB=5,BC=12,如果分别以A、C为圆心的两圆相切,点D在⊙C内,点B在⊙C外,那么圆A的半径r的取值范围是_____________。(分内切和外切;81r或2518r)
【例9】半径为20 的⊙1O和半径为15 的⊙2O相交于A、B两点,AB=24,则两圆的圆心距
21OO=______。(分两圆的圆心在AB的同侧和异侧;25或7)
【例10】小圆的圆心在原点,半径为3,大圆的圆心坐标为(0,a),半径为5,如果两圆内含,那么a
的取值范围是______________。(22a) 解析:因为a是坐标,而两圆的圆心距可表示为35a) 【例11】已知:AB是⊙O的直径,BC是⊙O的切线,切点为B,OC平行于弦AD(如图). 求证:DC是⊙O的切线. 证明:连结OD.
∵BC是⊙O的切线,∴∠OBC=90°. ∴∠ODC=90°.∴OD⊥DC. ∴DC是⊙O的切线. 解析:已知点B是切点,连结OB得OB⊥BC,要证CD是切线,也要连结OD,证OD⊥CD,再沟通已知与未知的联系即可.证明垂直有三个途径:①角等于900 ;②勾股定理逆定理;③三角形中线等于这条边的一半。 三、正多边形和圆 1.•正多边形的外接圆的圆心叫做这个多边形的中心. 2. 外接圆的半径叫做正多边形的半径. 3. 正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角. 4. 中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距. 【例1】已知正六边形ABCDEF,如图所示,其外接圆的半径是a,•求正六边形的周长和面积. 解:如图所示,由于ABCDEF是正六边形,所以它的中心
角等于3606=60° • △OBA是等边三角形,从而正六边形的边长等于它的半径. 因此,所求的正六边形的周长为6a
在Rt△OAM中,OA=a,AM=12AB=12a
F
DECBAOM