第二十四章 圆
24.1 圆的有关性质
第四单元
24.1.1 圆
1 理解并掌握圆的有关概念.
2 能灵活运用圆的有关概念解决相关的实际问题.
3 通过解决圆的有关问题,发展学生有条理的思考能力及解决实际问题的能力.
复习巩固
情景引入
探究新知
新知讲解
探究新知
典例分析
针对训练
知识归纳
课堂练习
知识归纳
课堂练习
知识归纳
能力提升
直击中考
归纳小结
布置作业
【提问】小学阶段我们学习了圆的哪些性质?
周长:????=????????或????=2????????.
?
面积:????=????????2.
?
d
r
观察这些图片,你认识图片中的图形吗?
【提问】用什么办法可以画出一个圆?
方法一
方法二
方法三
·
O
利用图钉画圆
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所形成的图形叫做圆.
其中,固定的端点O叫做圆心.
线段OA叫做半径,一般用r表示.
以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.
[问题一]圆上各点到定点(圆心O)的距离有什么规律?
[问题二]到定点的距离等于定长的点又有什么特点?
圆上各点到定点(圆心O)的距离都等于定长(半径r)
到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上.
圆的另一定义(静态):圆心为O、半径为r的圆可以看成是所有到定点O的距离等于定长r的点组成的图形.
一是圆心,圆心确定其位置;
二是半径,半径确定其大小.
【问题三】以定长为半径能画几个圆,以定点为圆心能画几个圆?
【问题四】确定一个圆的要素是?
以定长为半径能画无数个圆,以定点为圆心能画无数个圆.
【问题五】观察车轮形状,你发现了什么?
车轮的形状均为圆形
把车轮做成圆形,车轮上各点到车轮中心(圆心)的距离都等于车轮的半径,当车轮在平面上滚动时,车轮中心与平面的距离保持不变,因此,当车辆在平坦的路上行驶时,坐车的人会感觉到非常平稳,假如车轮变了形,不成圆形了,到轴的距离不相等了,车就不会再平稳.
【问题六】你知道车轮均为圆形的原因吗?
A
B
C
D
O
证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴AO=OC=????????AC,OB=OD= ?????????BD,AC=BD.
?
∴OA=OC=OB=OD.
∴A、B、C、D四个点在以点O为圆心,OA为半径的圆上.
例1 已知:矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O.
求证:A、B、C、D四个点在以点O为圆心的同一个圆上.
1.下列条件中,能确定一个圆的是(???????)
A.以点????为圆心 B.以10cm长为半径
C.以点????为圆心,4cm长为半径 D.经过已知点????
2.画圆时,圆规两脚间可叉开的距离是圆的( )
A.直径 B.半径 C.周长 D.面积
?
【详解】A.只确定圆的圆心,不可以确定圆;
B.只确定圆的半径,不可以确定圆;
C.既确定圆的圆心,又确定了圆的半径,可以确定圆;
D.既没有确定圆的圆心,又没有确定圆的半径,不可以确定圆;
故选:C.
(圆的有关概念-弦)
经过圆心的弦(如图中的AB)叫做直径.
连接圆上任意两点的线段(如图AC)叫做弦.
1.弦和直径都是线段.
【提问】直径和弦是什么关系呢?
2.凡直径都是弦,是圆中最长的弦,但弦不一定是直径.
1 判断下列说法的正误:
1)弦是直径( )
2)直径是弦( )
3)半径是弦( )
4)直径是圆中最长的弦( )
5)过圆心的线段是直径( )
6)过圆心的直线是直径( )
√
√
2 如图,点B、O、C和点A、O、D分别在同一条直线上,则图中有( )条弦.
A.2 B.3 C.4 D.5
【详解】解:图中的弦有AE、AD、CD这3条
●
●
●
●
●
A
B
O
D
C
3. 如图,点A、B、C、D在⊙O上,试在图中画出以这4点中的2点为端点的弦,这样的弦共有多少条?
(圆的有关概念-弧、半圆、优弧、劣弧)
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AB ,读作“圆弧AB”或“弧AB”.
⌒
圆的任意一条直径的两个端点把圆分成的两条弧,每一条弧都叫做半圆.
小于半圆的弧(如图中的AB)叫做劣弧
⌒
大于半圆的弧(用三个字母表示,如图中的ACB)叫做优弧.
⌒
【提问】弧、半圆、优弧、劣弧是什么关系呢?
1.弧分为是优弧、劣弧、半圆,
2.半圆是弧,但弧不一定是半圆,
3.半圆既不是劣弧,也不是优弧.
1 判断下列说法的正误:
(1)半圆是弧( )
(2)圆的任意一条弦把圆分成优弧和劣弧两部分( )
(3)大于半圆的弧叫做劣弧( )
√
2.如图,请正确的方式表示出以点A为端点的优弧及劣弧.
⌒
⌒
解:优弧:ACD、ACF、ADE、ADC
劣弧:AC、AE、AF、AD
⌒
⌒
⌒
⌒
⌒
⌒
3.如图,圆中以A为一个端点的优弧有_____条,劣弧有_____条.
【详解】根据优弧、劣弧的概念,优弧有:AEC、AEB、ABC,共3条;劣弧有:AB、AC、AE,共3条.
?
(圆的有关概念-同心圆、等圆)
圆心相同,半径不相等的两个圆叫做同心圆.
