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第三章 圆
3.4 圆周角和圆心角的关系
第 1 课时
学习目标
1.经历探索圆周角与圆心角及其所对弧的关系的过程.
2.理解圆周角的概念,了解并证明圆周角定理及其推论.
3.体会分类、归纳等数学思想方法.
情境导入
在射门游戏中(如图),球员射中球门的难易程度与他所处的位置B对球门AC的张角(∠ABC)有关.当球员在B,D,E处射门时,他所处的位置对球门AC分别形成三个张角∠ABC,∠ADC,∠AEC.这三个角的大小有什么关系呢?
探究新知
想一想 观察图中的∠ABC,∠ADC,∠AEC,你能发现它们有什么共同特征吗?
答:发现:
(1)它们的顶点都在圆上;
(2)两边分别与圆有另一个交点.
归纳 我们把顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.
探究新知
做一做 如图,∠AOB=80°.
(1)请你画出几个 所对的圆周角,这几个圆周角有什么关系?与同伴进行交流.
(2)这些圆周角与圆心角∠AOB的大小有什么关系?你是怎样发现的?与同伴进行交流.
探究新知
答:(1)能画出无数个,如下图所示.
通过度量可以发现:∠ADB,∠ACB,∠AEB这几个圆周角相等.
探究新知
(2)通过度量可以发现:这些圆周角都等于圆心角∠AOB的一半.
证明:如下图所示,在以点A,B为端点的优弧上任取一点C,连接AC,OC,BC,延长CO交 于点M.
∵OB=OC,∴∠1=∠2.
又∵OA=OC,∴∠4=∠5.
探究新知
又∵∠3+∠6=∠1+∠2+∠4+∠5,
∴∠3+∠6=2(∠1+∠5),
∠AOB=2∠ACB.
∴∠ACB= ∠AOB= ×80°=40°.
结论:这样的圆周角有许多个,只要在 上任取一点且与点A,B分别相连即可得到,这些角都相等,且等于∠AOB的一半.
探究新知
议一议 在下图中,改变∠AOB的度数,你得到的结论还成立吗?怎样证明你的猜想?
答:改变∠AOB的度数,上面的结论仍然成立.
证明过程如下:
探究新知
已知:如图,∠C是 所对的圆周角,∠AOB是 所对的圆心角.求证:∠C= ∠AOB.
分析:根据圆周角和圆心的位置关系,分三种情况讨论:
探究新知
(1)圆心O在∠C的一条边上,如下图(1);
(2)圆心O在∠C的内部,如下图(2);
(3)圆心O在∠C的外部,如下图(3).
探究新知
证明:(1)圆心O在∠C的一条边上,如图(1).
∵∠AOB是△AOC的外角,
∴∠AOB=∠A+∠C.
∵OA=OC,∴∠A=∠C.
∴∠AOB=2∠C,
即∠C= ∠AOB.
圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半
探究新知
证明:(2)如下图所示,在以点A,B为端点的优弧上任取一点C,连接AC,OC,BC,延长CO交 于点M.
∵OB=OC,∴∠1=∠2.
又∵OA=OC,∴∠4=∠5.
探究新知
又∵∠3+∠6=∠1+∠2+∠4+∠5,
∴∠3+∠6=2(∠1+∠5),即
∠AOB=2∠ACB.
∴∠ACB= ∠AOB.
圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半
探究新知
证明:(3) 过点C做直径CD,由(1)可得:
∠AOD=2∠ACD,
∠BOD=2∠BCD,
∴∠AOB= 2∠ACB.
∴∠ACB= ∠AOB
圆周角定理
圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半
D
探究新知
想一想 在本节课开始提出的射门游戏中,当球员在B,D,E处射门时,所形成的三个张角∠ABC,∠ADC,∠AEC的大小有什么关系?你能用圆周角定理证明你的结论吗?
探究新知
答:∠ABC=∠ADC=∠AEC;能,因为∠ABC,∠ADC和∠AEC都是同弧( )所对的圆周角,根据圆周角定理,它们都等于 所对圆心角度数的一半,所以这几个圆周角相等.
推论
同弧或等弧所对的圆周角相等
典例精析
例 如图,⊙O的直径AB=8 cm,∠CBD=30°,求弦DC的长
解:如图,连接OC,OD,
则OC=OD=4 cm,
∠COD=2∠CBD=60°.
故△COD是等边三角形.
所以CD=4 cm.
课堂练习
1.如图,在⊙O中,OD⊥BC,∠BOD=60°,则∠CAD的度数为( ).
A.15° B.20°
C.25° D.30°
2.如图,正方形ABCD的四个顶点都在⊙O上,点P在劣弧CD上,是不同于点C的任意一点,则∠BPC的度数是( ).
A.45° B.60°
C.75° D.90°
D
A
课堂练习
3.如图,在⊙O中,∠AOB的度数为m,C是优弧AB上一点,D,E是 上不同的两点(不与A,B两点重合),则∠D+∠E的度数为( ).
A.m B.180°-
C.90°+ D.
4.如图,已知A,B,C三点在⊙O上,AC⊥BD于点D,若∠B=55°,则∠BOC的度数是__________.
B
70°
课堂练习
5.如图,在⊙O中,∠O=50°,
∠A= .
6.如图,哪个角与∠BAC相等?你还能找到哪些相等的角?
25°
答:∠BDC=∠BAC;
还能找到∠ABD=∠ACD,∠CAD=∠CBD,∠ADB=∠ACB.
课堂练习
7.如图,A,B,C,D是⊙O上的四点,且∠C=100°,求∠BOD和∠A的度数.
解:∵∠C=100°,
∴ 所对的圆心角=2∠C=200°.
∴∠BOD=360°-200°=160°.
又∵∠A= ∠BOD,
∴∠A= ×160°=80°.
课堂小结
1.圆周角的概念
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
圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半.
3.圆周角定理的推论
同弧或等弧所对的圆周角相等.
再见