第三章 圆
3.1.1 圆的对称性(一)
一、自学导航
1、圆是平面内到一定点的 等于
的所有点组成的图形,这个定点叫做 ,
定长叫做 。
2、连结圆上任意两点的线段叫做 ,
经过圆心的弦叫做 。
3、圆是旋转对称图形,即圆绕圆心旋转
都能与自身重合;圆也是中 ( http: / / www.21cnjy.com )心对称图形, 是它的对称中心;圆还是轴对称图形, 都是它的对称轴。
4、垂径定理:垂直于弦的直径 弦。
二、问题探究
1、在白纸的圆上画任意一条直径,把白纸沿着这条直径所在直线折叠,观察圆的两部分是否互相重合,这体现圆具有什么样的对称性?
2、如下图,你能利用圆的轴对称性证明:垂直于弦的直径平分这条弦吗?
三、综合运用
1.下列说法错误的是( )
A.圆是中心对称图形,圆心是对称中心
B.圆是旋转对称图形
C.圆是轴对称图形,直径是对称轴
D.圆有无数条对称轴
2、已知⊙O的半径为R,弦AB的长也是R,则∠AOB的度数是_________.
3、圆的一条弦把圆分为5: 1 两部分, 如果圆的半径是2cm, 则这条弦的长是_____cm.
4、如图3—1,半径为2cm的⊙O中有长为2cm的弦AB,则∠AOB的度数为( )
A. 60° B. 90°
C. 120° D. 150°
5.如图3—2,⊙O的直径为10cm,弦AB为8cm,P是弦AB上一点,若OP的长为整数, 则满足条件的点P有( )
A. 2个 B. 3个
C. 4个 D. 5个
6.如图3—3,A是半径为5的⊙O内一点,且OA=3,过点A且长小于8的弦有( )
A. 0条 B. 1条
C. 2条 D. 4条
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图3—1 图3—2
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图3—3
7.如图,⊙O中,弦AB的长为6cm,⊙O到AB的距离为4cm,求⊙O的半径。
图3—4
8.如图3—4,AB是⊙O的弦(非直径),C、D是AB上两点,并且AC=BD.试判断OC与OD 的数量关系并说明理由.
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图3—5
9.如图3—5,AB是⊙O的直径,P是AB ( http: / / www.21cnjy.com )上一点,C、D分别是圆上的点,且∠CPB=DPB,且弧BD=弧BC ,.则线段PC、PD相等吗?请说明理由。
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图3—6
10、如图3—7,株洲石峰公园的一座石拱桥是圆弧形(劣弧),其跨度AB为24米,拱高CD为8米 ,求该石拱桥的圆弧半径。
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图3—7
3.1.1 圆的对称性(二)
一、自学导航
1.圆上任意两点间的部分叫 ,用符号“ ”表示,大于半径的弧叫 ,小于半径的弧叫 。
2.如下图,⊙O中,∠AOB叫做劣弧AB所对的 ,OD⊥AB,OD叫做弦AB的
。
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3.在同圆或等圆中,如果圆心角相等,那么它们所对的弦 ,所对弦的弦心距 。
4.垂直于弦的直径不但平分弦,而且平分弦所对的 。
二、问题探究
1.请你利用圆的旋转对称性探究:
如果同一圆中,有两个相等的圆心角,那么,这两个圆心角所对的弦相等吗?所对的弧相等吗?所对的弦的弦心距相等吗?
2.如下图,AB、CD是圆中两条平行的弦,你能利用垂径定理探究,劣弧AC、BD是否相等吗?
三、综合运用
1. 下列命题中,假命题是( );
A. 平分弧的直径必平分这条弧所对的弦
B. 圆的任意两条弦的垂直平分线的交点是该圆的圆心
C. 平分弦的直径垂直于弦
D. 垂直平分一条弦的直线平分弦所对的两条弧
2. “圆材埋壁”是我国著名的数学著作《九 ( http: / / www.21cnjy.com )章算术》中的一个问题,“今有圆材,埋于壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?” 用现代的数学语言表达是:“如图3-8,CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD,垂足为E,CE = 1寸,AB = 1尺,求直径的长”. 依题意,CD长为( ).
A. 寸 B. 13寸
C. 25寸 D. 26寸
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3.一根水平放置的圆柱形输水管道横截面如上图所示,其中水面宽0.8米,最深处水深0.2米,则此输水管道的直径是( ).
A. 0.4米 B. 0.5米
C. 0.8米 D. 1米
4.P是⊙O半径上一点,OP = 5, 经过点P的最短的弦长为24, 则⊙O的半径为 。
5.如图3-9,AB是⊙O ( http: / / www.21cnjy.com )的直径,弦CD⊥AB, 垂足为P,若AP︰PB = 1︰4, CD = 8, 则AB 的长为= .