能够互相重合的两个圆叫做等圆.
[补充]1)半径相等的两个圆是等圆;
2)同圆或等圆的半径相等.
B
A
(圆的有关概念-等弧)
在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧.
[结论]1)等弧的长度一定相等.
2)长度相等的弧不一定是等弧.
3)等弧仅仅存在于同圆或者等圆中.
【提问】长度相等的弧是等弧?
可见这两条弧不可能完全重合,实际上这两条弧弯曲程度不同
如图,如果AB和CD的拉直长度都是10cm,平移并调整小圆的位置,是否能使这两条弧完全重合?
D
C
A
B
︵
︵
1.如图,一根3m长的绳子,一端栓在柱子上,另一端栓着一只羊,请画出羊的活动区域.
2.如图,一根6m长的绳子,一端栓在柱子上,另一端栓着一只羊,请画出羊的活动区域.
3.一些学生正在做投圈游戏,他们呈“一”字排开.这样的队形对每一人都公平吗?你认为他们应当排成什么样的队形?
不公平,应该站成圆形.
1.如图,一枚圆形古钱币的中间是一个正方形孔,已知圆的直径与正方形的对角线之比为3:1,则圆的面积约为正方形面积的(????)
A.27倍 B.14倍 C.9倍 D.3倍
【详解】解:由圆和正方形的对称性,可知:OA=OD,OB=OC,
∵圆的直径与正方形的对角线之比为3:1,
∴设OB=x,则OA=3x,BC=2x,
∴圆的面积=π(3x)2=9πx2,正方形的面积=122????2=2x2,
∴9πx2÷2x2=92????≈14,即:圆的面积约为正方形面积的14倍,
故选B.
?
1.什么是圆?
2.关于圆你了解哪些概念?
P81:练习.
第二十四章 圆
24.1.2 垂直于弦的直径
第四单元
1 理解圆的轴对称性及垂径定理的推导,能初步应用垂径定理进行计算和证明;
2 通过圆的对称性,培养学生对数学的审美观,并激发学生对数学的热爱.
【提问】简述轴对称图形的概念?说出常见的轴对称图形?
如果一个图形沿一条直线对折,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫轴对称图形.
线段
角
等腰三角形
矩形
菱形
等腰梯形
正方形
【活动一】将你手中的圆形纸片沿着它的任意一条直径对折,重复做几次,你发现了什么?由此你能得到圆的什么特性?
圆的轴对称性:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴.
【活动二】在圆形纸片上作?O的任意一条弦AB, 再作直径CD⊥AB, 垂足为E.沿着直径CD对折,你发现了什么?有哪些相等的线段和弧?
观察发现:
点A与点B重合,AE与BE重合,
AC?与 BC重合,A?????与 B????重合.
?
所以AE=BE, AC?= BC?, A?????= BD
?
【证明一】已知:如图,CD是⊙O的任一条直径,A是⊙O上点C,D以外任意一点,过点A作CD⊥AB,交⊙O于点B,垂足为E.求证:AE=BE.
证明:连接OA、OB,
在△OAB中,
∵OA=OB ∴△OAB是等腰三角形
又∵ CD⊥AB,
∴AE=BE
即CD是AB的垂直平分线.
这就是说对于圆上任意一点A,在圆上都有关于直线CD的对称点B,因此⊙O关于直线CD对称.
【提问】由此你觉得垂直于弦的直径有什么特点呢?
垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
垂径定理:
符号语言:
∵CD是直径,CD⊥AB
∴ AE=BE, AC?= BC?, A?????= BD.
?
【提问】下列图形是否具备垂径定理的条件?为什么?
×
√
×
√
√
√
垂径定理的基本图形:
垂径定理的解题思路:
弦心距:圆心到弦的距离(即圆心到弦的垂线段的距离).
在Rt△OEB中,由勾股定理得:弦心距2+半弦2=半径2
?
垂径定理的解题技巧:
见弦常作弦心距,连接半径,构造直角三角形用勾股定理求解
例1 如图,在⊙O中,弦AB的长为8cm,圆心O到AB的距离(弦心距)为3cm,求⊙O的半径.
解:过圆心O作OE⊥AB于点E,
∵OE⊥AB
∴AE=12?AB=12?×8=4,而OE=3
在Rt△OAE中,由勾股定理得OA2=AE2+OE2=42+32=25
∴OA=5,即?O的半径为5cm.
?
A
B
.
O
E
4
3
1. 如图,在?O中,AB=8,OA=5,则OE= ,ED= .
2.如图,在?O中,OA=5,ED=2,则OE= ,AB= .
?
?
?
?
2
3
3
4
3
2
3
8
3.如图,在?O中,AB=8,ED=2,则OA= ,OE= .
?
?
r - 2
r
3
5
r2 = (r - 2)2 + 42
5
3
[结论]半径、弦长、弦心距、弓形高中,知二求二.
4.如图,⊙M 与x轴交于A,B 两点,与y轴交于C,D 两点,若M(2,0),B(5,0),则C点的坐标是 .
2
3
(0,5)
?
5 如图,⊙O的半径为3,点P是弦AB延长线上的一点,连接OP,若OP=4,∠P=30°,则弦AB的长为( ).
A. 5? B.2 3? C.2 5? D.2
?
