北师大版九下导学案+课时练习 3.5 确定圆的条件(教师版+学生版)

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名称 北师大版九下导学案+课时练习 3.5 确定圆的条件(教师版+学生版)
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文件大小 5.1MB
资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2023-11-09 20:48:22

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
(总课时25)§3.5确定圆的条件
一.选择题:
1下列条件,可以画出唯一一个圆的是( )
A. 已知圆心 B. 已知半径 C. 已知直径 D. 已知不在同一条直线上三个点
2.在同一平面上有A、B、C三点,若经过A、B、C这三点画圆,则可画( )
在同一平面上有A、B、C三点,若经过A、B、C这三点画圆,则可画( )
A. 0个 B. 1个 C. 0个或1个 D. 无数个
3.等边三角形外接圆的半径等于边长的( )倍.
A. B. C. D.
4.如图1,已知⊙O是等腰Rt△ABC的外接圆,点D是上一点,BD交AC于点E,若BC=4,AD=,则AE的长是( ) A. 3 B. 2 C. 1 D. 1.2
5.如图2,△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的三边分别记为a,b,c,O是△ABC
的外心,OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,则OD:OE:OF=( )
A. a:b:c B. C. cosA:cosB:cosC D. sinA:sinB:sinC
二.填空题:
6.如图3,⊙O是△ABC的外接圆,直径AD=4,∠ABC=∠DAC,则AC的长为_______.
7.如图4,△ABC的外心坐标是____________.
8.等腰三角形ABC内接于半径为5cm的⊙O中,若底边BC=8cm,则△ABC的面积是____________.
9.如图5,△ABC内接于⊙O,AH⊥BC于点H,若AC=24,AH=18,⊙O的半径OC=13,则AB=_____.
10.如图6,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小值为____.
三.解答题:
11.如图7,BD,CE是△ABC的高,求证:E,B,C,D四点在同一个圆上.
12.如图8,AD为△ABC外接圆的直径,AD⊥BC,垂足为点F,∠ABC的平分线交AD于点E,连接BD,CD.
(1)求证:BD=CD;
(2)请判断B,E,C三点是否在以D为圆心,以DB为半径的圆上?并说明理由.
四.提高题:
13.如图9,抛物线L:y=ax2-2ax+a+k(a,k为常数且a>0)经过点C(-1,0),顶点为M,经过点P(0,a+4)的直线m与x轴平行,且m与L交于点A,B(B在A的右侧),与L的对称轴交于点F,直线n:y=ax+a经过点C.
(1)用a表示k,k=______点M(______);
(2)BP-AP的值是否是定值?若是,直接写出这个定值;若不是,请说明理由;
答:____________
(3)当直线n经过点B时,则a=____,A(_____),B(______);
(4)当a=1时,设△ABC的外心为点N,则
①求点N的坐标;
②若点Q在L的对称轴上,其纵坐标为b,且满足∠AQB<∠ACB,直接写出b的取值范围.
图1
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(总课时25)§3.5确定圆的条件
一.选择题:
1下列条件,可以画出唯一一个圆的是( D )
A. 已知圆心 B. 已知半径 C. 已知直径 D. 已知不在同一条直线上三个点
2.在同一平面上有A、B、C三点,若经过A、B、C这三点画圆,则可画( C )
在同一平面上有A、B、C三点,若经过A、B、C这三点画圆,则可画( C )
A. 0个 B. 1个 C. 0个或1个 D. 无数个
3.等边三角形外接圆的半径等于边长的( C )倍.
A. B. C. D.
4.如图1,已知⊙O是等腰Rt△ABC的外接圆,点D是上一点,BD交AC于点E,若BC=4,AD=,则AE的长是(C) A. 3 B. 2 C. 1 D. 1.2
5.如图2,△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的三边分别记为a,b,c,O是△ABC
的外心,OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,则OD:OE:OF=(C)
A. a:b:c B. C. cosA:cosB:cosC D. sinA:sinB:sinC
二.填空题:
6.如图3,⊙O是△ABC的外接圆,直径AD=4,∠ABC=∠DAC,则AC的长为2.
7.如图4,△ABC的外心坐标是(-2,-1).
8.等腰三角形ABC内接于半径为5cm的⊙O中,若底边BC=8cm,则△ABC的面积是8cm2或32cm2
9.如图5,△ABC内接于⊙O,AH⊥BC于点H,若AC=24,AH=18,⊙O的半径OC=13,则AB=19.5
10.如图6,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小值为2.
