第三章圆全章学案及其配套练习

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名称 第三章圆全章学案及其配套练习
格式 zip
文件大小 926.2KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2015-04-16 19:17:31

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文档简介

第三章 圆
§3.1 车轮为什么做成圆形
学习目标:
经历形成圆的概念的过程,经历探索点与圆位置关系的过程;理解圆的概念,理解点与圆的位置关系.
学习重点:
圆及其有关概念,点与圆的位置关系.
学习难点:
用集合的观念描述圆.
学习方法:
指导探索法.
学习过程:
一、例题讲解:
【例1】如图,Rt△ABC的两条直角边BC=3,AC=4,斜边AB上的高为CD,若以C为圆心,分别以r1=2cm,r2=2.4cm,r3=3cm为半径作圆,试判断D点与这三个圆的位置关系.
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【例2】如何在操场上画出一个很大的圆?说一说你的方法.
【例3】 已知:如图,OA、OB、OC是⊙O的三条半径,∠AOC=∠BOC,M、N分别为OA、OB的中点.求证:MC=NC.
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【例4】 设⊙O的半径为2,点P到圆心的距离OP=m,且m使关于x的方程2x2-2x+m-1=0有实数根,试确定点P的位置.
【例5】 城市规划建设中,某超市需要拆迁.爆破时,导火索的燃烧速度与每秒0.9厘米,点导火索的人需要跑到离爆破点120米以外的安全区域,这个导火索的长度为18厘米,那么点导火索的人每秒跑6.5米是否安全?
【例6】 由于过渡采伐森林和破坏植被,使我国某些地区多次受到沙尘暴的侵袭.近来A市气象局测得沙尘暴中心在A市正东方向400km的B处,正在向西北方向移动(如图3-1-5),距沙尘暴中心300km的范围内将受到影响,问A市是否会受到这次沙尘暴的影响?
二、随堂练习
1.已知圆的半径等于5cm,根据下列点P到圆心的距离:(1)4cm;(2)5cm;(3)6cm,判定点P与圆的位置关系,并说明理由.
2.点A在以O为圆心,3cm为半径的⊙O内,则点A到圆心O的距离d的范围是 .
三、课后练习
1.P为⊙O内与O不重合的一点,则下列说法正确的是( )
A.点P到⊙O上任一点的距离都小于⊙O的半径
B.⊙O上有两点到点P的距离等于⊙O的半径
C.⊙O上有两点到点P的距离最小
D.⊙O上有两点到点P的距离最大
2.若⊙A的半径为5,点A的坐标为(3,4),点P的坐标为(5,8),则点P的位置为( )
A.在⊙A内 B.在⊙A上 C.在⊙A外 D.不确定
3.两个圆心为O的甲、乙两圆,半径分别为r1和r2,且r1<OA<r2,那么点A在( )
A.甲圆内 B.乙圆外 C.甲圆外,乙圆内 D.甲圆内,乙圆外
4.以已知点O为圆心作圆,可以作( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
5.以已知点O为圆心,已知线段a为半径作圆,可以作( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
6.已知⊙O的半径为3.6cm,线段OA=cm,则点A与⊙O的位置关系是( )
A.A点在圆外 B.A点在⊙O上 C.A点在⊙O内 D. 不能确定
7.⊙O的半径为5,圆心O的坐标为(0,0),点P的坐标为(4,2),则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点P在⊙O内 B.点P在⊙O上
C.点P在⊙O外 D.点P在⊙O上或⊙O外
8.在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4cm,D是AB边的中点,以C为圆心,4cm长为半径作圆,则A、B、C、D四点中在圆内的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=2cm,BC=4cm,CM为中线,以C为圆心,cm为半径作圆,则A、B、C、M四点在圆外的有 ,在圆上的有 ,在圆内的有 .
10.一点和⊙O上的最近点距离为4cm,最远距离为9cm,则这圆的半径是 cm.
11.圆上各点到圆心的距离都等于 ,到圆心的距离等于半径的点都在 .
12.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=15cm,BC=10cm,以A为圆心,12cm为半径作圆,则点C与⊙A的位置关系是 .
13.⊙O的半径是3cm,P是⊙O内一点,PO=1cm,则点P到⊙O上各点的最小距离是 .
14.作图说明:到已知点A的距离大于或等于1cm,且小于或等于2cm的所有点组成的图形.
15.菱形的四边中点是否在同一个圆上?如果在同一圆上,请找出它的圆心和半径.
16.在Rt△ABC中,BC=3cm,AC=4cm,AB=5cm,D、E分别是AB和AC的中点.以B为圆心,以BC为半径作⊙B,点A、C、D、E分别与⊙B有怎样的位置关系?
17.已知:如图,矩形ABCD中,AB=3cm,AD=4cm.若以A为圆心作圆,使B、C、D三点中至少有一点在圆内,且至少有一点在圆外,求⊙A的半径r的取值范围.
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18.如图,公路MN和公路PQ在P处交汇,且∠QPN=30°,点A处有一所中学,AP=160m.假设拖拉机行驶时,周围100m以内会受到噪声的影响,那么拖拉机在公路MN上沿PN方向行驶时,学校是否会受到噪声影响?请说明理由;如果受影响,已知拖拉机的速度为18km/时,那么学样受影响的时间为多少秒?
19.在等腰三角形ABC中,B、C为定点,且AC=AB,D为BC的中点,以BC为直径作⊙D,问:(1)顶角A等于多少度时,点A在⊙D上?(2)顶角A等于多少度时,点A在⊙D内部?(3)顶角A等于多少度时,点A在⊙D外部?
20.如图,点C在以AB为直径的半圆上,∠BAC=20°,∠BOC等于( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
21.如图,直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=4,BC=9,AB=12,M为AB的中点,以CD为直径画圆P,判断点M与⊙P的位置关系.
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22.生活中许多物品的形状都是圆柱形的.如水桶、热水瓶、罐头、茶杯、工厂里用的油桶、贮气罐以及地下各种管道等等.你知道这是为什么吗?尽你所知,请说出一些道理.
§3.2 圆的对称性(第一课时)
学习目标:
经历探索圆的对称性及相关性质的过程.理解圆的对称性及相关知识.理解并掌握垂径定理.
学习重点: 垂径定理及其应用.
学习难点: 垂径定理及其应用.
学习方法 指导探索与自主探索相结合。
学习过程:
一、举例:
【例1】判断正误:
(1)直径是圆的对称轴.
(2)平分弦的直径垂直于弦.
【例2】若⊙O的半径为5,弦AB长为8,求拱高.
【例3】如图,⊙O的直径AB和弦CD相交于点E,已知AE=6cm,EB=2cm,∠CEA=30°,求CD的长.
【例4】如图,在⊙O中,弦AB=8cm,OC⊥AB于C,OC=3cm,求⊙O的半径长.
【例5】如图1,AB是⊙O的直径,CD是弦,AE⊥CD,垂足为E,BF⊥CD,垂足为F,EC和DF相等吗?说明理由.
如图2,若直线EF平移到与直径AB相交于点P(P不与A、B重合),在其他条件不变的情况下,原结论是否改变?为什么?
如图3,当EF∥AB时,情况又怎样?
如图4,CD为弦,EC⊥CD,FD⊥CD,EC、FD分别交直径AB于E、F两点,你能说明AE和BF为什么相等吗?
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二、课内练习:
1、判断:
⑴垂直于弦的直线平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.( )
⑵平分弦所对的一条弧的直径一定平分这条弦所对的另一条弧.( )
⑶经过弦的中点的直径一定垂直于弦.( )
⑷圆的两条弦所夹的弧相等,则这两条弦平行. ( )
⑸弦的垂直平分线一定平分这条弦所对的弧. ( )
2、已知:如图,⊙O 中,弦AB∥CD,AB<CD,
直径MN⊥AB,垂足为E,交弦CD于点F.