【详解】
解:如图:过点O作OH⊥AB于点H,连接OA,
∵在Rt△OHP中,∠P=30°,OP=4,
∴OH=12?OP=2
∵在Rt△OAH中,OA=3,
∴????????=????????2?????????2=32?22=5
∴AB=2AH=2 5故选C
?
H
例2 1400多年前,我国隋朝建的赵州石拱桥(如图)的桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对是弦的长)为 37 m,拱高为7.23m,求桥拱的半径(精确到0.1m).
【解题关键】将实际问题转化为几何问题.
37
18.5
r
r-7.23
例2 1400多年前,我国隋朝建的赵州石拱桥(如图)的桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对是弦的长)为 37 m,拱高为7.23m,求桥拱的半径(精确到0.1m).
37
18.5
r
r-7.23
思路:通过垂径定理,构造直角三角形,结合勾股定理,建立方程.
解:用AB表示主桥拱,设AB所在圆的圆心为O,半径为r.经过圆心O作弦AB的垂线OC,D为垂足,OC与AB相交于点D,根据前面的结论,点D是弦AB的中点,点C是AB的中点,CD就是拱高.
?
在Rt△ADO中,由勾股定理得????????2+????????2= ????????2,解得r≈27.3m
答:桥拱的半径约为27.3m
?
1 如图是一个圆弧形门拱,拱高1m ,跨度4m ,那么这个门拱的半径为( )
A.2m B.2.5m C.3m D.5m
【详解】
设这个门拱的半径为r,则OB=r?1,
∵CD=4m,AB⊥CD,
∴BC=CD=2m,
在Rt△BOC中,
∵BC2+OB2=OC2 ,即22 +(r?1) 2 =r2,解得r=2.5 .
故选B.
2.如图,石拱桥的桥顶到水面的距离CD为8m,桥拱半径OC为5m,则水面AB宽
为( )
A.4m B.5m C.6m D.8m
【详解】连接OA,
∵桥拱半径OC为5m,∴OA=5m,
∵CD=8m,∴OD=8?5=3(m),
∴AD=????????2?????????2=52?32=4 (m)
∴AB=2AD=2×4=8(m),故选D.
?
【提问】平分弦的直径垂直于这条弦吗?
情况一:弦是直径
情况二:弦不是直径
O
C
D
A
B
平分弦的直径不一定垂直于这条弦
【提问】如图,AB是?O的一条弦,直径CD交AB点E,使AE=BE.
(1)CD⊥AB吗?为什么?
(2)AD与B????相等吗?????????与BC相等吗?为什么?
(3)你发现了什么?
?
解:(1)CD⊥AB.
∵ ?AEO≌?BEO(证明过程略)
∴ ∠ AEO =∠ BEO=90° ∴ CD⊥AB
(2)相等.理由:垂径定理.
【提问】如图,AB是?O的一条弦,直径CD交AB点E,使AE=BE.
(1)CD⊥AB吗?为什么?
(2)AD与B????相等吗?????????与BC相等吗?为什么?
(3)你发现了什么?
?
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.
垂径定理推论:
符号语言:
∵CD是直径, AE=BE
∴ CD⊥AB , AC?= BC?, A?????= BD.
?
例3 下列说法正确的是( )
①平分弧的直径垂直平分弧所对的弦
②平分弦的直径平分弦所对的弧
③垂直于弦的直线必过圆心
④垂直于弦的直径平分弦所对的弧
A.②③ B.①③ C.②④ D.①④
D
1.如图,在⊙O中,弦AB的长是半径OA的3倍,C为????????中点,AB、OC交于点P,则四边形OACB是(???)
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
?
【详解】∵弦AB的长是半径OA的3倍,C为????????的中点,OC为半径,
∴????????=12????????=32????????,????????⊥????????,
∴????????=????????2?????????2=12????????=12????????,
∴????????=12????????,即????????=????????,
∴四边形OACB是平行四边形,
又∵????????⊥????????,
∴四边形OACB是菱形. 故选C
?
2.如图,????????为⊙????直径,交弦????????于点E,若E点为????????中点,则说法错误的是(???)
A.????????⊥???????? B.????????=???????? C.????????=???????? D.????????=????????
?
【详解】解:如图,连接????????,????????,
∵????????为⊙????直径,????点为????????中点,
∴????????⊥????????,
∴????????=????????,????????=????????,
∴????????=????????,????????=????????
故选:D.
?
1.赵州桥是当今世界上建造最早,保存最完整的中国古代单孔敞肩石拱桥.如图,主桥拱呈圆弧形,跨度约为37????,拱高约为7????,则赵州桥主桥拱半径R约为________________m
?
【详解】解:如图,由题意可知,????????=37????,????????=7????,主桥拱半径R,
∴????????=?????????????????=?????7????,
∵OC是半径,且????????⊥????????,
∴????????=????????=12????????=372????,
在????????△????????????中,????????2+????????2=????????2,
∴3722+?????72=????2,解得:????=156556≈28????,
?
2.陕西饮食文化源远流长,“老碗面”是陕西地方特色美食之一.图②是从正面看到的一个“老碗”( 图①)的形状示意图.????????是⊙????的一部分,????是????????的中点,连接????????,与弦????????交于点????,连接????????,????????.已知????????=24cm,碗深????????=8cm,则⊙????的半径????????为(???)
A.13cm B.16cm C.17cm D.26cm
?