6.如图3-10,⊙O的半径为25cm,弦AB = 48cm, OD⊥AB于C交⊙O于D, 则AD = ;
7.如图3—11,已知的半径,,则所对的弧的长为( )
A. B.
C. D.
8.如图3—12,是的直径,是上一点,,则的度数为 .
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图3—11 图3—12
9. 如图3-13,AB是⊙O的弦,P是AB上一点,AB = 10 cm, PA = 4 cm, OP = 5 cm, 求⊙O的半径.
10.已知:如图3-14,在⊙O中,弦AB的长是半径OA的倍,C为的中点,AB、OC相交于点P,试判断:四边形OACB是何种特殊的四边形.
11. 已知A、D是一段圆弧上的两点,且在直线的同侧,分别过这两点作的垂线,垂足为B、C,E是BC上一动点,连结AD、AE、DE,且∠AED=90°。
(1)如图①,如果AB=6,BC=16,且BE:CE=1:3,求AD的长。
(2)如图②,若点E恰为这段圆弧的圆心,则线段AB、BC、CD之间有怎样的等量关系?请写出你的结论并予以证明。
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3.1.2 圆周角
一、自学导航
1.顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做 。
2.一条弧所对的圆周角等于它所对的
。
3.在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角 ,反之亦成立。
4、直径或半圆所对的圆周角是 ,反之,90°的圆周角所对的弦是 ,所对的弧是 。
二、问题探究
如图1,圆心角∠BOC和圆周角∠BAC是什么关系?图2呢?图3呢?
你能从中得出什么结论。你能利用这三个图形证明你的结论吗?
三、综合运用
1.如图3—15,已知是⊙O的圆周角,,则圆心角 HYPERLINK "http://" 是( )
A. B. C. D.
2.如图3-16,四边形ABCD是⊙O的内接正方形,点P是劣弧上不同于点C的任意一点,则∠BPC的度数是( )
A. 45° B. 60°
C. 75° D. 90°
图3—15
3.圆的弦长与它的半径相等,那么这条弦所对的圆周角的度数是( )
A. 30° B. 150°
C. 30°或150° D. 60°
4.如图3—17,A、B、C都在圆上,∠AOB=100°,则∠ACB= 。
5.如图3—18,是⊙O的直径,点都在⊙O上,若∠C=∠D=∠E,
则 °。
6.如图3—19,已知⊙O中,,,则⊙O的半径为 .
7、如图3—20,点在以为直径的上,,则的长为 .
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8.如图3—21, AB、AC为⊙O的两条弦,延长CA到D,使AD=AB,如果∠ADB=35 ,求∠BOC的度数。
图3—21
9.如图3—22,A、B、C、D是⊙O上的四个点,AB=BC,BD交AC于点E,连接CD、AD.
(1)求证:DB平分∠ADC;
(2)若BE=3,ED=6,求AB的长.
SHAPE \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
10、如图3—23,AB是⊙O的直径,C是弧BD的中点,CE⊥AB,垂足为E,BD交CE于点F.
(1)求证:CF=BF;
(2)若AD=2,⊙O的半径为3,求BC的长.
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图3—23
3.1.3 过不在同一直线上的三点作圆
一、自学导航
1. 确定一个圆。
2.经过一个三角形各顶点的圆叫做这个三 ( http: / / www.21cnjy.com )角形的 。该圆的圆心叫做这个三角形的 ,这个三角形叫做该圆的
。
3.三角形的外心是它 的交点,它到 的距离相等。
二、问题探究
1、过已知点A作圆,可以做多少个?
2、过已知点A、B作圆,又可以做多少个?这些圆的圆心在哪儿?
3、过已知点A、B、C作圆,可以作多少个圆?
三、综合运用
1.下列关于确定一个圆的说法正确的是( )
A.经过三个点一定能确定一个圆 B.以已知线段作为半径一定能确定一个圆
C.以已知线段作为直径一定能确定一个圆 D.经过菱形的四个顶点一定能确定一个圆
2.下列命题中,正确的个数有( )
①钝角三角形没有外心;②多边形没有外接圆;③三角形的外心到三个顶点的距离相等;
④无论什么形状的三角形,都一定有外接圆.
A. 1个 B. 2个
C. 3个 D. 4个
3.以下四边形中,一定有外接圆的是( )
A. 矩形 B. 菱形
C. 梯形 D.对角线相等的四边形
4.如图3—24,⊙O是△ABC的外接圆,已知∠B=60°,则∠CAO的度数是( )
A. 15° B. 30°
C. 45° D. 60°
5.如图,⊙ 是△的外接圆,是⊙的直径,若⊙的半径为,, 则的值是 ( )
A. B.
C. D.
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图3—24 图3—25
6.一个三角形有___________个外接圆,一个圆有___________个圆内接三角形.