图中相等的线段有 .
图中相等的劣弧有 .
3、已知:如图,⊙O 中, AB为 弦,C 为 弧AB 的中点,OC交AB 于D ,AB = 6cm ,CD = 1cm. 求⊙O 的半径OA.
4.如图,圆O与矩形ABCD交于E、F、G、H,EF=10,HG=6,AH=4.求BE的长.
5.储油罐的截面如图3-2-12所示,装入一些油后,若油面宽AB=600mm,求油的最大深度.
6. “五段彩虹展翅飞”,我省利用国债资金修建的,横跨南渡江的琼州大桥(如图3-2-16)已于今年5月12日正式通车,该桥的两边均有五个红色的圆拱,如图(1).最高的圆拱的跨度为110米,拱高为22米,如图(2)那么这个圆拱所在圆的直径为 米.
三、课后练习:
1、已知,如图在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于C、D两点,求证:AC=BD
2、已知AB、CD为⊙O的弦,且AB⊥CD,AB将CD分成3cm和7cm两部分,求:圆心O到弦AB的距离
3、已知:⊙O弦AB∥CD 求证:
4、已知:⊙O半径为6cm,弦AB与直径CD垂直,且将CD分成1∶3两部分,求:弦AB的长.
5、已知:AB为⊙O的直径,CD为弦,CE⊥CD交AB于E DF⊥CD交AB于F求证:AE=BF
6、已知:△ABC内接于⊙O,边AB过圆心O,OE是BC的垂直平分线,交⊙O于E、D两点,求证,
7、已知:AB为⊙O的直径,CD是弦,BE⊥CD于E,AF⊥CD于F,连结OE,OF求证:⑴OE=OF ⑵ CE=DF
8、在⊙O中,弦AB∥EF,连结OE、OF交AB于C、D求证:AC=DB
9、已知如图等腰三角形ABC中,AB=AC,半径OB=5cm,圆心O到BC的距离为3cm,求ABC的长
10、已知:⊙O与⊙O'相交于P、Q,过P点作直线交⊙O于A,交⊙O'于B使OO'与AB平行求证:AB=2OO'
11、已知:AB为⊙O的直径,CD为弦,AE⊥CD于E,BF⊥CD于F
求证:EC=DF
§3.2 圆的对称性(第二课时)
学习目标:
圆的旋转不变性,圆心角、弧、弦之间相等关系定理.
学习重点:
圆心角、弧、弦之间关系定理.
学习难点:
“圆心角、弧、弦之间关系定理”中的“在同圆或等圆”条件的理解及定理的证明.
学习方法:
指导探索法.
学习过程:
一、例题讲解:
【例1】已知A,B是⊙O上的两点,∠AOB=1200,C是 的中点,试确定四边形OACB的形状,并说明理由.
【例2】如图,AB、CD、EF都是⊙O的直径,且∠1=∠2=∠3,弦AC、EB、DF是否相等?为什么?
【例3】如图,弦DC、FE的延长线交于⊙O外一点P,直线PAB经过圆心O,请你根据现有圆形,添加一个适当的条件: ,使∠1=∠2.
二、课内练习:
 1、判断题
  (1)相等的圆心角所对弦相等 ( )
  (2)相等的弦所对的弧相等  ( )
 2、填空题
  ⊙O中,弦AB的长恰等于半径,则弦AB所对圆心角是________度.
  3、选择题
  如图,O为两个同圆的圆心,大圆的弦AB交小圆于C、D两点,OE⊥AB,垂足为E,若AC=2.5 cm,ED=1.5 cm,OA=5 cm,则AB长度是___________.
  A、6 cm  B、8 cm  C、7 cm  D、7.5 cm
  
4、选择填空题
  如图2,过⊙O内一点P引两条弦AB、CD,使AB=CD,
  求证:OP平分∠BPD.
  证明:过O作OM⊥AB于M,ON⊥CD于N.
  
A OM⊥PB  B OM⊥AB C ON⊥CD D ON⊥PD
三、课后练习:
1.下列命题中,正确的有( )
A.圆只有一条对称轴
B.圆的对称轴不止一条,但只有有限条
C.圆有无数条对称轴,每条直径都是它的对称轴
D.圆有无数条对称轴,经过圆心的每条直线都是它的对称轴
2.下列说法中,正确的是( )
A.等弦所对的弧相等 B.等弧所对的弦相等
C.圆心角相等,所对的弦相等 D.弦相等所对的圆心角相等
3.下列命题中,不正确的是( )
A.圆是轴对称图形 B.圆是中心对称图形
C.圆既是轴对称图形,又是中心对称图形 D.以上都不对
4.半径为R的圆中,垂直平分半径的弦长等于( )
A.R B.R C.R D.2R
5.如图1,半圆的直径AB=4,O为圆心,半径OE⊥AB,F为OE的中点,CD∥AB,则弦CD的长为( )
A.2 B. C. D.2
6.已知:如图2,⊙O的直径CD垂直于弦AB,垂足为P,且AP=4cm,PD=2cm,则⊙O的半径为( )
A.4cm B.5cm C.4cm D.2cm
7.如图3,同心圆中,大圆的弦AB交小圆于C、D,已知AB=4,CD=2,AB的弦心距等于1,那么两个同心圆的半径之比为( )
A.3:2 B.:2 C.: D.5:4
8.半径为R的⊙O中,弦AB=2R,弦CD=R,若两弦的弦心距分别为OE、OF,则OE:OF=( )
A.2:1 B.3:2 C.2:3 D.0
9.在⊙O中,圆心角∠AOB=90°,点O到弦AB的距离为4,则⊙O的直径的长为( )
A.4 B.8 C.24 D.16
10.如果两条弦相等,那么( )
A.这两条弦所对的弧相等 B.这两条弦所对的圆心角相等
C.这两条弦的弦心距相等 D.以上答案都不对
11.⊙O中若直径为25cm,弦AB的弦心距为10cm,则弦AB的长为 .
12.若圆的半径为2cm,圆中的一条弦长2cm,则此弦中点到此弦所对劣弧的中点的距离为 .
13.AB为圆O的直径,弦CD⊥AB于E,且CD=6cm,OE=4cm,则AB= .
14.半径为5的⊙O内有一点P,且OP=4,则过点P的最短的弦长是 ,最长的弦长是 .
15.弓形的弦长6cm,高为1cm,则弓形所在圆的半径为 cm.
16.在半径为6cm的圆中,垂直平分半径的弦长为 cm.
17.一条弦把圆分成1:3两部分,则弦所对的圆心角为 .
18.弦心距是弦的一半时,弦与直径的比是 ,弦所对的圆心角是 .
19.如图4,AB、CD是⊙O的直径OE⊥AB,OF⊥CD,则∠EOD ∠BOF, ,AC AE.
20.如图5,AB为⊙O的弦,P是AB上一点,AB=10cm,OP=5cm,PA=4cm,求⊙O的半径.
21.如图6,已知以点O为公共圆心的两个同心圆,大圆的弦AB交小圆于C、D.
(1)求证:AC=DB;
(2)如果AB=6cm,CD=4cm,求圆环的面积.
22.⊙O的直径为50cm,弦AB∥CD,且AB=40cm,CD=48cm,求弦AB和CD之间的距离.
23.如果圆的两条弦互相平行,那么这两条弦所夹的弧相等吗?为什么?
24.已知一弓形的弦长为4,弓形所在的圆的半径为7,求弓形的高.
25.如图,已知⊙O1和⊙O2是等圆,直线CF顺次交这两个圆于C、D、E、F,且CF交O1O2于点M,,O1M和O2M相等吗?为什么?
§3.3 圆周角和圆心角的关系(第一课时)
学习目标:
  (1)理解圆周角的概念,掌握圆周角的两个特征、定理的内容及简单应用;
  (2)继续培养学生观察、分析、想象、归纳和逻辑推理的能力;
  (3)渗透由“特殊到一般”,由“一般到特殊”的数学思想方法.