三.解答题:
11.如图7,BD,CE是△ABC的高,求证:E,B,C,D四点在同一个圆上.
解:取BC的中点F,连接DF,EF.∵BD,CE是△ABC的高,∴△BCD和△BCE都是直角三角形.
∴DF,EF分别为Rt△BCD和Rt△BCE斜边上的中线,∴DF=EF=BF=CF.
∴E,B,C,D四点在以点F为圆心,0.5BC为半径的圆上.
12.如图8,AD为△ABC外接圆的直径,AD⊥BC,垂足为点F,∠ABC的平分线交AD于点E,连接BD,CD.
(1)求证:BD=CD;
(2)请判断B,E,C三点是否在以D为圆心,以DB为半径的圆上?并说明理由.
(1)证明:∵AD为直径,AD⊥BC,∴由垂径定理得:BD=CD,
∴根据圆心角、弧、弦之间的关系得:BD=CD.
(2)B,E,C三点在以D为圆心,以DB为半径的圆上。
理由:由(1)知:BD=CD,∴∠1=∠2,又∵∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴∠DBE=∠3+∠4,∠DEB=∠1+∠5,
∵BE是∠ABC的平分线,∴∠4=∠5,∴∠DBE=∠DEB,∴DB=DE.
由(1)知:BD=CD∴DB=DE=DC.∴B,E,C三点在以D为圆心,以DB为半径的圆上.
四.提高题:
13.如图9,抛物线L:y=ax2-2ax+a+k(a,k为常数且a>0)经过点C(-1,0),顶点为M,经过点P(0,a+4)的直线m与x轴平行,且m与L交于点A,B(B在A的右侧),与L的对称轴交于点F,直线n:y=ax+a经过点C.
(1)用a表示k,k=-4a,点M(1,-4a);
(2)BP-AP的值是否是定值?若是,直接写出这个定值;若不是,请说明理由;
答:是定值,BP-AP=2.
(3)当直线n经过点B时,则a=1,A(-2,5),B(4,5);
(4)当a=1时,设△ABC的外心为点N,则
①求点N的坐标;
②若点Q在L的对称轴上,其纵坐标为b,且满足∠AQB<∠ACB,直接写出b的取值范围.
解:①根据抛物线的轴对称性可知,L的对称轴x=1就是AB的垂直平分线,
故△ABC的外心N就在直线x=1上,则有AN=CN.
∴设N点坐标为(1,c),由(3)可知A点坐标为(-2,5),
及C点坐标为(-1,0),
∴,
即,解得,∴N点坐标为(,);
②或.
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(总课时25)§3.5确定圆的条件
【学习目标】探索不在同一直线上的三个点确定一个圆.
【学习重难点】理解并运用不在同一直线上的三个点确定一个圆.
【导学过程】
一.知识回顾
⒈圆上所有的点到圆心的距离都等于半径.
⒉确定圆需要两个基本条件,一个是圆心,另一个是半径,其中,圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.
3.两点确定一条直线.
二.探究新知
探究(一)确定圆的条件
1.如图1,经过一点A是否可以作圆?如果能作,可以作几个?(作出图形)
2.如图2,经过两个点A、B是否可以作圆?如果能作,可以作几个?(作出图形)
结论1:①经过一点A可作无数个圆;
②经过A,B两点的圆的圆心在线段AB的垂直平分线上;
③以线段AB的垂直平分线上的任意一点为圆心,这点到A或B的距离为半径可作无数个圆.
3.如图3,经过三个已知点A,B,C能确定一个圆吗?假设经过A,B,C三点的⊙O存在
(1)圆心O到A,B,C三点距离相等(填“相等”或“不相等”).
(2)连接AB,AC,过O点分别作直线MN⊥AB,EF⊥AC,则MN是AB的中垂线.EF是AC的中垂线.
(3)AB,AC的垂直平分线的交点O到B,C的距离相等.
4.议一议:过如下三点能不能作一个圆 为什么
因为AB和BC的中垂线互相平行,没有交点.
结论2:不在同一条直线上的三个点确定一个圆.
探究(二)三角形的外接圆:
1.经过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;这个三角形叫做圆的内接三角形;外接圆的圆心叫做三角形的外心,是三角形三条边垂直平分线的交点.
2.分别作出锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的外接圆;并分别指出三角形的外心所在的位置。
锐角三角形的外心在三角形内部;直角三角形的外心在斜边中点;钝角三角形的外心在三角形外部.