【详解】解:∵ ????????是⊙????的一部分,????是??????的中点,????????=24cm,
∴????????⊥????????,????????=????????=12????????=12cm.
设⊙????的半径????????为????cm,则????????=?????????????????=(?????8)cm.
在Rt△????????????中,∵∠????????????=90°,∴????????2=????????2+????????2,
∴????2=122+(?????8)2,∴????=13,
即⊙????的半径????????为13cm.故选:A.
?
3.一块圆形玻璃镜面碎成了几块,其中一块如图所示,测得弦????????长20厘米,弓形高????????为2厘米,则镜面半径为 厘米.
?
【详解】解:如图由题意得OD垂直平分AB,
∴BC=10厘米,
令圆O的半径为OB=r,则OC=r-2,
在Rt△BOC中
OC2+BC2=OB2,
∴(r-2)2+102=r2,
解得r=26.
故答案为:26.
1.垂径定理的内容?
2.垂径定理推论的内容?
P89~90:习题24.1 第8题、第10题、第11题.
第二十四章 圆
24.1.3 弧、弦、圆心角
第四单元
1.理解圆心角的概念和圆的旋转不变性,会辨析圆心角.
2.掌握在同圆或等圆中,圆心角与其所对的弦、弧之间的关系,并能运用此关系进行相关的证明和计算.
3.在探索弧、弦、圆心角的关系的过程中,学会运用转化的数学思想解决问题.
复习巩固
探究新知
典例分析
针对训练
探究新知
知识归纳
典例分析
针对训练
直击中考
归纳小结
布置作业
【提问】简述中心对称图形的概念?说出常见的中心对称图形?
如果一个图形绕一个点旋转180°后,能和原来的图形互相重合,那么这个图形叫做中心对称图形;这个点叫做它的对称中心;互相重合的点叫做对称点.
【问题一】圆是中心对称图形吗?它的对称中心在哪里?
【问题二】你发现了什么?
圆是中心对称图形,圆心就是它的对称中心.
【问题三】把圆绕着圆心旋转60°,90°,120°,旋转之后的图形还能与原图形重合吗?
【问题四】你发现了什么?
圆的旋转不变性:一个圆绕圆心旋转任意角度,所得图形和原图形重合.
【提问】观察下图,它们有什么共同点?
顶点是圆心
圆心角的定义:
圆心角的判断方法:
顶点在圆心的角叫做圆心角.
观察顶点是否在圆心.
例1 回答下面问题:
1.找出⊙O中的圆心角?
2.∠ABC是不是圆心角?并说明原因?
A
O·
B
C
∠AOC、∠BOC
不是,顶点不在圆心.
1. 判断下列各图中的角是不是圆心角,并说明理由.
4)是圆心角,其它三个顶点不在圆心.
【问题】任意圆心角,对应会出现哪几个量?
【猜想】你觉得这几个量会有什么关系呢?
圆心角、弧、弦
【探究一】如图,将圆心角∠AOB绕圆心O旋转到∠A1OB1的位置,你能发现哪些等量关系?为什么?
B
A
A1
B1
● O
由∠AOB=∠A1OB1得到AB=A1B1 ?????????= ????????????????
?
∵∠AOB=∠A1OB1
∴射线OB与OB1重合
又 OA=OA1,OB=OB1
∴点A与A1重合,B与B1重合.
因此AB?与A1B1重合,弦AB与A1B1重合,
即AB=A1B1 ,AB?= A1B1
?
【探究二】如图,在等圆中,如果∠AOB=∠A'O'B',你发现的等量关系是否依然成立?为什么?
由∠AOB=∠A'O'B'得到AB=A' B' ,AB?=A′B′
?
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.
【提问】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.”中,可否把条件“在同圆或等圆中”去掉?为什么?
不能少,理由:如图,已知∠COD= ∠AOB,但是线段CD不等于线段AB ,CD也不等于AB.
?
【探究三】在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角有何关系?所对的弦呢?你发现了什么?
在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等,所对的弦相等.
【探究四】在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角有何关系?所对的弧呢?你发现了什么?
·
O
A
B
B1
A1
∵△AOB≌△A1OB1(证明过程略)
∴∠AOB=∠A1OB1
∴ ?????????= ???????????????? ??????????????????= ????????????????????
?
在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆心角相等,所对优弧和劣弧分别相等
【提问】简述同圆和等圆中,圆心角、弧、弦之间的关系吗?
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.
在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等,所对的弦相等.
在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆心角相等,所对优弧和劣弧分别相等.
【总结】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.
·
C
A
B
D
E
F
O
例2 AB、CD是⊙O的两条弦.
1)如果AB=CD,那么 ___________,_________________.
2)如果AB=CD?,那么 ____________,_____________.
3)如果∠AOB=∠COD,那么 _____________, _____________ .
4)如果AB=CD,OE⊥AB于E,OF⊥CD于F,OE与OF相等吗?为什么?
?
AB=CD
?
∠AOB=∠COD
?
AB=CD
∠AOB=∠COD
?
AB=CD
AB=CD
?
∵AB=CD,∴∠AOB=∠COD.
∵AO=CO,BO=DO,则△AOB ≌ △COD.
而OE、OF是AB与CD对应边上的高,
∴OE=OF.