学习重点: 圆周角的概念和圆周角定理
学习难点: 圆周角定理的证明中由“一般到特殊”的数学思想方法和完全归纳法的数学思想.
学习方法:指导探索法.
学习过程:
一、举例:
1、已知⊙O中的弦AB长等于半径,求弦AB所对的圆周角和圆心角的度数.
2、如图,OA、OB、OC都是圆O的半径,∠AOB=2∠BOC.求证:∠ACB=2∠BAC
3、如图,已知圆心角∠AOB=100°,求圆周角∠ACB、∠ADB的度数?
4、一条弦分圆为1:4两部分,求这弦所对的圆周角的度数?
5、已知AB为⊙O的直径,AC和AD为弦,AB=2,AC=,AD=1,求∠CAD的度数.
6、如图,A、B、C、D、E是⊙O上的五个点,则图中共有 个圆周角,分别是 .
7、如图,已知△ABC是等边三角形,以BC为直径的⊙O交AB、AC于D、E.(1)求证:△DOE是等边三角形;(2)如图3-3-14,若∠A=60°,AB≠AC,则①中结论是否成立?如果成立,请给出证明;如果不成立,请说明理由?
8、已知等圆⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,⊙O1经过O2,点C是上任一点(不与A、O2、B重合),连接BC并延长交⊙O2于D,连接AC、AD.求证: .
(1)操作测量:图a)供操作测量用,测量时可使用刻度尺或圆规将图(a)补充完整,并观察和度量AC、CD、AD三条线段的长短,通过观察或度量说出三条线段之间存在怎样的关系?
(2)猜想结论(求证部分),并证明你的猜想;(在补充完整的图(a)中进行证明)
(3)如图b),若C点是的中点,AC与O1O2相交于E点,连接O1C,O2C.求证:CE2=O1O2·EO2.
二、课外练习:
1、⊙O的弦AB等于半径,那么弦AB所对的圆周角一定是( ).
  (A)30° (B)150° (C)30°或150° (D))60°
  2、△ABC中,∠B=90°,以BC为直径作圆交AC于E,若BC=12,AB=12 ,则 的度数为( ).
  (A)60° (B)80° (C)100° (D))120°
  3、如图,△ABC是⊙O的内接等边三角形,D是AB上一点,AB与CD交于E点,则图中60°的角共有( )个.
  (A)3 (B)4 (C)5 (D)6
  
4、如图,△ABC内接于⊙O,∠OBC=25°,则∠A的度数为( )
  (A)70° (B)65° (C)60° (D))50°
  
5、圆内接三角形三个内角所对的弧长为3:4:5,那么这个三角形内角的度数分别为__________.
 
 6、如图,AB是⊙O的直径,CD⊥AB于D,AD=9cm,DB=4cm,求CD和AC的长.
7、已知:如图,△ABC是⊙O的内接三角形,⊙O的直径BD交AC于E,AF⊥BD于F,延长AF交BC于G.求证:
§3.3 圆周角和圆心角的关系(第二课时)
学习目标:
  掌握圆周角定理几个推论的内容,会熟练运用推论解决问题.
学习重点:
圆周角定理几个推论的应用.
学习难点:
理解几个推论的”题设”和”结论”.
学习方法:
指导探索法.
学习过程:
一、举例:
【例1】用直角钢尺检查某一工件是否恰好是半圆环形,根据图形3-3-19所表示的情形,四个工件哪一个肯定是半圆环形?
【例2】如图,已知⊙O中,AB为直径,AB=10cm,弦AC=6cm,∠ACB的平分线交⊙O于D,求BC、AD和BD的长.
【例3】如图所示,已知AB为⊙O的直径,AC为弦,OD∥BC,交AC于D,BC=4cm.
(1)求证:AC⊥OD;
(2)求OD的长;
(3)若2sinA-1=0,求⊙O的直径.
【例4】四边形ABCD中,AB∥DC,BC=b,AB=AC=AD=a,如图3-3-15,求BD的长.
【例5】如图1,AB是半⊙O的直径,过A、B两点作半⊙O的弦,当两弦交点恰好落在半⊙O上C点时,则有AC·AC+BC·BC=AB2.
(1)如图2,若两弦交于点P在半⊙O内,则AP·AC+BP·BD=AB2是否成立?请说明理由.
(2)如图3,若两弦AC、BD的延长线交于P点,则AB2= .参照(1)填写相应结论,并证明你填写结论的正确性.
二、练习:
1.在⊙O中,同弦所对的圆周角( )
A.相等 B.互补 C.相等或互补 D.都不对
2.如图,在⊙O中,弦AD=弦DC,则图中相等的圆周角的对数是( )
A.5对 B.6对 C.7对 D.8对
3.下列说法正确的是( )
A.顶点在圆上的角是圆周角
B.两边都和圆相交的角是圆周角
C.圆心角是圆周角的2倍
D.圆周角度数等于它所对圆心角度数的一半
4.下列说法错误的是( )
A.等弧所对圆周角相等 B.同弧所对圆周角相等
C.同圆中,相等的圆周角所对弧也相等. D.同圆中,等弦所对的圆周角相等
5.如图4,AB是⊙O的直径,∠AOD是圆心角,∠BCD是圆周角.若∠BCD=25°,则∠AOD= .
6.如图5,⊙O直径MN⊥AB于P,∠BMN=30°,则∠AON= .
7.如图6,AB是⊙O的直径,=,∠A=25°,则∠BOD= .
8.如图7,A、B、C是⊙O上三点,∠BAC的平分线AM交BC于点D,交⊙O于点M.若∠BAC=60°,∠ABC=50°,则∠CBM= ,∠AMB= .
9.⊙O中,若弦AB长2cm,弦心距为cm,则此弦所对的圆周角等于 .
10.如图8,⊙O中,两条弦AB⊥BC,AB=6,BC=8,求⊙O的半径.
11.如图9,AB是⊙O的直径,FB交⊙O于点G,FD⊥AB,垂足为D,FD交AG于E.求证:EF·DE=AE·EG.
12.如图,AB是半圆的直径,AC为弦,OD⊥AB,交AC于点D,垂足为O,⊙O的半径为4,OD=3,求CD的长.
13.如图,⊙O的弦AD⊥BC,垂足为E,∠BAD=∠α,∠CAD=∠β,且sinα=,cosβ=,AC=2,求(1)EC的长;(2)AD的长.
14.如图,在圆内接△ABC中,AB=AC,D是BC边上一点.
(1)求证:AB2=AD·AE;
(2)当D为BC延长线上一点时,第(1)小题的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由.
15.如图,已知BC为半圆的直径,O为圆心,D是的中点,四边形ABCD对角线AC、BD交于点E.
(1)求证:△ABE∽△DBC;
(2)已知BC=,CD=,求sin∠AEB的值;
(3)在(2)的条件下,求弦AB的长.
16.如图,以△ABC的BC边为直径的半圆交AB于D,交AC于E,过E点作EF⊥BC,垂足为F,且BF:FC=5:1,AB=8,AE=2,求EC的长.
§3.4 确定圆的条件
学习目标:
  通过经历不在同一直线上的三个点确定一个圆的探索,了解不在同一直线上的三个点确定一个圆,掌握过不在同一直线上的三个点作圆的方法,了解三角形的外接圆、三角形的外心,圆的内接三角形的概念,进一步体会解决数学问题的策略.
学习重点:
1.定理:不在同一直线上的三个点确定一个圆.定理中“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.
学习难点:
分析作圆的方法,实质是设法找圆心.过已知点作圆的问题,就是对圆心和半径的探讨.
学习方法:
教师指导学生自主探索交流法.
