2-2圆内接四边形性质与判定
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《二圆的内接四边形的性质与判定定理》教案教学目标(一)知识目标(1)了解圆内接多边形和多边形外接圆的概念;(2)掌握圆内接四边形的概念及其性质定理;(3)熟练运用圆内接四边形的性质进行计算和证明.(二)能力目标(1)通过圆的特殊内接四边形到圆的一般内接四边形的性质的探究,培养学生观察、分析、概括的能力;(2)通过定理的证明探讨过程,促进学生的发散思维;(3)通过定理的应用,进一步提高学生的应用能力和思维能力.(三)情感目标(1)充分发挥学生的主体作用,激发学生的探究的热情;(2)渗透教学内容中普遍存在的相互联系、相互转化的观点.教学重、难点重点:圆内接四边形的性质定理.难点:定理的灵活运用.教学过程(一)基本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,这个圆叫做这个多边形的外接圆.如图中的四边形ABCD叫做⊙O的内接四边形,而⊙O叫做四边形A BCD的外接圆.(二)创设研究情境问题:一般的圆内接四边形具有什么性质?研究:圆的特殊内接四边形(矩形、正方形、等腰梯形)1、边的性质:(1)矩形:对边相等,对边平行.(2)正方形:对边相等,对边平行,邻边相等.(3)等腰梯形:两腰相等,有一组对边平行.归纳:圆内接四边形的边之间看不出存在什么公同的性质.2、角的关系猜想:圆内接四边形的对角互补.(三)证明猜想教师引导学生证明.(参看思路)思路1:在矩形中,外接圆心即为它的对角线的中点,∠A与∠B均为平角∠BOD的一半,在一般的圆内接四边形中,只要把圆心O与一组对顶点B、D分别相连,能得到什么结果呢?思路2:在正方形中,外接圆心即为它的对角线的交点.把圆心与各顶点相连,与各边所成的角均方45°的角.在一般的圆内接四边形中,把圆心与各顶点相连,能得到什么结果呢?(四)性质及应用定理1圆的内接四边形的对角互补.定理2圆内接四边形的一个外角等于它的内角的对角.经过上面的讨论,我们得到了圆内接四边形的两条性质.一个自然的想法是,它们的逆命题成立吗?如果成立,就可以得到四边形存在外接圆的判定定理.假设:四边形ABCD中,∠B+∠D=180°.求证:A、B、C、D在同一圆周上(简称四点共圆).分析:在不同一直线上的三点确定一个圆.经过A、B、C三点作圆O.如果能够由条件得到圆O过点D,那么就证明了命题.显然,圆O与点D有且只有三种关系:(1)点D在圆外;(2)点D在圆内;(3)点D在圆上.只要证明在假设条件下只有(3)成立,也就证明了命题.老师引导学生完成证明.可得:圆内接四边形判定定理如果一个四边形的对角互补,那么这个四边形的四个顶点共圆.在圆内接四边形判定定理的证明中,我们用分类思想对点D与A、B、C三点确定的圆的位置关系进行探讨,在每一种情形中都运用了反证法.当问题存在多种情形时,通过对每一种情形分别论证,最后获证结论的方法,称为穷举法.推论如果四边形的一个外角等于它的内角的对角,那么这个四边形的四个顶点共圆.请同学们自己写出推论的证明.(五)例题解析例1如图2-9(课本第29页),⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,经过A的直线与⊙O1交于点C,与⊙O2交于点D.过B的直线与⊙O1交于点E,与⊙O2交于点F.求证:CE∥DF.例2如图2-10(课本第29页),CF是△ABC的AB边上的高,FP⊥BC,FQ⊥AC.求证:A、B、P、Q四点共圆.(六)课堂小结回顾总结本课学习了哪些知识?。