7.三角形的三边分别为3,4,5,则此三角形外接圆的直径是_________.
8.⊙O的内接△ABC中,弧AB、BC、CA的度数之比为2∶3∶5,则∠A=_________.
9.如图3—26,等腰三角形ABC内接于半径为5的⊙O,AB=AC,且tanB=。
(1)求BC的长;
(2)求AB边上的高
10.如图3—27,P是△ABC的 ( http: / / www.21cnjy.com )外接圆弧AB上的一点,∠APC=∠BPC=60°,写出图中相等的角,并写出图中线段之间的关系(不包括比例线段)
11.如图3—28,在边长为2的圆内接正方形ABCD中,AC是对角线,P为边CD的中点,延长AP交圆于点E.
(1)∠E= 度;
(2)写出图中现有的一对不全等的相似三角形,并说明理由;
(3)求弦DE的长.
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图3—28
3.2.1 点、直线和圆的位置关系
一、自学导航
1.直线和圆有且只有三种位置关系,分别是 、 、 。
2.完成下列表格:
直线与圆位置关系 相离 相切 相交
圆心到直线距离d与半径r的关系 d>r
直线的名称 割线
直线与圆公共点的名称 无
二、问题探究
如图,圆O的半径为r ,直径所在直 ( http: / / www.21cnjy.com )线为AB,用一根直尺,使它一边贴着直线AB,然后把直尺慢慢向下平移,观察圆心O到直尺边缘的距离d与半径r的关系。
三、综合运用
1.如图3—29,半径为3cm的⊙O切AC于B,AB=3cm,BC=cm,则∠AOC的度数是( )
A、 45° B、 60°
C、 75° D、 90°
图3—29
2.已知直线m上一点P与⊙O圆心O之间的距离为5cm,⊙O的半径为3cm,则直线m与⊙O的位置关系是( )
A.相离 B.相切
C.相交 D.相交、相切、相离都有可能。
3. ⊙O的半径为6,⊙O的一条弦AB长为3,以3为半径的同心圆与AB的位置关系是( )
A. 相离 B. 相切
C. 相交 D. 无法确定
4.如图3—30,在平面直角坐标系中,⊙A与 ( http: / / www.21cnjy.com )y轴相切于原点O,平行于x轴的直线交⊙A于M、N两点,若点M的坐标是(—4,—2),则点N的坐标为( )
A. B. C. D.
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图3—30
5.已知的半径,圆心到直线的距离为,当时,直线与的位置关系是( )
A. 相交 B. 相切
C. 相离 D. 以上都不对
6.点P到圆心O的距离d与半径r满足d=r,则点P 圆上。(填在或不在)
7. Rt△ABC的斜边A ( http: / / www.21cnjy.com )B=6厘米,直角边AC=3厘米,以C为圆心,2厘米为半径的圆和AB的位置关系是 ,4厘米为半径的圆和AB的位置关系是 ,若和AB相切,那么半径长为 。
8. ⊙O内最长弦的长为m,直线n与⊙O相离,设点O到n的距离为d,则d与m的关系是____________.
9.如图3—31,已知Rt△ABC中,∠B=90°,AC=13,AB=5,O是AB上的点,以O为圆心,OB为半径作⊙O。
1)当OB=2.5时,⊙O交AC于点D,求CD的长;
2)当OB=2.4时,AC与⊙O的位置关系如何?
试说明你的结论。
10. 如图3—32所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),一只船以每小时40海里的速度从A点出发向东航行,一开始就发现一小岛B在A的北偏东60°的方向,半小时后到达C点,发现B在北偏东30°的方向,而且发现B的周围18海里内布满礁石群,问:船若沿原航向继续前进有无危险?如有危险,从C点出发至少还有多少时间;若无危险,请说明理由。
图3—32
3.2.2 圆的切线的判定、性质和画法
一、自学导航
1.圆的切线的判定定理:经过半径的 ,并 这条半径的直线是圆的切线。
2.圆的切线的性质定理:圆的切线
。
3.经过切点且垂直于切线的直线必过 。
4.经过直径两端点的切线互相 。
二、问题探究
1、画一个⊙O和它的一条半径OA,过点A作直线m与OA垂直,如下图:
此时,d=r吗?直线m与⊙O相切吗?
2、如上图,直线m与⊙O相切,切点为A,连接OA,探究:直线m与半径OA垂直吗?