学习过程:
一、举例:
【例1】 下面四个命题中真命题的个数是( )
①经过三点一定可以做圆;
②任意一个三角形一定有一个外接圆,而且只有一个外接圆;
③任意一个圆一定有一个内接三角形,而且只有一个内接三角形;
④三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【例2】 在△ABC中,BC=24cm,外心O到BC的距离为6cm,求△ABC的外接圆半径.
【例3】 如图,点A、B、C表示三个村庄,现要建一座深水井泵站,向三个村庄分别送水,为使三条输水管线长度相同,水泵站应建在何处?请画出图,并说明理由.
【例4】 阅读下面材料:对于平面图形A,如果存在一个圆,使图形A上的任意一点到圆心的距离都不大于这个圆的半径,则称图形A被这个圆所覆盖.
如图3-4-5中的三角形被一个圆所覆盖,图3-4-6中的四边形被两个圆所覆盖.
回答下列问题:
(1)边长为1cm的正方形被一个半径为r的圆所覆盖,r的最小值是 cm.
(2)边长为1cm的等边三角形被一个半径为r的圆所覆盖,r的最小值是 cm.
(3)边长为2cm,1cm的矩形被两个半径都为r的图所覆盖,r的最小值是 cm,这两个圆的圆心距是 cm.
【例5】 已知Rt△ABC的两直角边为a和b,且a,b是方程x2-3x+1=0的两根,求Rt△ABC的外接圆面积.
【例6】 如图,有一个圆形铁片,用圆规和直尺将它分成面积相等的两部分.
二、随堂练习
一、填空题
1.经过平面上一点可以画 个圆;经过平面上两点A、B可以作 个圆,这些圆的圆心在 .
2.经过平面上不在同一直线上的三点可以作 个圆.
3.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 .
二、选择题
4.下列说法正确的是( )
A.三点确定一个圆 B.三角形有且只有一个外接圆
C.四边形都有一个外接圆 D.圆有且只有一个内接三角形
5.下列命题中的假命题是( )
A.三角形的外心到三角形各顶点的距离相等
B.三角形的外心到三角形三边的距离相等
C.三角形的外心一定在三角形一边的中垂线上
D.三角形任意两边的中垂线的交点,是这个三角形的外心
6.下列图形一定有外接圆的是( )
A.三角形 B.平行四边形 C.梯形 D.菱形
三、课后练习
1.下列说法正确的是( )
A.过一点A的圆的圆心可以是平面上任意点
B.过两点A、B的圆的圆心在一条直线上
C.过三点A、B、C的圆的圆心有且只有一点
D.过四点A、B、C、D的圆不存在
2.已知a、b、c是△ABC三边长,外接圆的圆心在△ABC一条边上的是( )
A.a=15,b=12,c=1 B.a=5,b=12,c=12
C.a=5,b=12,c=13 D.a=5,b=12,c=14
3.一个三角形的外心在其内部,则这个三角形是( )
A.任意三角形 B.直角三角形 C.锐角三角形 D.钝角三角形
4.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,则它的外心与顶点C的距离为( )
A.5cm B.6cm C.7cm D.8cm
5.等边三角形的外接圆的半径等于边长的( )倍.
A. B. C. D.
6.已知圆内一点到圆周上的点的最大距离是7,最小距离是5,则该圆的半径是( )
A.2 B.6 C.12 D.7
7.三角形的外心具有的性质是( )
A.到三边距离相等 B.到三个顶点距离相等
C.外心在三角形外 D.外心在三角形内
8.对于三角形的外心,下列说法错误的是( )
A.它到三角形三个顶点的距离相等
B.它与三角形三个顶点的连线平分三内角
C.它到任一顶点的距离等于这三角形的外接圆半径
D.以它为圆心,它到三角形一顶点的距离为半径作圆,必通过另外两个顶点
9.下列说法错误的是( )
A.过直线上两点和直线外一点,可以确定一个圆
B.任意一个圆都有无数个内接三角形
C.任意一个三角形都有无数个外接圆
D.同一圆的内接三角形的外心都在同一个点上
10.在一个圆中任意引两条直径,顺次连接它们的四个端点组成一个四边形,则这个四边形一定是( )
A.菱形 B.等腰梯形 C.矩形 D.正方形
11.若AB=4cm,则过点A、B且半径为3cm的圆有 个.
12.直角三角形三个顶点都在以 为圆心,以 为半径的圆上,直角三角形的外心是 .
13.若Rt△ABC的斜边是AB,它的外接圆面积是121πcm2,则AB= .
14.△ABC的三边3,2,,设其三条高的交点为H,外心为O,则OH= .
15.在△ABC中,∠C=90°,AB=6,则其外心与垂心的距离为 .
16.外心不在三角形的外部,这三角形的形状是 .
17.锐角△ABC中,当∠A逐渐增大时,其外心向 边移动,∠A=90°,外心位置是 .
18.△ABC的外心是它的两条中线交点,则△ABC的形状为 .
19.如图是一块破碎的圆形木盖,试确定它的圆心.
20.求边长是6cm的等边三角形的外接圆的半径.
21.已知线段a、b、c.求作:(1)△ABC,使BC=a,AC=b,AB=c;(2)⊙O使它经过点B、C,且圆心O在AB上.(作⊙O不要求写作法,但要保留作图痕迹)
22.已知点P在圆周上的点的最小距离为5cm,最大距离为15cm,求该圆的半径.
23.如图,有一个圆形的盖水桶的铁片,部分边沿由于水生锈残缺了一些,很不美观.为了废物利用,将铁片剪去一些使其成为圆形的,应找到圆心,并找到合理的半径,在铁片上画出圆,沿圆剪下即可,问应怎样找到圆心半径?
§3.5 直线和圆的位置关系(第一课时)
学习目标:
  经历探索直线和圆位置关系的过程,理解直线与圆有相交、相切、相离三种位置关系,了解切线的概念,探索切线与过切点的直径之间的关系。
学习重点:
直线和圆的三种位置关系,切线的概念和性质.
学习难点:
探索切线的性质.
学习方法:
教师指导学生探索法.
学习过程:
举例:
【例1】在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,以C为圆心,r为半径的圆与AB有何位置关系?(1)r=2cm;(2)r=2.4cm(3)r=3cm.
【例2】已知:如图,△ABC中,内切圆I和边BC、CA、AB分别相切于点D、E、F,若∠FDE=70°,求∠A的度数.
【例3】小红家的锅盖坏了,为了配一个锅盖,需要测量锅的直径(铅沿所形成的圆的直径),而小红家只有一把长20cm的直尺,根本不够长,怎么办呢?小红想了想,采取了以下办法:如图,首先把锅平放到墙根,锅沿刚好靠到两墙,用直尺紧贴墙面量得MA的长,即可求出锅的直径.请你利用图说明她这样做的理由.
【例4】如图3-5-9,已知,求作:(1)确定的圆心;(2)过点A且与⊙O相切的直线.(注:作图要求利用直尺和圆规,不写作法,但要求保留作图痕迹)
【例5】 东海某小岛上有一灯塔A,已知A塔附近方圆25海里范围内有暗礁,我110舰在O点处测得A塔在其北偏西60°方向,向正西方向航行20海里到达B处,测得A在其西北方向.如果该舰继续航行,是否有触礁的危险?请说明理由.(提示=1.414,=1.732)
二、课内练习:
1.下列直线是圆的切线的是( )
A.与圆有公共点的直线 B.到圆心的距离等于半径的直线
C.到圆心距离大于半径的直线 D.到圆心的距离小于半径的直线
2.⊙O的半径为R,直线ι和⊙O有公共点,若圆心到直线ι的距离是d,则d与R的大小关系是( )
A.d>R B.d<R C.d≥R D.d≤R
3.当直线和圆有惟一公共点时,直线和圆的位置关系是 ,圆心到直线的距离d与圆的半径r之间的关系为 .