第⼆讲2.2圆内接四边形的性质与判定定理第⼆讲直线与圆的位置关系2.2 圆内接四边形的性质与判定定理A级基础巩固⼀、选择题1.圆内接平⾏四边形⼀定是( )B.菱形A.正⽅形D.矩形C.等腰梯形解析:由于圆内接四边形对⾓互补,平⾏四边形的对⾓相等,所以圆内接平⾏四边形的各⾓均为直⾓,故为矩形.答案:D 2.已知AB,CD是⊙O的两条直径,则四边形ADBC⼀定是( )A.矩形B.菱形D.等腰梯形C.正⽅形解析:AB,CD均为⊙O的直径,故四边形ADBC的四个⾓均为直⾓,且对⾓线AB=CD,所以四边形ADBC为矩形.答案:A 3.四边形ABCD内接于圆,∠A∶∠B∶∠C=7∶6∶3,则∠D等于( )B.72°A.36°D.54°C.144°解析:由圆内接四边形的性质定理,∠A+∠C=180°.⼜由∠A∶∠C=7∶3,设∠A=7x,∠C=3x,则10x=180°,即x=18°,所以∠B=6x=108°.故∠D=180°-∠B=72°.答案:B4.如图所⽰,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,E为AB的延长线上⼀点,∠CBE=40°,则∠AOC等于( )A.20°B.40°C.80°D.100°解析:因为四边形ABCD是圆内接四边形,且∠CBE=40°,由圆内接四边形性质知∠D=∠CBE=40°,⼜由圆周⾓定理知∠AOC=2∠D=80°.答案:C 5.如图所⽰,若AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,∠ABD=55°,则∠B CD的度数为( )A.35°B.45°C.55°D.75°解析:如图所⽰,连接AD,则△ABD是直⾓三⾓形,∠ADB=90°,则∠DAB=90°-∠ABD=35°,根据同弧所对的圆周⾓相等,∠BCD=∠DAB=35°.答案:A⼆、填空题6.如图所⽰,四边形ABCD是圆O的内接四边形,延长AB与DC相交于点P.若PB=1,PD=3,则BCAD的值为____.解析:因为四边形ABCD是圆内接四边形,所以∠BCP=∠A.⼜∠P=∠P,所以△BCP∽△DAP.所以BCAD=PBPD=13.答案:137.如图所⽰,⊙O1与⊙O2相交于A,B两点,AC是⊙O1的直径,延长CA,CB,分别交⊙O2于D ,E,则∠CDE=______.解析:连接AB,因为AC是⊙O1的直径,所以∠ABC=90°.⼜因为∠ABC=∠ADE,所以∠ADE=90°,即∠CDE=90°.答案:90°8.如图所⽰,点A,B,C,D在同⼀个圆上,AB,DC相交于点P,AD,BC相交于点Q,如果∠A=50°,∠P=30°,那么∠Q=________.解析:因为∠A=50°,∠P=30°,所以∠QDC=∠A+∠P=80°.⼜∠QCD=∠A=50°,所以∠Q=180°-80°-50°=50°.答案:50°三、解答题9.如图所⽰,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.(1)证明:∠D=∠E;(2)设AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三⾓形.证明:(1)由题设知A,B,C,D四点共圆,所以∠D=∠CBE.由已知得∠CBE=∠E,故∠D=∠E.(2)设BC的中点为N,连接MN,则由MB=MC知MN⊥BC,故O在直线MN上.⼜AD不是⊙O的直径,M为AD的中点,故OM⊥AD,即MN⊥AD.所以AD∥BC,故∠A=∠CBE.⼜∠CBE=∠E,故∠A=∠E.由(1)知,∠D=∠E,所以△ADE为等边三⾓形.10.如图所⽰,CD为△ABC外接圆的切线,AB的延长线交直线CD于点D,E,F分别为弦AB与弦AC上的点,且BC·AC=DC·AF,B,E,F,C四点共圆.(1)证明:CA是△ABC外接圆的直径;(2)若DB=BE=EA,求过B、E、F、C四点的圆的⾯积与△ABC外接圆⾯积的⽐值.(1)证明:因为CD为△ABC外接圆的切线,所以∠DCB=∠A,由题设知BCFA=DCEA,所以△CDB∽△AEF,所以∠DBC=∠EFA.