三、综合运用
1.若r=5,d=3,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A. 相交 B. 相切
C. 相离 D. 无法确定
2.如图3—33,A、B是⊙O上的两点,AC是⊙O的切线,∠B=70°,则∠BAC=( )
A、70° B、60° C、30° D、20° ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(图3—33) ( 图3—34)
3.如图3—34,是圆的直径,是圆的切线,为切点,连结交圆于点,连结,若,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图3—35,是的直径,是的切线,点在上,,则的长为( )
A. B. C. D.
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图3—35
5. 如图3—36,PA切⊙O于点A,PA=4,OP=5,则⊙O的半径是____.
6.如图3—37,已知AB是⊙O的直径,AC切⊙O于A,AC=AB=2,则BC=_____.
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(图3—36) (图3—37)
7.如图3—38,已知PA、PB分别切⊙O于点A、B,PA=4,∠APB=80°,则PB=_____,∠APO=___度.
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(图3—38) 图3—39
8.如图3—39,以O为圆心的两个同心 ( http: / / www.21cnjy.com )圆中,大圆的弦AB与小圆相切于点C,若大圆半径为10cm,小圆半径为6cm,则弦AB的长为 cm.
9.如图3—40,⊙A和⊙B都与x轴和y轴相切,圆心A和圆心B都在反比例函数的图象上,则图中阴影部分的面积等于 .
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图3—40
10.如图3—41,Rt△ABC中,∠C=90°, AC=3cm,BC=4cm,
1)求AB边的高;
2)以点C为圆心,2.4cm为半径的圆与AB有怎样的位置关系
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(图3—41)
11.如图3—42,已知:AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,过C作直线MN,AD⊥MN于D,且AC平分∠BAD.求证:MN与⊙O相切.
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(图3-42)
3.2.3 三角形的内切圆
一、自学导航
1.与三角形各边都 的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的 ,
这个三角形叫做圆的 。
2.三角形的内心是这个三角形的三条
的交点,它到 的距离相等。
3.若直角三角形的二条直角边长为a,b,斜边长为c,则它的内切圆半径 。
二、问题探究
1、如图,想在一块三角形硬纸板上剪下一个面积最大的圆形纸板,应当怎样剪?
2、如图,直角三角形ABC中,直角边长为a,b,斜边长为c,则它的内切圆半径r与a、b、c是什么关系?请将探究过程写出来。
三、综合运用
1.下列命题正确的是( )
A.三角形的内心到三角形三顶点的距离相等 B.等边三角形的内心,外心重合
C.三角形的内心不一定在三角形的内部 D.一个圆一定有唯一一个外切三角形
2. 如图3—43,⊙O是△ABC的内切圆,D,E,F是切点,∠A=50°,∠C=60°,则∠DOE=( )
A.70° B.110°
C.120° D.130°
3.一个钢管放在V形架内,图3—44是其截面图,O为钢管的圆心.如果钢管的半径为25 cm,∠MPN = 60,则OP =( )
A.50 cm B.25cm C.cm D.50cm
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(图3—43) (图3—44)
4. 在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,则它的内切圆与外接圆半径分别为( )
A.1.5,2.5 B.2,5
C.1,2.5 D.2,2.5
5. 如图,.
则△ABC的内切圆半径______.
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(图3—45) (图3—46)
6.如图3—46,△ABC中,∠A=45°,I是内心,则∠BIC= 。
7.如图3—47,在△ABC中,AB=AC,内切圆O与边BC,AC,AB分别切于D,E,F.
(1)求证:BF=CE;
(2)若∠C=30°,CE=2 HYPERLINK "http://www./" ,求AC的长.
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(图3—47)
8.如图3—48,△ABC中,∠A=m°.
(1)如图(1),当O是△ABC的内心时,求∠BOC的度数;
(2)如图(2),当O是△ABC的外心时,求∠BOC的度数;
(3)如图(3),当O是高线BD与CE的交点时,求∠BOC的度数.
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(图3—48)
3.3 圆与圆的位置关系
一、自学导航
1.两个圆的位置关系有七种情况: 、
、 、 、 、
同心圆和重合。
2.两个圆的圆心之间的距离叫做 ,用d表示。
3.当两圆外切时,d=r1+r2,当两圆内切时,
d= ,当两圆相交时,d= 。
4.两圆想切时, 必在连心线上;两圆相交时,连心线 公共弦。
5.同时与两个圆相切的直线叫做两圆的
。
二、问题探究
用纸板剪两个圆,将右边的圆固定,左边的圆按照从左至右的顺序运动,探究两个圆不同的位置关系,并观察两圆之间的圆心距与两圆半径之间的关系。
三、综合运用
1.图3—49是一张卡通图,图中两圆的位置关系是( )
A.相交 B.外离
C.内切 D.内含
2.若半径为7和9的两圆相切,则这两圆的圆心距长一定为( ).