4.已知⊙O的直径为6,P为直线ι上一点,OP=3,那么直线与⊙O的位置关系
5.已知圆的直径为13cm,圆心到直线ι的距离为6cm,那么直线ι和这个圆的公共点的个数是 .
三、练习:
1.圆的一条弦与直径相交成300角,且分直径长1cm和5cm两段,则这条弦的弦心距为_______ ,弦长_______ 。
2.如图1,AB是⊙O的弦,AD是⊙O的切线,C为弧AB上任一点,∠ACB=1080,∠BAD=__________。
3.如图2,AB是⊙O的直径,BC切⊙O于B,CD切⊙O于D,交BA的延长线于E,若BC= 6,EB=8,则EA= 。
4.如图3,在Rt△ABC中,∠C=900,AC=4,BC=3,E,D分别是AB,BC的中点,过E,D作⊙O,且与AB相切于E,那么⊙O的半径OE的长为 。
5.如图4,已知AB是⊙O的直径,BC是和⊙O相切于点B的切线,⊙O的弦AD平行于OC,若OA=2,且AD+OC=6,则CD=______________。
6.如图5,PT是⊙O的切线,切点是T,M是⊙O内一点,PM及PM的延长线交⊙O于B,C,BM=BP=2,PT=,OM=3,那么⊙O的半径为__________。
7.如图6,△ABC的三边AB、BC、CA分别切⊙O于D、E、F,AB=7,AC=5,AD=2,则BC=_______。
8.如图7,AB、CD是两条互相垂直的直径,E是OD中点,延长AE交圆于F,AO=4厘米,则EF=_______厘米。
图5 图6 图7
9.如果圆心O到直线l的距离等于半径R,则直线l与圆的位置关系是( )
(A)相交 (B)相切 (C)相离 (D)相切或相交
10.如图,⊙O的外切梯形ABCD中,若AD∥BC,那么∠DOC的度数为( )
A、700 B、900 C、600 D、450
11.如图,PA为⊙O的切线,A为切点,割线PBC过圆心O,∠ACP=300,OC=1cm,则PA的长为( )
(A)cm (B)cm (C)2cm (D)3cm
12.如图,PA切⊙O于点A,PBC是⊙O的割线,如果PB=2,PC=8,那么PA的长为( )
(A)2 (B)4 (C)6 (D)
13.如图,已知A、B、C三点在⊙O上,且∠AOB=1000,则∠ACB的度数为( )
(A) 2000 (B) 1000 (C)600 (D) 500
14.已知:如图,AB、AC分别切⊙O于B、C,D是⊙O上一点,∠D=400,则∠A的度数等于 ( )
(A)1400 (B)1200 (C) 1000 (D) 800
15.如图,直线MN切⊙O于A,AB是⊙O的弦,∠MAB的平分线交⊙O于C,连结CB并延长交MN于N,如果AN=6,NB=4,那么弦AB的长是 ( )
(A) (B)3 (C) 5 (D)
12题图 13题图 14题图 15题图
16.⊙O是△ABC的内切圆,∠ACB=900,∠BOC=1050,BC=20cm,则AC=( )
(A) 20cm (B) 20 (C)40cm (D) 15cm
三、如图,已知:P为⊙O外一点,过P作⊙O的两条割线,分别交⊙O于A、B和C,D,且AB是⊙O的直径,弧AC=弧DC,连结BD,AC,OC。
(1)求证:OC∥BD;
(2)如果PA=AO=4,延长AC与BD的延长线交于E,求DE的长。
§3.5 直线和圆的位置关系(第二课时)
学习目标:
  能判定一条直线是否为圆的切线,会过圆上一点画圆的切线,会作三角形的内切圆.
学习重点: 切线的判定和画法.
学习难点: 探索圆的切线的判定方法,作三角形内切圆的方法
学习方法: 师生共同探索法.
学习过程:
一、举例:
【例1】 如图,已知⊙O中,AB是直径,过B点作⊙O的切线BC,连结CO.若AD∥OC交⊙O于D.求证:CD是⊙O的切线.
【例2】 已知:如图,同心圆O,大圆的弦AB=CD,且AB是小圆的切线,切点为E.求证:CD是小圆的切线.
【例3】 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,⊙O的半径为3.
(1)当圆心O与C重合时,⊙O与AB的位置关系怎样?
(2)若点O沿CA移动时,当OC为多少时?⊙C与AB相切?
【例4】 如图,直角梯形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD∥BC,E为AB上一点,DE平分∠ADC,CE平分∠BCD,以AB为直径的圆与边CD有怎样的位置关系?
【例5】 有一块锐角三角形木板,现在要用它截成一个最大面积的圆形木板,问怎样才能使圆形木板面积最大?
【例6】 设直线ι到⊙O的圆心的距离为d,半径为R,并使x2-2x+R=0,试由关于x的一元二次方程根的情况讨论ι与⊙O的位置关系.
【例7】 如图3-5-15,AB是⊙O直径,⊙O过AC的中点D,DE⊥BC,垂足为E.
(1)由这些条件,你能得出哪些结论?(要求:不准标其他字母,找结论过程中所连的辅助线不能出现在结论中,不写推理过程,写出4个结论即可)
(2)若∠ABC为直角,其他条件不变,除上述结论外你还能推出哪些新的正确结论?并画出图形.(要求:写出6个结论即可,其他要求同(1))
二、练习:
1.若∠OAB=30°,OA=10cm,则以O为圆心,6cm为半径的圆与射线AB的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不能确定
2.Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以C为圆心作⊙C和AB相切,则⊙C的半径长为( )
A.8 B.4 C.9.6 D.4.8
3.⊙O内最长弦长为m,直线ι与⊙O相离,设点O到ι的距离为d,则d与m的关系是( )
A.d=m B.d>m C.d> D.d<
4.以三角形的一边长为直径的圆切三角形的另一边,则该三角形为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形
5.菱形对角线的交点为O,以O为圆心,以O到菱形一边的距离为半径的圆与其他几边的关系为( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不能确定
6.⊙O的半径为6,⊙O的一条弦AB为6,以3为半径的同心圆与直线AB的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.不能确定
7.下列四边形中一定有内切圆的是( )
A.直角梯形 B.等腰梯形 C.矩形 D.菱形
8.已知△ABC的内切圆O与各边相切于D、E、F,那么点O是△DEF的( )
A.三条中线交点 B.三条高的交点
C.三条角平分线交点 D.三条边的垂直平分线的交点
9.给出下列命题:
①任一个三角形一定有一个外接圆,并且只有一个外接圆;
②任一个圆一定有一个内接三角形,并且只有一个内接三角形;
③任一个三角形一定有一个内切圆,并且只有一个内切圆;
④任一个圆一定有一个外切三角形,并且只有一个外切三角形.
其中真命题共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4.若以C为圆心,R为半径所作的圆与斜边AB只有一个公共点,则R的取值范围是多少?
11.如图,有一块锐角三角形木板,现在要把它截成半圆形板块(圆心在BC上),问怎样截取才能使截出的半圆形面积最大?(要求说明理由)
12.如图,直线ι1、ι2、ι3表示相互交叉的公路.现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可选择的地址有几处?
13.如图,一艘轮船以20海里/时的速度由西向东航行,途中接到台风警报,台风中心正以40海里/时的速度由南向北移动,距离台风中心20海里的圆形区域(包括边界)都属台风区.当轮船到A处时,测得台风中心移到位于点A正南方向的B处,且AB=100海里.
(1)若这艘轮船自A处按原速度继续航行,在途中会不会遇到台风?若会,试求轮船初遇台风的时间;若不,请说明理由.
(2)现轮船自A处立即提高船速,向位于北偏东60°方向,相距60海里的D港驶去,为使台风到来之前到达D港,问般速至少应提高多少?(提高的船速取整数,=3.6)
14、如图3-5-25,等边三角形的面积为S,⊙O是它的外接圆,点P是的中点.