1.如图1,AB是⊙O的直径,?????????=?????????=???????? ,∠AOE=66°,则∠COD的度数是( )
A.108° B.72° C.48° D.38°
2.如图2,已知AB是⊙O的直径,点C和点D是半圆上两个三等分点,则∠COD= .
3.如图3,在⊙O中,点C是????????的中点,∠A=70°,则∠BOC=_____.
?
60°
20°
4.如图,AB是⊙O的弦,OA、OC是⊙O的半径,????????=????????,∠BAO=37°,则∠AOC的度数是( )度.
A.74 B.106 C.117 D.127
5.如图,圆心角∠AOB=20°,将 ????????旋转n°得到????????,则????????的度数是______度.
?
【详解】解:
∵将????????旋转n°得到????????,∴????????=????????
∴∠DOC=∠AOB=20°,∴????????的度数为20度.
故答案为20.
?
6. 如图,已知∠????????????=∠????????????,下列结论不一定成立的是( )
A.????????=???????? B.????????=????????
C.△????????????≌△???????????? D.△????????????,△????????????都是等边三角形
7.如图,在⊙O中,AC=BD.求证:AB=CD
?
证明:
∵AC=BD,∴????????=????????.
∴????????+????????=????????+????????
∴????????=????????.∴AB=CD.
?
8.如图,AB、CD是⊙O的两条弦,且AB=CD.OM⊥AB,ON⊥CD,垂足分别为点M、N,BA、DC的延长线交于点P,连接OP.下列结论正确的个数是( )
①AB=CD;②OM=ON;③PA=PC;④∠BPO=∠DPO
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
?
【详解】解:如图连接OB、OD;∵AB=CD,∴????????=????????,故①正确
∵OM⊥AB,ON⊥CD,∴AM=MB,CN=ND,∴BM=DN,∵OB=OD∴Rt△OMB≌Rt△OND,
∴OM=ON,故②正确,
∵OP=OP,∴Rt△OPM≌Rt△OPN,∴PM=PN,∠OPB=∠OPD,故④正确,
∵AM=CN,∴PA=PC,故③正确,故选:D.
?
9.如图,已知点C是⊙O的直径AB上的一点,过点C作弦DE,使CD=CO.若AD的度数为35°,则BE的度数是_____.
?
【详解】解:连接OD、OE,
∵AD的度数为35°,∴∠AOD=35°,
∵CD=CO,∴∠ODC=∠AOD=35°,
∵OD=OE,∴∠ODC=∠E=35°,
∴∠DOE=180°-∠ODC-∠E=180°-35°-35°=110°,
∴∠AOE=∠DOE-∠AOD=110°-35°=75°,
∴∠BOE=180°-∠AOE=180°-75°=105°,
∴BE的度数是105°.
?
10.如图,MN是⊙O的直径,MN=2,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为????????的中点,P是直径MN上一动点,则PA+PB的最小值为( )
A.22 B.2 C.1 D.2
?
【详解】作A关于MN的对称点Q,连接MQ,BQ,BQ交MN于P,此时AP+PB=QP+PB=QB,
根据两点之间线段最短,PA+PB的最小值为QB的长度,
连接AO,OB,OQ,
∵B为????????中点,∴∠BON=∠AMN=30°,
∴∠QON=2∠QMN=2×30°=60°,∴∠BOQ=30°+60°=90°.
∵直径MN=2,∴OB=1,∴BQ=12+12=2.
则PA+PB的最小值为2.故选B.
?
1.如图,AB,CD是⊙O的弦,延长AB,CD相交于点P.已知∠P=30°,∠AOC=80°,则BD的度数是(????)??
A.30° B.25° C.20° D.10°
?
1.圆具有怎样的对称性?
2.圆心角的概念?
3.在同圆与等圆中,圆心角、弧、弦之间有何关系?
P89~90:习题24.1 第3题、第12题.
第二十四章 圆
24.1.4 圆周角
第一课时 圆周角定理
第四单元
1 理解圆周角的定义.
2 掌握圆周角定理及推论.
3 结合圆周角定理的探索与证明的过程,进一步体会分类讨论、化归的思想方法.
复习巩固
探究新知
典例分析
针对训练
探究新知
典例分析
针对训练
探究新知
典例分析
针对训练
能力提高
直击中考
归纳小结
布置作业
【提问】简述圆心角的定义?说出圆心角的判断方法?
圆心角的定义:
圆心角的判断方法:
顶点在圆心的角叫做圆心角.
观察顶点是否在圆心.
如图,把圆心角∠AOB的顶点O拉到圆上,得到∠ACB.
【问题一】∠ACB有什么特征?它与∠AOB有何异同?
【问题二】你能仿照圆心角的定义给∠ACB取一个名字并下定义吗?
特征:顶点在圆上,两边都与圆相交.
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
共同点
不同点
∠AOB
1.两边都与圆相交
2.两个角都是与圆有关的角
顶点在圆心
∠ACB
顶点在圆上
顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角.
例1 下列四个图中,∠x是圆周角的是( )
1.你能指出右图中的圆周角吗?
∠ADB、 ∠ACB、 ∠AEB、 ∠DAE、 ∠DBE、 ∠DAC、 ∠CAE、 ∠CBD、 ∠CBE、
【提问一】在纸上画出一个圆,并截取任意一条圆弧画出其所对的圆心角和圆周角,测量它们的度数,你发现了什么?