A 16 B 2
C 2或16 D 以上答案都不对
3.若两圆半径为7和5,圆心距为5,则两圆的公切线的条数是( ).
A 2条 B 3条
C 4条 D 5条
4.若两圆既有外公切线,又有内公切线,半径为R和r,圆心距为d,则下面各式中一定正确的是( ).
A d<R+r B d≤R+r
C d>R+r D d≥R+r
5. 若⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,⊙O1和⊙O2的半径分别为2和,公共弦长为2,∠O1AO2的度数为( ).
A B 或
C 或 D
6.如图3—50,把⊙O1向右平移8个单位长度得⊙O2,两圆相交于A.B,且O1A⊥O2A,则图中阴影部分的面积是
A. 4π-8 B. 8π-16
C. 16π-16 D. 16π-32
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图3—50
7.两圆半径分别是9和12,两圆的圆心距是26,则两圆的位置关系是_________.。
8. 两圆的半径比是5:3,外切时圆心距是32cm的,当两圆内切时,圆心距为________cm.。
9. 若两圆的半径分别为2cm和7cm,圆心距为13cm,则两圆的一条外公切线的长是______cm.
10.如图3—51,.的圆心A.B在直线上,两圆的半径都为1cm,开始时圆心距,现.同时沿直线以每秒2cm的速度相向移动,则当两圆相切时,运动的时间为 秒.
图3—51
11.如图3—52,在以O为圆心的两个 ( http: / / www.21cnjy.com )同心圆中,AB经过圆心O,且与小圆相交于点A.与大圆相交于点B.小圆的切线AC与大圆相交于点D,且CO平分∠ACB.
(1)试判断BC所在直线与小圆的位置关系,并说明理由;
(2)试判断线段AC.AD.BC之间的数量关系,并说明理由;
(3)若,求大圆与小圆围成的圆环的面积.(结果保留π) ( http: / / www.21cnjy.com )
图3—52
9.已知:如图3—53,⊙O1与⊙ ( http: / / www.21cnjy.com )O2外切于P,AC是过P点的割线交⊙O1于A,交⊙O2于C,BC切⊙O2于C,过点O1作直线AB交BC于B.求证:AB⊥BC.
3.4.1 弧长和扇形的面积
一、自学导航
1.在同圆或等圆中,如果圆心角相等,那么它们所对的弧 。
2.半径为r的圆中,n°的圆心角所对的弧长为 。
3. 半径为r的圆中,圆心角为n°的扇形的面积S为 。
二、问题探究
1、探究半径为r的圆中,n°的圆心角所对的弧长与圆的周长的关系:
2、探究半径为r的圆中,圆心角为n°的扇形的面积S与圆的面积的关系:
三、综合运用
1.已知扇形的圆心角为120°,半径为6,则扇形的弧长是( ).
A.3 B.4
C.5 D.6
2.已知扇形的半径为3,扇形面积为 ,则扇形的圆心角为( )
A、90° B、150°
C、120° D、 180°
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(图3—54) (图3—55)
3.如图3—54,实线部分是半径为9m的两条等弧组成的游泳池,若每条弧所在的圆都经过另一个圆的圆心,则游泳池的周长为( )
A.12m B.18m
C.20m D.24m
4.如果一条弧长等于R,它的半径是R,那么这条弧所对的圆心角度数为______,
当圆心角增加30°时,这条弧长增加________.
5.如图3—55所示,OA=3OB,则弧AD的长是弧BC的长的_____倍.
6.如图3—56,圆上有A、B、C、D四点,其中BAD=80。若、的长度分别为7、11,则的长度为( )
A 4 B 8
C 10 D 15
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图3—56
7.如图3—57,△ABC是直角边长为a ( http: / / www.21cnjy.com )的等腰直角三角形,直角边AB是半圆O1的直径,半圆O2过C点且与半圆O1相切,则图中阴影部分的面积是
A. B.
C. D.
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图3—57
8. 如图3—58,有一长为4cm ( http: / / www.21cnjy.com ),宽为3cm的长方形木板在桌面上做无滑动的翻滚(顺时针方向),木板上的顶点A的位置变化为A→A1→A2,其中第二次翻滚被桌面上一小木块挡住,使木板边沿A2C与桌面成30°角,则点A翻滚到A2位置时,共走过的路径长为( )
A.10cm B.35cm
C.45cm D.25cm
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图3—58
8. 为庆祝祖国六十华诞,某单位排练的节目需用到如图所示的扇形布扇,布扇完全打开后,外侧两竹条、夹角为,的长为,贴布部分的长为,则贴布部分的面积约为__________.(取3)
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9.如图3—59,若⊙O的周长为20cm,⊙A、⊙B的周长都是4cm,⊙A在⊙O内沿⊙O滚动,⊙B在⊙O外沿⊙O滚动,⊙B转动6周回到原来的位置,而⊙A只需转动4周即可,你能说出其中的道理吗?