(1)试判断过C所作的⊙O的切线与直线AB是否相交,并证明你的结论;
(2)设直线CP与AB相交于点D,过点B作BE⊥CD垂足为E,证明BE是⊙O的切线,并求△BDE的面积.
§3.6 圆和圆的位置关系
学习目标:
  经历探索两个圆位置关系的过程,理解圆与圆之间的位置关系,了解两圆外切、内切与两圆圆心距d,半径R和r的数量关系的联系.
学习重点:
两圆的位置关系,相切两圆的性质.两圆的五种位置关系的描述性定义,要注意数学语言的严谨性和准确性,必须注意讲清关键性词语(如谁在谁的外部、内部、惟一公共点等).圆与圆的位置关系也可以与点和圆、直线和圆的位置关系类比记忆,每种位置关系可归纳为相离、相交、相切三类.相切两圆的性质是由圆的对称性决定的,两个圆组成的图形也是轴对称的,对称轴是连心线.
学习难点: 相切两圆位置关系的性质的理解.
学习方法: 教师讲解与学生合作交流探索法.
学习过程:
一、例题讲解:
【例1】 已知⊙A、⊙B相切,圆心距为10cm,其中⊙A的半径为4cm,求⊙B的半径.
【例2】 定圆O的半径是4cm,动圆P的半径是1cm.当两圆相切时,点P与点O的距离是多少?点P可以在什么样的线上移动?
【例3】 已知两个圆互相内切,圆心距是2cm,如果一个圆的半径是3cm,那么另一个圆的半径是多少?
【例4】 已知⊙O1和⊙O2的半径分别为1和5,圆心距为3,则两圆的位置关系是( )
A.相交 B.内含 C.内切 D.外切
【例5】 如图,施工工地的水平地面上,有三根外径都是1m的水泥管,两两相切地堆放在一起,其最高点到地面的距离是 .
【例6】 一个等腰梯形的高恰好等于这个梯形的中位线.若分别以这个梯形的上底和下底为直径作圆,这两个圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.外切 D.内切
【例7】 两圆的圆心坐标分别是(,0)和(0,1),它们的半径分别是3和5,则这两个圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.外切 D.内切
【例8】 两枚如图3-6-4同样大小的硬币,其中一个固定,另一个沿其周围滚动,滚动时两枚硬币总是保持有一点相接触(相外切),当滚动的硬币沿固定的硬币周围滚动一圈,回到原来的位置时,滚动的那个硬币自转的周数是多少?
【例9】 ⊙O1、⊙O2、⊙O3两两外切,切点为A、B、C,它们的半径为r1、r2、r3.
(1)若△O1O2O3是直角三角形,r2:r3=2:3,用r2表示r1;
(2)若△O1O2O3与以A、B、C为顶点的三角形相似,则r1、r2、r3必须满足什么条件?
二、课内练习:
1.已知半径为1厘米的两圆外切,半径为2厘米且和这两圆都相切的圆共有 个.
2.三角形三边长分别为5厘米、12厘米、13厘米,以三角形三个顶点为圆心的三个圆两两外切,则此三个圆的半径分别为 .
三、课后练习:
1.以平面直角坐标系中的两点O1(0,3)和O2(4,0)为圆心,以8和3为半径的两圆的位置关系是( )
A.内切 B.外切 C.相离 D.相交
2.两圆半径之比为3:2,当此两圆外切时,圆心距是10cm,那么,当此两圆内切时,其圆心距为( )
A.大于2cm且小于6cm B.小于2cm
C.等于2cm D.非以上取值范围
3.已知⊙O1、⊙O2的半径分别为6和3,O1、O2的坐标分别是(5,0)和(0,6),则两圆的位置关系是( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.外离
4.R、r是两圆的半径(R>r),d是两圆的圆心距,若方程x2-2Rx+r2=d(2r-d)有等根,则以R、r为半径的两圆的位置关系是( )
A.外切 B.内切 C.外离 D.相交
5.已知半径分别为r和2r的两圆相交,则这两圆的圆心距d的取值范围是( )
A.0<d<3r B.r<d<3r C.r<d<2r D.r≤d≤3r
6.下列说法正确的是( )
A.没有公共点的两圆叫两圆外离 B.相切两圆的圆心距必须经过切点
C.相交两圆的交点关于连心线对称
D.若⊙O1、⊙O2的半径为R、r,圆心距为d,当两圆同心时,R-r>d
7.已知两个等圆⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,且⊙O1经过O2,则四边形O1AO2B是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
8.半径分别为1、2、3的三圆两两外切,则以这三个圆的圆心为顶点的三角形的形状为( )
A.钝角三角形 B.等腰三角形 C.等边三角形 D.直角三角形
9.半径分别为1cm和2cm的两圆外切,那么与这两个圆都相切且半径为3cm的圆的个数是( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
10.两圆的半径分别是方程x2-12x+27=0的两个根,圆心距为9,则两圆的位置关系一定是 .
11.已知两圆外离,圆心距等于12,大圆的半径是7,那么小圆的半径所可能取的整数值是 .
12.已知两圆半径的比为3:5,当两圆内切时,圆心距为4cm,那么当此两圆外切时,圆心距应为 .
13.平面上两圆的位置关系可以归纳为三类,即 、 和 .
14.已知两圆直径为3+r,3-r,若它们圆心距为r,则两圆的位置关系是 .
15.两个半径分别为6cm的圆,它们的圆心分别在另一个圆上,则其公弦的长是 .
16.已知⊙O1和⊙O2相内切,且⊙O1的半径6,两圆的圆心距为3,则⊙O2的半径为 .
17.两圆的半径之比是5:3,外切时圆心距是32,那么当这两个圆内切时,圆心距为 .
18.在直角坐标系中,分别以点A(0,3)与点B(4,0)为圆心,以8与3为半径作⊙A和⊙B,则这两个圆的位置关系为 .
19.(1)如图1两个半径为r的等圆⊙O1与⊙O2外切于点P.将三角板的直角顶点放在点P,再将三角板绕点P旋转,使三角板的两直角边中的一边PA与⊙O1相交于A,另一边PB与⊙O2相交于点B(转动中直角边与两圆都不相切),在转动过程中线段AB的长与半径r之间有什么关系?请回答并证明你得到的结论;
(2)如图2,设⊙O1和⊙O2外切于点P,半径分别为r1、r2(r1>r2),重复(1)中的操作过程,观察线段AB的长度与r1、r2之间有怎样的关系,并说明理由.
§3.7 弧长及扇形的面积
学习目标:
  经历探索弧长计算公式及扇形面积计算公式的过程,了解弧长计算公式及扇形面积的计算公式,并会应用公式解决问题.
学习重点:
弧长计算公式及理解,弧长公式ι=,其中R为圆的半径,n为圆弧所对的圆心角的度数,不带单位.由于整个圆周可看作360°的弧,而360°的圆心角所对的弧长为圆周长C=2πR,所以1°的圆心角所对的弧长是×2πR,即,可得半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长ι=.
圆心角是1°的扇形的面积等于圆面积的,所以圆心角是n°的扇形面积是S扇形=πR2.要注意扇形面积公式与弧长公式的区别与联系(扇形面积公式中半径R带平方,分母为360;而弧长公式中半径R不带平方,分母是180).已知S扇形、ι、n、R四量中任意两个量,都可以求出另外两个量.
扇形面积公式S扇=ιR,与三角形的面积公式有些类似.只要把扇形看成一个曲边三角形,把弧长看作底,R看作高就比较容易记了.
学习难点:
利用弧长公式时应注意的问题及扇形面积公式的灵活运用.
学习方法:
学生互相交流探索法.
学习过程:
一、例题讲解:
【例1】 一圆弧的圆心角为300°,它所对的弧长等于半径为6cm的圆的周长,求该圆弧所在圆的半径.