经过测量∠BDC=12∠BAC
?
【提问二】在圆上任取BC,画出圆心角∠BOC和圆周角∠BAC,圆心角与圆周角有几种位置关系?
?
圆心在圆周角一边上
圆心在圆周角内部
圆心在圆周角外部
【探究】尝试分以下三种情况验证:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半?
圆心在圆周角一边上
证明:∵OA=OC,∴∠A=∠C
又∵∠BOC=∠A +∠C
∴∠????????????=12∠????????????
?
【探究】尝试分以下三种情况验证:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半?
圆心在圆周角一边上
=>
证明:
OA=OC=>∠A=∠C
∠BOC=∠A +∠C
∠BAC=12∠BOC
?
符号“=>”读作“推出”,
“A =>B”表示由A条件推出结论B.
【探究】尝试分以下三种情况验证:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半?
圆心在圆周角内部
证明:如图,连接AO并延长交⊙O于点D.
∵OA=OB,∴∠BAD=∠B.
又∵∠BOD=∠BAD+∠B,
∴∠BAD=12∠BOD
同理∠CAD=12∠COD
∴∠BAC=∠BAD+∠CAD=12∠BOC
?
【探究】尝试分以下三种情况验证:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半?
圆心在圆周角内部
证明:连接AO并延长交⊙O于点D.
OA=OB?∠BAD=∠B
∠BOD=∠BAD+∠B
同理,∠CAD=12∠COD.
∴∠BAC=∠BAD+∠CAD=12∠BOD+12∠COD=12∠BOC.
?
=>
∠BAD=12∠BOD
?
【探究】尝试分以下三种情况验证:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半?
圆心在圆周角外部
证明:如图,连接AO并延长交⊙O于点D.
∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA.
又∵∠BOD=∠OAB+∠OBA,
∴∠OAB=12∠BOD ①
同理∠CA0=12∠COD ②
由②?①得∠BAC=12∠BOC
?
【探究】尝试分以下三种情况验证:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半?
圆心在圆周角外部
证明:连接AO并延长交⊙O于点D.
OA=OB?∠OAB=∠OBA
∠BOD=∠OAB+∠OBA
同理,∠CAO=12∠COD.
∴∠BAC=∠CAO- ∠BAO?=12∠COD-12∠BOD=12∠BOC.
?
=>
∠BAO=12∠BOD
?
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
圆周角定理:
例2.如图,⊙O中弦BC与半径OA相交于点D,连接AB,OC,若∠A=60°,∠ADC=85°,则∠C的度数是( )
A.25° B.27.5° C.30° D.35°
【解析】
∵∠A=60°,∠ADC=85°,
∴∠B=25°,∠CDO=95°,
∴∠AOC=2∠B=50°,
∴∠C=180°-95°-50°=35°
故选D.
1.如图,AB是⊙O直径,若∠AOC=140°,则∠D的度数是( )
A.20° B.30° C.40° D.70°
2.如图,????????为⊙????直径,点????,????为⊙????上两点,若∠????+∠????????????=145?,则
∠????的大小是( )
A.30° B.35° C.40° D.45°
?
【详解】∵∠AOC=140°,∴∠BOC=180°-∠AOC=40°,
∴∠D=12∠BOC=20°,故选A.
?
【详解】由题意得:∠DOB=2∠C,
∵∠AOD+∠DOB=180°,∴∠AOD+2∠C=180°,
∵∠C+∠AOD=145°,∴∠C=35°,故选B.
3.如图,AB是⊙O的弦,OC⊥AB,交⊙O于点C,连接OA,OB,BC,若∠ABC=20°,则∠AOB的度数是( )
A.40° B.50° C.70° D.80°
4.如图,已知△ACD和△ABE都内接于同一个圆,则∠ADC+∠AEB+∠BAC=( )
A.90° B.180° C.270° D.360°
【详解】∵∠ABC=20°∴∠AOC=40°∵AB是⊙O的弦,OC⊥AB,∴∠AOC=∠BOC=40°,∴∠AOB=80°,故选:D.
【详解】∵∠ADC,∠AEB,∠BAC所对圆弧正好是一个圆周,
∴∠ADC+∠AEB+∠BAC=180°.故选B.
5.如图,????????????????内接于⊙????,∠????????????=30°,????????=6,则⊙????的直径等于多少?
?
【详解】解:连接OB、OC,如图,
∵∠BOC=2∠BAC=2×30°=60°而OB=OC,
∴△OBC为等边三角形,
∴OB=BC=6,
∴⊙O的直径等于12.
【提问一】回顾同圆和等圆中,圆心角、弧、弦之间的关系吗?
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.
【提问二】想一想圆周角、弧、弦之间的关系吗?
【探究一】在同圆或等圆中,同弧所对应的圆周角有什么关系?
如图,在⊙O中,∠BAC与∠BDC同B????,∠BAC与∠BDC有什么关系?
?
证明:根据圆周角定理可知,
∠????????????=12∠????????????,?∠????????????=12∠????????????
∴∠????????????=∠????????????
?
同弧所对的圆周角相等.
【探究二】在同圆或等圆中,两条弧相等,则他们所对应的圆周角有什么关系?
如图,在⊙O中BC?= CE ,则∠BDC与∠CAE有什么关系?
?
.
A
D
B
C
O
E
如图,作出两弧所对应的圆心角.