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(图3—59)
10.已知如图3—60所示,弧AB所在圆的半径为R,弧AB的长为R,⊙O′和OA、OB分别相切于点C、E,且与⊙O内切于点D,求⊙O′的周长以及扇形OAB的面积。(用R表示)
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(图3—60)
3.4.2 圆锥的侧面积和全面积
一、自学导航
1.圆锥是由一个底面和一个侧面围成的图形,其底面是一个 。
2.圆锥可看成是一个直角三角形绕它的一条
边所在直线旋转一周形成的图形。
3. 把圆锥沿着一条母线剪开,它的侧面可以展开成一个 ,这个图形的面积叫做圆锥的侧面积。
4.若圆锥母线长为b,底面半径为r,则圆锥侧面积计算公式为 ;圆锥全面积计算公式为 。
二、问题探究
1、如图,请将圆锥沿着它的一条母线剪开,得到什么图形,怎样计算这个展开图形的面积?
2、将下面直角三角形ABC分别绕它的直 ( http: / / www.21cnjy.com )角边AC、BC所在直线旋转一周,可以得到两个什么图形?若AC=4,BC=3,分别计算这两个图形的侧面积。
三、综合运用
1.已知圆锥的底面直径为4,母线长为6,则它的侧面积为( )
A、 B、
C、 D、无法计算
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=,BC=1,以AC为轴旋转一周得到一个圆锥,则这个圆锥的全面积等于( )
A、 B、
C、 D、
3.把一个半径为15cm的圆形铁片分成三个全等的扇形,用其中一个扇形做成圆锥的侧面,则这个圆锥的高为( )
A、15cm B、cm
C、10cm D、5cm
4. 如图3—61,扇形的半径为6cm,圆心角的度数为120°,若将此扇形围成一个圆锥,则围成的圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
图3—61
5. 若一个圆锥的底面圆的周长是4πcm,母线长是6cm,则该圆锥的侧面展开图的圆心角的度数是
A 40° B 80°
C 120° D 150°
6.高为h,底面半径为r的圆柱体的侧面积是 ,全面积是 。
7. 圆锥母线长为a,底面半径为r,则圆锥的侧面积是 ,全面积是 。
8.圆柱的侧面展开图是边长为的正方形,则圆柱的底面半径是 。
9.已知一圆锥的侧面积是cm2,圆锥的侧面展开图的扇形的弧长cm,则展开图扇形的圆心角所对的弦长是 。
10. 如图3—62,方格纸中4个小正方形的边长均为1,则图中阴影部分三个小扇形的面积和为 (结果保留).
图3—62
11. 如图3—63将绕点逆时针旋转到使在同一直线上,,,则图中阴影部分面积为 cm2.
8.如图,一个圆柱和一个圆锥的组合体,底面半径为2cm,圆柱和圆锥的母线长均为6cm,求这个几何体的表面积。
12.一个圆锥的高是12cm,侧面展开后为半圆,求这个圆锥的侧面积和全面积。
13. 如图3—64,圆心角都是90 的扇形OAB与扇形OCD叠放在一起,连结AC,BD.
(1)求证:AC=BD;
(2)若图中阴影部分的面积是,OA=2cm,求OC的长.
图3—64
3.5 平行投影和中心投影
一、自学导航
1.物体在光线照射下,会在地面留下它的影子,把物体映成它的影子叫做 。
2.平行光线下的投影称为 ;从点光源发出的光线下的投影叫做 。
3. 我们一共学习了六种变换,它们是:
、 、 、位似变换、
相似变换、投影。
二、问题探究
1、探究:
一个与地面平行的圆盘,在与地面垂直的太阳光线照射下,影子是什么形状?还会是圆盘形状吗?
一根电线杆,当太阳光线与地面垂直时,它的影子是什么形状?当太阳光线与地面倾斜时,它的影子是什么形状
2、平行投影会改变物体形状吗?中心投影呢?比较投影与平移、轴反射、旋转等变换的区别?