因为B、E、F、C四点共圆,所以∠CFE=∠DBC,所以∠EFA=∠CFE=90°,所以∠CBA=90°,所以CA是△ABC外接圆的直径.(2)解:连接CE,因为∠CBE=90°,所以过B、E、F、C四点的圆的直径为CE,因为DB=BE,CE=DC,⼜因为BC2=DB·BA=2DB2,所以CA2=4DB2+BC2=6DB2,⼜因为DC2=DB·DA=3DB2,所以CE2=3DB2.所以过B、E、F、C四点的圆的⾯积与△ABC外接圆⾯积的⽐值为1 2.B级能⼒提升1.如图所⽰,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,延长BC到E,已知∠BCD∶∠ECD=3∶2,那么∠BOD等于( )A.120°B.136°C.144°D.150°解析:因为∠BCD∶∠ECD=3∶2,且∠BCD+∠ECD=180°,所以∠ECD=72°.由圆内接四边形的性质得∠A=∠ECD=72°.⼜由圆周⾓定理知∠BOD=2∠A=2×72°=144°.答案:C 2.两圆相交于A,B,过A作两直线分别交两圆于C,D和E,F.若∠EAB =∠DAB,则CD=________.解析:因为四边形ABEC为圆内接四边形,所以∠2=∠CEB.⼜因为∠1=∠ECB,且∠1=∠2,所以∠CEB=∠ECB.所以BC=BE.在△CBD与△EBF中,∠ECD=∠BEF,∠D=∠F,BC=BE,所以△CBD≌△EBF,所以CD=EF.答案:EF3.如图所⽰,A,B,C,D四点在同⼀圆上,AD的延长线与BC的延长线交于E点,且EC=ED.(1)证明:CD∥AB;(2)延长CD到F,延长DC到G,使得EF=EG,证明:A,B,G,F四点共圆.证明:(1)因为EC=ED,所以∠EDC=∠ECD.因为A,B,C,D四点在同⼀圆上,所以∠EDC=∠EBA.故∠ECD=∠EBA.所以CD∥AB.(2)由(1)知,AE=BE.因为EF=EG,故∠EFD=∠EGC,从⽽∠FED=∠GEC.如图,连接AF,BG,则△EFA≌△EGB,故∠FAE=∠GBE.⼜CD∥AB,∠EDC=∠ECD,所以∠FAB=∠GBA.所以∠AFG+∠GBA=180°.故A,B,G,F四点共圆.。
圆内接四边形定理圆内接四边形定理概述:圆内接四边形是指一个四边形的四个顶点都在同一圆上,这种四边形具有一些特殊的性质,其中最重要的就是圆内接四边形定理。
定义:设ABCD为一个圆内接四边形,其对角线交于E点,则有以下结论:1.对角线互相平分结论:对角线AC和BD互相平分。
证明:作AE、CE、BE、DE交BD于F、G、H、I。
由于ABCD为圆内接四边形,所以∠AEB=∠CEB,∠AED=∠CED。
因此三角形AEB与三角形CEB全等,三角形AED与三角形CED全等。
所以AE=CE,DE=BE。
又因为AF+FB=BF+FC, 所以AF=FC, BG=DH。
故AF+BG=FC+DH, 即AC=BD。
因此AC和BD互相平分。
2.对角线垂直结论:对角线AC和BD垂直。
证明:连接AD、BC,并过E点作AD和BC的垂线EF和EG,则AEHF和CEIG均为矩形。
因此EH=AF, EI=DG。
又因为AE=CE, DE=BE, 所以AH=DJ, CI=BJ。
因此AH·HD=BH·HC, CI·ID=AI·IB。
又因为AH+HD=BH+HC, CI+ID=AI+IB,所以AH²-HB²=CI²-IB²。
因此AH²+CI²=BH²+IB²。
由勾股定理可知,∠ACB为直角,即对角线AC和BD垂直。
3.对角线乘积相等结论:对角线AC和BD的乘积相等。
证明:设O为圆心,则OA=OC, OB=OD。
因此OA·OC=OB·OD。
又因为AECD为一组相似的四边形,所以AE/CE=DE/BE,即AE·BE=CE·DE。
故AE·BE+CE·DE=2AE·BE。
同理,BF·FA+CD·DI=2BF·FA。
两式相加得到AC(BF+CD)=BD(AF+CE),即AC/AF=BD/CE。