根据圆周角定理可知,∠????????????=12∠????????????,∠????????????=12∠????????????
又由BC?= CE可知,∠BOC=∠COE.
∴∠BDC=∠CAE
?
等弧所对的圆周角相等.
推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等
【提问】你能归纳出圆周角的第一条推论吗?
【探究三】回答下面问题:
1.如图1,AB为⊙O的直径,它所对的圆心角是多少?
2.如图1,AB为⊙O的直径,它所对的圆周角是多少?
3.如图2,AB为⊙O的直径,若改变点C的位置,它所对的圆周角度数会改变吗?
4.如图1,在⊙O中若∠C=90°,弦AB经过圆心吗?为什么?
180°
90°
不变
∵∠ACB=90°∴∠AOB=180°
∴弦AB过圆心
【提问】你能归纳出圆周角的第二条推论吗?
推论2:直径(或半圆)所对的圆周角是直角;
90°的圆周角所对的弦是直径,所对的弧是半圆.
例3 如图,⊙O的直径AB为10 cm,弦AC为 6 cm,?ACB 的平分线交⊙O 于点 D,求 BC,AD,BD 的长.
解:连接 OD.
∵ AB 是⊙O 的直径,
∴ ?ACB=?ADB=90°.
在 Rt△ABC 中,
∵ CD 平分?ACB,∴ ?ACD=?BCD,
∴ ?AOD=?BOD .∴ AD=BD.
在Rt△ABD 中,AD2+BD2=AB2 ,
∴ AD=BD=22AB=52 cm
?
A
C
B
D
O
10
6
1.如图,????????为⊙????的直径,????,????为⊙????上两点,若∠????????????=40°,则∠????????????的大小为( ).
A.60° B.50° C.40° D.20°
?
【详解】解:连接????????,
∵????????为⊙????的直径,
∴∠????????????=90°.
∵∠????????????=40°,
∴∠????=∠????????????=40°,
∴∠????????????=90°?40°=50°.
故选B.
?
2.如图,在⊙O中弦AB、CD相交于点P,若∠A=20°,∠APD=70°,则∠B等
于( )
A.30° B.35° C.40° D.50°
3.如图,AB为⊙O直径,CD为⊙O的弦,∠ACD=25°,∠BAD的度数为_______.
65°
【详解】解:∵AB为⊙O直径,∴∠ADB=90°.
∵∠B=∠ACD=25°,∴∠BAD=90°﹣∠B=65°.
4. 如图,AB是⊙O的直径,C,D是圆上两点,连接AC,BC,AD,CD.若∠CAB=55°,则∠ADC的度数为( )
A.55° B.45° C.35° D.25°
5.如图,AB是半圆的直径,C、D是半圆上的两点,∠ADC=106°,则∠CAB等于( )
A.10° B.14° C.16° D.26°
6.如图,在⊙A中,已知弦BC=8 DE=6,∠BAC+∠EAD=180°,则⊙A的半径长为( )
A.10 B.6 C.5 D.8
【解析】作直径CF,连结BF,如图,
∵∠BAC+∠EAD=180°,而∠BAC+∠BAF=180°,
∴∠DAE=∠BAF,∴????????=????????,∴DE=BF=6,
∵CF是直径∴∠CBF=90°,
在Rt△CBF中,BC=8,BF=6,
∴CF=????????2+????????2=82+62=10
∴AC=AF=12CF=5.
故选C.
?
8. 有一个圆形模具,现在只有一个直角三角板,请你找出它的圆心?
O
7.如图,⊙O的直径AB与弦CD垂直,且∠BAC=40°,则∠BOD= .
80°
1.如图,????????为半圆????的直径,点????是弧????????上一动点(点????不与????、????重合),????是弧????????上的中点,设∠????????????=????,∠????????????=????.
1当????=50?时,求????的度数.
2猜想????与????之间的关系,并给与证明.
?
1.如图,????????是⊙????的直径,????是⊙????上一点.若∠????????????=66°,则∠????=(????)
A.66° B.33°??? C.24° D.30°
2.如图,已知点????、????、????在⊙????上,????为????????的中点.若∠????????????=35°,则∠????????????等于( )
A.140° B.120° C.110° D.70°
?
3.如图,点A,B,C在半径为2的⊙O上,∠ACB=60°,OD⊥AB,垂足为E,交⊙O于点D,连接OA,则OE的长度为 .
?
【详解】解:如图,连接????????,
∵∠????????????=60°∴∠????????????=2∠????????????=120°,
∵????????⊥????????∴????????=????????,∠????????????=90°,
∴∠????????????=∠????????????=12∠????????????=60°,
∴∠????????????=90°?60°=30°
∴????????=12????????=12×2=1
故答案为:1.
?
4.如图,AB是⊙O的直径,点D,M分别是弦AC,弧AC的中点,AC=12,BC=5,则MD的长是 .
?
【详解】解:∵????????是⊙????的直径,∴∠????????????=90°,
∵????????=12,????????=5,∴????????=13,∴????????=12????????=132,
∵点D,M分别是弦????????,弧????????的中点,∴????????⊥????????,且????????=????????=6,
∴????????=????????2?????????2=52,∴????????=?????????????????=?????????????????=4,
故答案为:4.
?
1.圆周角的概念?
2.圆周角定理?
3.圆周角定理推论?