三、综合运用
1.在同一时刻的阳光下,小明的影子比小华的影子长,那么在同一路灯下( )
A、小明的影子比小华影子长;
B、小明的影子比小华影子短;
C、小明的影子和小华影子一样长;
D、无法判断
2.小华拿一个矩形木框在阳光下玩耍,则木框在地面上形成的投影不可能是( )
A、等腰梯形 B、 一条线段
C、矩形 D、平行四边形
3.某数学活动小组测量旗杆的高度,在同一时刻测得身高为1.5米的小明的影长为1米,旗杆的影长为8米,则旗杆的高为( )
A、8米 B、12米
C、5.3米 D、10.5米
4.物体在路灯灯光照射下影子的长短跟物体与路灯的 有关,影子的方向与路灯的 有关。
5.甲乙两人在太阳光下行走,同一时刻他们的身高与影长 ;若甲的身
高为1.75米,乙的身高为1.7米,甲的影长为2.0米,则乙的影长为 米。
6.如图3—65,这是圆桌上方 ( http: / / www.21cnjy.com )的一个灯泡(看做一点)发出的光线照射桌面后,在地面上形成的阴影,已知桌面直径为1.2米,桌面距地面1米,灯泡距地面3米,则地面上阴影部分的面积为 。
图3—65
7. 如图3—66,(1)是某公司的图 ( http: / / www.21cnjy.com )标,它是由一个扇环形和圆组成,其设计方法如图(2)所示,ABCD是正方形,⊙O是该正方形的内切圆,E为切点,以B为圆心,分别以BA.BE为半径画扇形,得到如图所示的扇环形,图(1)中的圆与扇环的面积比为 。
( http: / / www.21cnjy.com )
8.如图3—67,小文站在30米高的塔上远眺前方的 广场,在离塔10米处有高5米的障碍物,求离塔多少米的范围内是小文的盲区。
图3—66
问题背景 如图3—67,在某次活动课中,甲 ( http: / / www.21cnjy.com )、乙、丙三个学习小组于同一时刻在阳光下对校园中一些物体进行了测量.下面是他们通过测量得到的一些信息:
甲组:如图1,测得一根直立于平地,长为80cm的竹竿的影长为60cm.
乙组:如图2,测得学校旗杆的影长为900cm.
丙组:如图3,测得校园景灯(灯罩视为球体,灯杆为圆柱体,其粗细忽略不计)的高度为200cm,影长为156cm.
任务要求
(1)请根据甲、乙两组得到的信息计算出学校旗杆的高度;
(2)如图3,设太阳光线与相切于点.请根据甲、丙两组得到的信息,求景灯灯罩的半径(友情提示:如图3,景灯的影长等于线段的影长;需要时可采用等式).
图3—67
3.6 三视图
一、自学导航
1. 一个几何体的三视图是指 、
、 。
2.画几何体的三视图一般遵循“三等规则”,即 , , 。
3. 由若干个多边形围成的几何体叫做
,一个多面体如果有两个面互相平行,那么称这个多面体为 ,棱柱有
与 两类。
二、问题探究
如图,有一个底面半径为3cm,高为4cm的圆柱体,请你按照三等规则画出这个圆柱体的三视图。
主视图: 左视图:
俯视图:
三、综合运用
1. 如图3—68是某一立体图形的三视图,则这个立体图形是( )
A、正三棱柱 B、三棱锥
C、圆柱体 D、圆锥
图3—68
2. 三棱柱的左视图不可能是( )
A、长方形 B、正方形
C、三角形 D、圆
3.某几何体的主视图、左视图都是等腰三角形,俯视图是一个标有圆心的圆,则这个几何体可能是 。
4.请写出主视图、左视图和俯视图都一样的立体图形(至少两个) 、 。
5.画出底面半径为2cm,高为4cm的圆锥体的三视图。
主视图: 左视图:
俯视图:
6.用小正方体搭一个几何体,它的主视图和俯视图如图3—69所示,最多要多少个小正方体?最少呢?
SHAPE \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
图3—69
7.如图3—70,圆柱高20cm,底面半径5cm,一只虫子从圆柱上A点处,绕圆柱爬到B处.你能说出它爬行的最短路线吗
SHAPE \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
图3—70
如图3—71是一个几何体的三视图。
(1)写出这个几何体的名称;
(2)根据所示数据计算这个几何体的表面积;
(3)如果一只蚂蚁要从这个几何体中的点B出发,沿表面爬到AC的中点D,请你求出这个线路的最短路程。
第三章《圆》单元自测题
(时间90分钟 满分100分)
一、选择题:(每小题3分,共30分)
1.下列命题中,错误的是( )
A、在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等;
B、相等的两个角是对顶角。
C、全等的两个三角形必定相似;
D、到圆心的距离等于半径的点在圆上;
2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,如果AB=20,CD=16,那么线段OE的长为 ( )
A 10. B 8. C 6. D 4.