【例2】 如图,在半径为3的⊙O和半径为1的⊙O′中,它们外切于B,∠AOB=40°.AO∥CO′,求曲线ABC的长.
【例3】 扇形面积为300π,圆心角为30°,求扇形半径.
【例4】 如图,正三角形ABC内接于⊙O,边长为4cm,求图中阴影部分的面积.
【例5】 如图,等腰直角三角形ABC的斜边AB=4,O是AB的中点,以O为圆心的半圆分别与两直角边相切于点D、E,求图中阴影部分的面积.
【例6】 半径为3cm,圆心角为120°的扇形的面积为( )
A.6πcm2 B.5πcm2 C.4πcm2 D.3πcm2
【例7】 如图,在两个同心圆中,两圆半径分别为2,1,
∠AOB=120°,则阴影部分面积是( )
A.4π B.2π C.π D.π
【例8】 如图,已知⊙O的直径BD=6,AE与⊙O相切于E点,过B点作BC⊥AE,垂足为C,连接BE、DE.
(1)求证:∠1=∠2;
(2)若BC=4.5,求图中阴影部分的面积.(结果可保留π与根号)
【例9】 如图,△ABC是正三角形,曲线CDEF…叫做“正三角形的渐开线”,其中、、的圆心依次按A、B、C循环,它们依次相连接.如果AB=1,求曲线CDEF的长.
【例10】 如图,⊙A、⊙B、⊙C、⊙D、⊙E相互外离,它们的半径都是1,顺次连接五个圆心得五边形ABCDE,求图中五个扇形的面积之和(阴影部分).
【例11】 如图是赛跑跑道的一部分,它由两条直线和中间半圆形弯道组成的.若内外两条跑道的终点在一直线上,则外跑道起点往前移,才能使两跑道有相同的长度,如果跑道宽1.22米,则外跑道的起点应前移 米.(π取3.14,结果精确到0.01米)
二、课后练习
1.在半径为12的⊙O中,150°的圆心角所对的弧长等于( )
A.24πcm B.12πcm C.10πcm D.5πcm
2.如果一条弧长等于ι,它的半径等于R,这条弧所对的圆心角增加1°,则它的弧长增加( )
A. B. C. D.
3.已知扇形的圆心角为60°,半径为5,则扇形有周长为( )
A.π B.π+10 C.π D.π+10
4.圆环的外圆周长为250cm,内圆周长为150cm,则圆环的宽度为( )
A.100cm B. C. D.
5.弧长等于半径的圆弧所对应的圆心角是( )
A. B. C. D.60°
6.正三角形ABC内接于半径为2cm的圆,则AB所对弧的长为( )
A. B. C. D.或
7.已知圆的周长是6π,那么60°的圆心角所对的弧长是( )
A.3 B. C. D.π
8.如图1,正方形的边长为1cm,以CD为直径在正方形内画半圆,再以C为圆心,1cm为半径画弧,则图中阴影部分的面积为( )
A.cm2 B.cm2 C.cm2 D.cm2
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9.如图2,以边长为a的正三角形的三个顶点为圆心,以边长一半为半径画弧,则三弧所围成的阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
10.等边三角形的外接圆面积是内切圆面积的( )
A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.5倍
11.如图3,一纸扇完全打开后,外侧两竹条AB、AC的夹角为120°,AB长30cm,贴纸部分BD长为20cm,贴纸部分的面积为( )
A.πcm2 B.cm2 C.800πcm2 D.500πcm2
12.一条弧所对的圆心角为120°,半径为3,那么这条弧长为 .(结果用π表示)
13.已知的长为20πcm,所对的圆心角为150°,那么的半径是 .
14.半径为R的圆弧的长为,则所对的圆心角为 ,弦AB的长为 .
15.如图,⊙O1的半径O1A是⊙O2的直径,⊙O1的半径O1C交⊙O2于点B,则和的长度的大小关系为 .
16.已知扇形的圆心角是150°,弧长为20πcm,则扇形的面积为 .
17.已知弓形的弦长等于半径R,则此弓形的面积为 .(劣弧为弓形的弧)
18.如图,一块边长为10cm的正方形木板ABCD在水平桌面上绕点D按顺时针方向旋转到A′B′C′D的位置时,顶点B从开始到结束所经过的路径长为( )
A.20cm B.20cm C.10πcm D.5πcm
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19如图,五个半圆,邻近的两半圆相切,两只小虫同时出发,以相同的速度从点A到点B,甲虫沿着、、、路线爬行,乙虫沿着Unit 12 My favorite subject is science曹毅.doc路线爬行,则下列结论正确的是( )
A.甲先到B点 B.乙先到B点 C.甲乙同时到达 D.无法确定
§3.8 圆锥的侧面积
学习目标:
  经历探索圆锥侧面积计算公式的过程,了解圆锥的侧面积计算公式,并会应用公式解决问题.
学习重点:
圆锥的侧面展开图及侧面积的计算.圆锥的侧面展开图是扇形,其半径等于母线长,弧长等于圆锥底面圆的周长.设圆锥的底面半径为r,母线长为ι,则它的侧面积:S侧=πrι,S全=S侧+S底=πr(ι+r).
学习难点:
对圆锥的理解认识.圆锥是一个底面和一个侧面围成的,它可以看作是由一个直角三角形绕一条直角边所在直线旋转而成的图形.
学习方法:
观察——想象——实践——总结法.
学习过程:
一、例题讲解:
【例1】 已知圆锥的底面积为4πcm2,母线长为3cm,求它的侧面展开图的圆心角.
【例2】 若圆锥的底面直线为6cm,母线长为5cm,则它的侧面积为 cm.(结果保留π)
【例3】 在Rt△ABC中,已知AB=6,AC=8,∠A=90°.如果把Rt△ABC绕直线AC旋转一周得到一个圆锥,其全面积为S1;把Rt△ABC绕直线AB旋转一周得到另一个圆锥,其全面积为S2.那么S1:S2等于( )
A.2:3 B.3:4 C.4:9 D.5:12
【例4】 圆锥的侧面积是18π,它的侧面展开图是一个半圆,求这个圆锥的高和锥角.
【例5】 一个圆锥的高为3cm,侧面展开图是半圆,求:(1)圆锥母线与底面半径的比;(2)锥角的大小;(3)圆锥的全面积.
二、随堂练习
1.已知圆锥的底面直径为4,母线长为6,则它的侧面积为 .
2.粮仓的顶部是圆锥形,这个圆锥的底面直径是4m,母线长3m,为防雨需在粮仓的顶部铺上油毡,那么这块油毡的面积至少为( )
A.6m2 B.6πm2 C.12m2 D.12πm2
3.若圆锥的侧面展开图是一个半径为a的半圆,则圆锥的高为( )
A.a B.a C.a D.a
三、课后练习:
1.一圆锥的侧面展开图的圆心角为120°,该圆锥的侧面积与全面积之比值为( )
A. B. C. D.
2.若圆锥经过轴的剖面是正三角形,则它的侧面积与底面积之比为( )
A.3:2 B.3:1 C.2:1 D.5:3
3.如图,将半径为2的圆形纸片沿半径OA、OB将其截成1:3两部分,用所得的扇形围成圆锥的侧面,则圆锥的底面半径为( )
A. B.1 C.1或3 D.或
4.如图,将三角形绕直线ι旋转一周,可以得到图所示的立体图形的是( )
5.在△ABC中,∠C=90°,AB=4cm,BC=3cm.若△ABC绕直线AC旋转一周得到一个几何体,则此几何体的侧面积是( )
A.6πcm2 B.12πcm2 C.18πcm2 D.24πcm2
6.将一个半径为8cm,面积为32πcm2的扇形铁皮围成一个圆锥形容器(不计接缝),那么这个圆锥形容器的高为( )
A.4 B.4 C.4 D.2
7.已知圆锥的母线长是10cm,侧面展开图的面积是60πcm2,则这个圆锥的底面半径是 cm.