三.典例与练习
例1.下列说法正确的有( D )个
①经过三个点一定可以作圆.②任意一个三角形一定有一个外接圆,并且只有一个外接圆.③任意一个圆一定有一个内接三角形,并且只有一个内接三角形.④三角形的外心到三角形各顶点的距离相等.
A.0 B.1 C.2 D.3
练习1.在Rt△ABC中,∠C = 90°,AC = 20 cm,BC = 21 cm,则它的外心与顶点C的距离等于(D).
A. 13 cm B. 13.5 cm C. 14 cm D. 14.5 cm
例2.在如图4正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三点,那么这条圆弧所在圆的圆心是(B)
A.点P B.点Q C.点R D.点M
练习2.如图5,以点P(4,2)为圆心的圆弧与x轴交于A(2,0),B两点,
则点B的坐标(6,0).
例3.(破轮求径)如图6,破残的圆形轮片上,弦AB的垂直平分线交弧AB于点C,交弦AB于点D.已知:AB=24cm,CD=8cm.(1)求作此残片所在的圆(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求(1)中所作圆的半径.
解:(2)连接OA,设OA=x,在Rt△AOD中,由勾股定理得:
OA2=OD2+AD2,即:x2=(x-8)2+122,x=13
答:圆的半径是13cm.
练习3.如图7,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,求其外接圆半径.
解:由BC=12,易得BD=6,AD=8,
设OA=x,则由勾股定理得:
OB2=OD2+BD2,即:x2=(8-x)2+62,解得:x=6.25
答:外接圆半径是6.25
四.课堂小结
1.定理:不在同一直线上的三个点确定一个圆.
“不在同一直线”这个条件不可忽略,“确定”一词应理解为“有且只有”.
2.通过三角形各顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心为三角形的外心,这个三角形叫圆的内接三角形.只要三角形确定,那么它的外心和外接圆半径也随之确定了.
五.分层过关
1.三角形的外心是( B )
A.三角形三条中线的交点 B.三角形三边垂直平分线的交点
C.三角形三个内角平分线的交点 D.三角形三条高的交点
2.直角三角形两直角边长分别是16和12,此三角形的外接圆半径是(C)
A.6 B.8 C.10 D. 8或10
3.A、B、C是平面内的三点,AB=BC=3,AC=6,下列说法中正确的是(B)
A.可以画一个圆,使A、B、C都在圆上,B.可以画一个圆,使A、B在圆上,C在圆外
C.可以画一个圆,使A、C在圆上,B在圆外,D.可以画一个圆,使B、C在圆上,A在圆内
4.如图8,⊙O是正方形ABCD的外接圆,点P在⊙O上,则∠APB=45°.
5.如图9,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5,CB=12,AD是△ABC的角平分线.过A、C、D三点的圆与斜边AB交于点E,连接DE.
(1)求证AC=AE;(2)求△ACD外接圆的半径.
证明:(1)∵∠ACB=90°,∴AD是圆的直径,∴∠AED=90°
∵AD平分∠CAB∴AC=AE
(2)在Rt△ABC中,AC=5,CB=12∴AB=13∵AC=AE=5∴BE=8∵∠B=∠B,∠BED=∠C∴△BED∽△BCA
∴∴∴DE=,∴AD=∴△ACD外接圆的半径是
思考题:
6.如图10,在平面直角坐标系中,抛物线y=0.5x2-bx+c交x轴于点A,B,点B的坐标为(4,0),与y轴于交于点C(0,﹣2).(1)则抛物线的解析式为:y=0.5x2-1.5x-2;
(2)在抛物线上取点D,若点D的横坐标为5,点D的坐标(5,3),∠ADB=45°;
(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴交x轴于点H,△ABD的外接圆圆心为M,
求点M的坐标及⊙M的半径;
(3)如图,连接MA,MB,∵∠ADB=45,∴∠AMB=90,
∵MA=MB,MH⊥AB,∴AH=BH=HM=2.5,
∴点M的坐标为(1.5,2.5),⊙M的半径为;
A
B
C
A
B
A
图3
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O
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图10
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(总课时25)§3.5确定圆的条件
【学习目标】探索不在同一直线上的三个点确定一个圆.
【学习重难点】理解并运用不在同一直线上的三个点确定一个圆.
【导学过程】
一.知识回顾
⒈圆上所有的点到圆心的距离都等于_____.
⒉确定圆需要两个基本条件,一个是____,另一个是____,其中,____确定圆的位置,____确定圆的大小.
3.____点确定一条直线.