P88:练习第2题、第3题、第4题.
第二十四章 圆
24.1.4 圆周角
第二课时 圆内接四边形
第四单元
1 了解掌握圆内接四边形的概念,掌握圆内接四边形的性质定理.
2 结合圆内接四边形的学习,进一步培养推理论证能力.
复习巩固
探究新知
典例分析
针对训练
直击中考
归纳小结
布置作业
【提问】简述圆周角的定义?说出圆周角定理及推论内容?
顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角.
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
圆周角定理:
推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等
推论2:直径(或半圆)所对的圆周角是直角;
90°的圆周角所对的弦是直径,所对的弧是半圆.
圆周角定理推论:
【提问】回答下面问题
1)什么是圆内接三角形?
2)什么是圆内接四边形?
如果三角形的三个顶点均在同一个圆上,这个三角形叫做圆内接三角形.
如果四边形的四个顶点均在同一个圆上,这个四边形叫做圆内接四边形.
【提问】回答下面问题
3)什么是圆内接多边形?
如果多边形的所有顶点均在同一个圆上,这个多边形叫做圆内接多边形.
这个圆叫做多边形的外接圆.
【提问】填空
如图所示,___________是⊙O的内接多边形,
_______是多边形ABCDE的外接圆.
多边形ABCDE
⊙O
【探究一】在纸上画出一个圆,再任意画一个圆内接四边形,测量四边形的度数,你发现了什么?
经过测量∠A+∠C=180°, ∠B+∠D=180°,
【提问】圆内接四边形中,圆心与对角线有几种位置关系?
【探究】尝试分以下两种情况验证:圆内接四边形对角互补.
证明:∵BD是⊙O的直径
∴∠C=90°,∠A=90°
则∠A+∠C=180°,而四边形内角和为360°
∴∠ABC+∠ADC =180°
【探究】尝试分以下两种情况验证:圆内接四边形对角互补.
连接BO和DO
∠A所对的弧为BCD,∠C所对的弧为BAD
又∵ BCD和BAD所对圆心角的和为周角
∴∠A+∠C= 12 ×360°=180°
同理∠ABC+∠ADC =180°
即圆内接四边形的对角互补.
?
例1 如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠BOD=140°,求∠BCD的度数.
【详解】
∵∠BOD=140°,
∴∠A=12∠BOD=70°,
∴∠BCD=180°﹣∠A=110°.
?
1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,∠ADC=130°,连接AC,则∠BAC的度数为 .
2.如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠BOD=140°,则它的一个外角∠DCE= .
?
【详解】解:∵四边形ABCD内接与⊙O,∠ADC=130°,
∴∠B=180°-∠ADC=180°-130°=50°,
∵AB为直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB=90°-∠B=90°-50°=40°,故答案为:40°.
【详解】解:∵∠????????????=140°∴∠????????????=70°
∵四边形ABCD内接于⊙????∴∠????????????+∠????????????=180°
∴∠????????????=110°∴∠????????????=70°故答案为:70°.
?
3.若四边形????????????????是圆内接四边形,若它的内角∠A:∠C=2:3,则∠????= .
4.如图,已知⊙O的半径为2,ΔABC内接于⊙O,∠ACB=135°,则AB= .
?
72°
?
【详解】连接AD、AE、OA、OB,
∵⊙O的半径为2,△ABC内接于⊙O,∠ACB=135°,
∴∠ADB=45°,∴∠AOB=90°,
∵OA=OB=2,∴AB=22,故答案为:22.
?
证明:∵∠A+∠BCD=180°,∠BCE+∠BCD=180°.
∴∠A=∠BCE.
∵BC=BE, ∴∠E=∠BCE,
∴∠A=∠E, ∴AD=DE,
∴△ADE是等腰三角形.
5.如图,已知A,B,C,D是⊙O上的四点,延长DC,AB相交于点E,若BC=BE.
求证:△ADE是等腰三角形.
解:△ABC是等边三角形.
证明:∵∠APC=∠ABC=60°,∠CPB=∠BAC=60°,
∴∠ACB=180°- ∠ABC-∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形.
6.如图,A,P,B,C是⊙O上的四点,∠APC=∠CPB=60°,判断△ABC的形状并证明你的结论.
7.已知⊙O的半径为10,圆心O到弦AB的距离为5,则弦AB所对的圆周角的度数是( )
A.30° B.60° C.30°或150° D.60°或120°
【详解】解:由图可知,OA=10,OD=5,
在Rt△OAD中,
∵OA=10,OD=5,AD=????????2?????????2=53,
∴∠1=60°,同理可得∠2=60°,
∴∠AOB=∠1+∠2=60°+60°=120°,
∴∠C=60°,∴∠E=180°-60°=120°
即弦AB所对的圆周角的度数是60°或120°,
故选D.
?
1.如图,????????是⊙????的直径,D,C是⊙????上的点,∠????????????=115°,则∠????????????的度数是(????)
??A.25° B.30° C.35° D.40°
?
2.如图,圆内接四边形ABCD中,∠BCD=105°,连接OB,OC,OD,BD,∠BOC=2∠COD.则∠CBD的度数是(????)
?A.25° B.30°? C.35°? D.40°
?
1.圆内接多边形的概念?
2.圆内接四边形性质定理?
P88:练习第5题.
P89:习题24.1 第7题