8.已知圆锥的底面半径是2cm,母线长是5cm,则它的侧面积是 .
9.圆锥的轴截面是一个等边三角形,则这个圆锥的底面积、侧面积、全面积的比是 .
10.一个扇形,半径为30cm,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,那么这个圆锥的底面半径为 .
11.一个扇形,半径为30cm,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,那么这个圆锥的全面积为 .
12.一个圆锥形的烟囱帽的侧面积为2000πcm2,母线长为50cm,那么这个烟囱帽的底面直径为( )
A.80cm B.100cm C.40cm D.5cm
13.圆锥的高为3cm,底面半径为4cm,求它的侧面积和侧面展开图的圆心角.
14.以斜边长为a的等腰直角三角形的斜边为轴,旋转一周,求所得图形的表面积.
15.已知两个圆锥的锥角相等,底面面积的比为9:25,其中底面较小的圆锥的底面半径为6cm,求另一个圆锥的底面积的大小.
16.轴截面是顶角为120°的等腰三角形的圆锥侧面积和底面积的比是多少?
17.如图,已知圆锥的母线SB=6,底面半径r=2,求圆锥的侧面展开图扇形的圆心角α.
18.一个圆锥的底面半径为10cm,母线长20cm,求:
(1)圆锥的全面积;
(2)圆锥的高;
(3)轴与一条母线所夹的角;
(4)侧面展开图扇形的圆心角.
19.一个扇形如图,半径为30cm,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,求圆锥底面半径和锥角.
20.一个圆锥的轴截面是等边三角形,它的高是2cm.
(1)求圆锥的侧面积和全面积;
(2)画出圆锥的侧面展开图.
21.若△ABC为等腰直角三角形,其中∠ABC=90°,AB=BC=5cm,求将等腰直角三角形绕直线AC旋转一周所得到图形的面积.
22.用一块圆心角为300°的扇形铁皮做一个圆锥形烟囱帽,圆锥的底面直径为1m,求这个扇形铁皮的半径.
23.如图,粮仓的顶部是圆锥形,这个圆锥的底面周长为36m,母线长为8m,为防雨需在粮仓顶部铺上油毡,如果按用料的10%计接头重合部分,那么这座粮仓实际需用油毡的面积是多少?
24.如图,有一直径是1m的圆形铁皮,要从中剪出一个最大的圆心角是90°的扇形ABC,求:
(1)被剪掉的阴影部分的面积;
(2)用所留的扇形铁皮围成一个圆锥,该圆锥的底面圆半径是多少?(结果可用根号表示)
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25.小明要在半径为1m,圆心角为60°的扇形铁皮上剪取一块面积尽可能大的正方形铁皮.小明在扇形铁皮上设计了如图3-8-11的甲、乙两种方案剪取所得的正方形的面积,并计算哪个正方形的面积较大?(估算时取1.73,结果保留两个有效数字)
26.要将一块直径为2m的半圆形铁皮加工成一个圆柱的两个底面和一个圆锥的底面.
操作:方案一:在图3-8-14中,设计一个使圆锥底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求:画出示意图).
方案二:在图3-8-15中,设计一个使圆柱两个底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求:画出示意图).
探究:(1)求方案一中圆锥底面的半径;
(2)求方案二中圆锥底面及圆柱底面半径;
(3)设方案二中半圆圆心为O,圆柱两个底面的圆心为O1、O2,圆锥底面的圆心为O3,试判断以O1、O2、O3、O为顶点的四边形是什么样的特殊四边形,并加以证明.
第三章回顾与思考
一.选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1.已知⊙O的半径为2cm,弦AB长为cm,则圆心到这条弦的距离为 ( )
A . 1 B. 2 C. 3 D. 4
2.在Rt△ABC中,∠C = 90°,AC = 9,BC = 12,则其外接圆的半径为 ( )
A.15 B. 7.5 C.6 D. 3
3.⊙O经过△ABC的三个顶点,则 ( )
A.△ABC是⊙O的外接三角形,⊙O是△ABC的内接圆
B.△ABC是⊙O的外接三角形,⊙O是△ABC的外接圆
C.△ABC是⊙O的内接三角形,⊙O是△ABC的内接圆
D.△ABC是⊙O的内接三角形,⊙O是△ABC的外接圆
4.下列说法:①直径是弦 ②弦是直径 ③半圆是弧,但弧不一定是半圆 ④长度相等的两条弧是等弧中,正确的命题有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.如图,已知∠AOB=30°,M为OB上一点,且OM=5cm,以M为圆心,以r为半径作圆,则当r=4cm时,圆M与直线OA的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.无法判断
6.已知扇形的圆心角为120°,弧长等于半径为5cm的圆周长,则扇形的面积为( )
A.75 cm2 B.75πcm2 C.150 cm2 D.150π cm2
7.设⊙O的半径为3, 点O到直线的距离为,若直线与⊙O至少有一个公共点,则应满足的条件是
A. B. C. D.
8.在半径为R的圆中,垂直平分半径的弦长等于( )
A. B. C. D. R
9.如图,AB是半圆的直径,E是AB的中点,弦CD∥AB且平分OE,连结AD,则∠BAD的度数是( )
A.45 B. 30 C. 15 D. 10
10.已知两圆的半径之和为12 cm,半径之差为4 cm,圆心距为4 cm,则两圆的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
二.填空题(将正确答案填写在横线上)
11. 已知⊙O的半径,O到直线的距离OA=3,点B,C,D在直线上,且AB=2,AC=4,AD=5,则点B在⊙O ,点C在⊙O ,点D在⊙O .
12. △ABC的三个顶点在⊙O上,且AB=AC=2,∠BAC=120 ,则⊙O的半径= ,BC= .
13.若两圆外切,圆心距为16 cm,且两圆的半径之比为5:3,则大圆的半径为 ,小圆的半径为 .
14. 圆中一弦的长是半径的倍,则此弦所对的圆周角的度数是 .
15.已知一圆锥的母线长为4cm,其底面半径是2cm,则这个圆锥的侧面积是 .
16.在半径为12cm的圆中,一条弧长为cm,此弧所对的圆周角是 .
17.两圆圆心距,两圆半径的长分别是方程的两个根,则这两圆的位置关系是 .
18.若三角形的三边长是3、4、5,则其外接圆的半径是____________.
19.已知扇形的弧长为20cm,半径为5cm,则扇形的面积为 .
20.如图,Rt△ABC中,∠BAC是直角,AB=AC=2,以AB为直径的圆交BC于D,图中阴影部分的面积为 .
三.解答题.(,写出必要的步骤,直接写出答案不得分)
21. 如图,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, CD.
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.
22.已知:如图,在⊙O中,弦AB=CD.
求证:(1)弧AC=弧BD;(2)∠AOC=∠BOD
23.如图所示,等腰△ABC的顶角∠A = 120°,BC = 12 cm,求它的外接圆的直径.
24. 圆锥的底面半径为3cm,侧面展开图是圆心角为120 的扇形,求圆锥的侧面积.
25.如图,已知⊙O的半径为2,弦AB的长为2,点C与点D分别是劣弧与优弧上的任一点(点C、D均不与A、B重合).
(1)求∠ACB;
(2)求△ABD的最大面积.
26.如图,已知PAB是⊙O的割线,AB为⊙O的直径,PC为⊙O的切线,C为切点,BD⊥PC于点D,交⊙O于点E,PA=AO=OB=1.
(1)求∠P的度数;
(2)求DE的长.
27. 如图,以Rt△ABC的直角边AB为直径的半圆O,与斜边AC交于D,E是BC边上的中点,连结DE.
(1).DE与半圆O相切吗?若相切,请给出证明;若不相切,请说明理由;
(2).若AD、AB的长是方程的两个根,求直角边BC的长。
20题书馆 图图三
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