二.探究新知
探究(一)确定圆的条件
1.如图1,经过一点A是否可以作圆?如果能作,可以作几个?(作出图形)
2.如图2,经过两个点A、B是否可以作圆?如果能作,可以作几个?(作出图形)
结论1:①经过一点A可作____个圆;
②经过A,B两点的圆的圆心在线段AB的____________上;
③以线段AB的垂直平分线上的任意一点为圆心,这点到A或B的距离为半径可作____个圆.
3.如图3,经过三个已知点A,B,C能确定一个圆吗?假设经过A,B,C三点的⊙O存在
(1)圆心O到A,B,C三点距离____(填“相等”或“不相等”).
(2)连接AB,AC,过O点分别作直线MN⊥AB,EF⊥AC,则MN是AB的______.EF是AC的_______.
(3)AB,AC的垂直平分线的交点O到B,C的距离____.
4.议一议:过如下三点能不能作一个圆 为什么
因为AB和BC的中垂线____________________.
结论2:不在同一条直线上的三个点________圆.
探究(二)三角形的外接圆:
1.经过三角形的三个顶点确定一个圆,这个圆叫做三角形的____圆;这个三角形叫做圆的____三角形;外接圆的圆心叫做三角形的____,是三角形三条边____________的交点.
2.分别作出锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的外接圆;并分别指出三角形的外心所在的位置。
锐角三角形的外心在________;直角三角形的外心在________;钝角三角形的外心在__________.
三.典例与练习
例1.下列说法正确的有( )个
①经过三个点一定可以作圆.②任意一个三角形一定有一个外接圆,并且只有一个外接圆.③任意一个圆一定有一个内接三角形,并且只有一个内接三角形.④三角形的外心到三角形各顶点的距离相等.
A.0 B.1 C.2 D.3
练习1.在Rt△ABC中,∠C = 90°,AC = 20 cm,BC = 21 cm,则它的外心与顶点C的距离等于( ).
A. 13 cm B. 13.5 cm C. 14 cm D. 14.5 cm
例2.在如图4正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三点,那么这条圆弧所在圆的圆心是( )
A.点P B.点Q C.点R D.点M
练习2.如图5,以点P(4,2)为圆心的圆弧与x轴交于A(2,0),B两点,
则点B的坐标________.
例3.(破轮求径)如图6,破残的圆形轮片上,弦AB的垂直平分线交弧AB于点C,交弦AB于点D.已知:AB=24cm,CD=8cm.(1)求作此残片所在的圆(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求(1)中所作圆的半径.
解:(2)连接OA,设OA=x,在Rt△AOD中,由勾股定理得:
OA2=OD2+AD2,即:________________
答:圆的半径是________.
练习3.如图7,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,求其外接圆半径.
四.课堂小结
1.定理:不在同一直线上的三个点确定一个圆.
“不在同一直线”这个条件不可忽略,“确定”一词应理解为“有且只有”.
2.通过三角形各顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心为三角形的外心,这个三角形叫圆的内接三角形.只要三角形确定,那么它的外心和外接圆半径也随之确定了.
五.分层过关
1.三角形的外心是( )
A.三角形三条中线的交点 B.三角形三边垂直平分线的交点
C.三角形三个内角平分线的交点 D.三角形三条高的交点
2.直角三角形两直角边长分别是16和12,此三角形的外接圆半径是( )
A.6 B.8 C.10 D. 8或10
3.A、B、C是平面内的三点,AB=BC=3,AC=6,下列说法中正确的是( )
A.可以画一个圆,使A、B、C都在圆上,B.可以画一个圆,使A、B在圆上,C在圆外
C.可以画一个圆,使A、C在圆上,B在圆外,D.可以画一个圆,使B、C在圆上,A在圆内
4.如图8,⊙O是正方形ABCD的外接圆,点P在⊙O上,则∠APB=____.
5.如图9,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5,CB=12,AD是△ABC的角平分线.过A、C、D三点的圆与斜边AB交于点E,连接DE.
(1)求证AC=AE;(2)求△ACD外接圆的半径.
思考题:
6.如图10,在平面直角坐标系中,抛物线y=0.5x2-bx+c交x轴于点A,B,点B的坐标为(4,0),与y轴于交于点C(0,﹣2).(1)则抛物线的解析式为:________________;
(2)在抛物线上取点D,若点D的横坐标为5,点D的坐标________,∠ADB=________;
(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴交x轴于点H,△ABD的外接圆圆心为M,
求点M的坐标及⊙M的半径;
A
B
C
A
B
A
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