3.已知点O为△ABC的外心,若∠A=80°,则∠BOC的度数为( )
A.40° B.80° C.160° D.120°
4.如图,△ABC内接于⊙O,若∠A=40°,则∠OBC的度数为( )
A.20° B.40° C.50° D.70°
5、已知⊙O的半径是5cm,弦AB∥CD,AB=6cm,CD=8cm,则AB与CD的距离是( )
A. 1cm B. 7cm C. 1cm或7cm D. 无法判断
6.如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,若∠B=60°,则∠A等于( )
A.80° B.50° C.40° D.30°
7.如图,P为⊙O外一点,P ( http: / / www.21cnjy.com )A、PB分别切⊙O于A、B,CD切⊙O于点E,分别交PA、PB于点C、D,若PA=5,则△PCD的周长为( )
A.5 B.7 C.8 D.10
8.已知圆锥的侧面积是,底面半径是,则这个圆锥的母线长是( )
A. B. C. D.
9、已知⊙O的半径为4cm,A为线段OP的中点,当OP=7cm时,点A与⊙O的位置关系是( )
A.点A在⊙O内 B.点A在⊙O上 C.点A在⊙O外 D.不能确定
10.如图,两个同心圆,大圆的弦AB与小圆相切于点P,大圆的弦CD经过点P,且CD=13,PC=4,则两圆组成的圆环的面积是( )
A.16π B.36π C.52π D.81π
二、填空题(每小题3分,共30分)
11.如图,在⊙O中,弦AB等于⊙O的半径,OC⊥AB交⊙O于点C,则∠AOC= 。
12.如图,AB、AC与⊙O相切于点B、C,∠A=50゜,P为⊙O上异于B、C的一个动点,则∠BPC的度数为 。
13.已知⊙O的半径为2,点P为⊙O外一点,OP长为3,那么以P为圆心且与⊙O相切的圆的半径为 。
14.若圆锥的母线长为,底面半径为,则圆锥的侧面展开图的面积是 .
15、已知两圆半径分别为1与5,圆心距为4,则这两圆的位置关系是 。
16.扇形的弧长为20πcm,面积为240πcm2,则扇形的半径为 cm。
17.如图,已知∠AOB=30°,M为 ( http: / / www.21cnjy.com )OB边上一点,以M为圆心,2cm长为半径作⊙M,若点M在OB边上运动,则当 OM= cm时,⊙M与OA相切。
18.已知等腰△ABC的三个顶点都在半径为5的⊙O上,如果底边BC的长为8,那么BC边上的高为 。
19.如图,已知圆内接五边形中,对角线是⊙O的直径,,是AD的中点,则的面积是 .
20.有一个边长是的正六边形,若要剪一张圆形纸片完全盖住这个正六边形,则这个圆形纸片的最小半径是____________.
三、解答题:(共40分)
21.(10分)如图8是不倒翁的正视图 ( http: / / www.21cnjy.com ),不倒翁的圆形脸恰好与帽子边沿PA、PB分别相切于点A、B,不倒翁的鼻尖正好是圆心O,若∠OAB=25°,求∠APB的度数.。
22.(10分)如图22,已知⊙O的半径为8cm,点A为半径OB的延长线上一点,射线AC切⊙O于点C,弧BC的长为,求线段AB的长。
23、(10分)如图23,已知△ABC内接于⊙O,AB是直径,D是BC的中点,连接DO并延长到F使AF=OC.
(1)写出途中所有全等的三角形(不用证明);
(2)探究:当∠1等于多少度时,四边形OCAF是菱形?请回答并
给予证明.
24、(10分)如图,点在圆上,弦的延长线与弦的延长线相交于点.
给出下列三个条件:
①是圆的直径;
②是的中点;
③.
请在上述条件中选取两个作为已知条件,第三个作为结论,写出一个你认为正确的命题,并加以证明.
条件: .
结论: .
证明:
D
A
B
C
D
E
F
O
D
E
B
A
C
3-8
3-10
O
D
B
A
C
O
3-9
P
D
C
B
A
C
B
A
O
O
P
B
A
图3-13
O
P
B
A
C
图3-14
D
C
A
B
B
C
O
A
O
图2
图1
A
B
O
C
D
图3
图3—16
3—12
A
B
O
C
图3—17
3—18
·A
·B
·A
·B
·C
·A
A
B
C
O
图3—26
A
B
P
D
C
图3—27
A
B
图3—31
O
m
A
a
b
c
d
r1
r2
图3—49
A
B
l
图3—53
h
l
r
A
B
C
30°
C
B
A
30°
(3—63)
图3—66
D
D
F
E
900cm
2
B
C
A
60cm
80cm
1
G
H
NE
156cm
ME
OE
200cm
3
KE
3cm
4cm
主视图
俯视图
图3—71
7题图
10题图
4题图
6题图
11题图
12题图
B
A
(第19题图)
O
C
D
E
17题图
22题图