(八)圆
易错题赏析
易错点1:弧、弦、圆周角等概念理解不透彻,如弦所对的圆周角有两种情况,平行弦间的距离也有两种情况.
易错题1:已知A、B、C三点都在⊙O上,若⊙O的半径为4cm,BC=4cm,则∠A的度数为_____________________.【出处:21教育名师】
错解:60°
正解:60°或120°
赏析:本题错解的主要原因是没有考虑到弦BC所对的圆周角∠A有两种情况.如图1,当点A在优弧 上时,连接OA,OB,过点O作OD⊥BC于点D.由垂径定理得BD=CD=BC,∵BC=4cm,∴BD=×4cm=2cm.又∵OB=4cm,∴在Rt△OBD中,cos∠OBD=,∴∠OBD=30°,∴∠BOD=∠COD=90°-30°=60°,∴∠BOC=120°,∴∠A=∠BOC=×120°=60°;当点A在劣弧 上时,如图2,在优弧 上任取一点E(不与点B、C重合),连接EB,EC,由前面的解法可得∠E=60°,又∵四边形ABEC为⊙O的内接四边形,∴∠A+∠E=180°,∴∠A=180°-60°=120°.∴综上,∠A的度数为60°或120°.在同圆或等圆中,同一条弧所对的圆周角有两种,它们是互补的关系.【版权所有:21教育】
易错点2:运用垂径定理的有关计算与证明,不善于添加辅助线构造直角三角形解决相关问题.
易错题2:已知梯形ABCD的各个顶点均在⊙O上,AB∥CD,⊙O的半径为8,AB=12,CD=4,则梯形ABCD的面积S=______________________.21世纪教育网版权所有
错解:16+16
正解:16+16或16-16
赏析:本题由于没有对圆中的平行弦的位置分类讨论而造成错解.圆中的平行弦在题目中没有明确位置时,应分在圆心同侧和圆心两侧两种情况求解.如图1,当AB、CD位于圆心O的两侧时,过点O作ON⊥CD于点N,延长NO交AB于点M,连接OB、OC.∵ON⊥CD,AB∥CD,∴OM⊥AB,∴CN=CD=2,BM=AB=6,又∵OB=OC=8,OM2+BM2=OB2,ON2+CN2=OC2,∴OM=,ON=,∴MN=OM+ON=2+2.∴S=(AB+CD)MN=×(12+4)×(2+2)=16+16;如图2,当AB、CD位于圆心O的同侧时,过点O作ON⊥CD于点N,交AB于点M,连接OB、OC.∵ON⊥CD,AB∥CD,∴OM⊥AB,∴CN=CD=2,BM=AB=6,又∵OB=OC=8,OM2+BM2=OB2,ON2+CN2=OC2,∴OM=,ON=,∴MN=ON-OM=2-2.∴S=(AB+CD)MN=×(12+4)×(2-2)=16-16.故答案为16+16或16-16.21教育名师原创作品
易错点3:切线的定义以及性质与判定的综合应用.
易错题3:已知OC平分∠AOB,D是OC上任意一点,⊙D与OA相切于点E,求证:OB与⊙D相切.
错解:如图1,连接DE、DF,∵OA切⊙D于点E,∴DE⊥OA.∵OC平分∠AOB,∴∠DOE=∠DOF.在△ODE和△ODF中,∵,∴△ODE≌△ODF(SAS),∴∠DEO=∠DFO,∴DF⊥OB,∴OB与⊙D相切.www-2-1-cnjy-com
正解一:如图2,连接DE,过点D作DF⊥OB于点F.∵OA切⊙D于点E,∴DE⊥OA,∵OC平分∠AOB,∴DE=DF,∴OB与⊙D相切.21*cnjy*com
正解二:如图2,连接DE,过点D作DF⊥OB于点F,则∠DFO=90°.∵OA切⊙D于点E,∴DE⊥OA,∴∠DEO=90°,∴∠DFO=∠DEO.∵OC平分∠AOB,∴∠DOE=∠DOF.在△ODE和△ODF中,∵,∴△ODE≌△ODF(AAS),∴DE=DF,∴OB与⊙D相切.
赏析:本题由于没有理解切线的两种判定方法而出错.当直线经过圆上的某一点时,采用“连半径,判垂直”的方法;当不知道直线经过圆上哪一点时,采用“作垂直,判半径”的方法,此方法中千万要注意,不能从图形判断直线经过圆上哪一点,应从题目的条件中判断直线是否经过圆上哪一点.
易错点4:圆周角定理及其推论,特别是运用推论时易出错.
易错题4:如图,△ABC内接于⊙O,∠C=45°,AB=2,求⊙O的半径.
错解:如图1,连接OA,OB,由圆周角定理得∠AOB=∠C,∵∠C=45°,∴∠AOB=45°,∴⊙O的半径为.21教育网
正解一:如图1,连接OA,OB,由圆周角定理得∠AOB=2∠C,∵∠C=45°,∴∠AOB=45°×2=90°,设OA=OB=x,在Rt△AOB中,由勾股定理得x2+x2=22,解得x=±,∵x>0,∴x=, ∴⊙O的半径为.(或:如图1,连接OA,OB,由圆周角定理得∠AOB=2∠C,∵∠C=45°,∴∠AOB=45°×2=90°,又∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA=45°,在Rt△AOB中,sin∠OAB=,∴OB=ABsin45°=2×,即的半径为.)【来源:21cnj*y.co*m】
正解二:如图2,作直径AD,连接DB,则∠DBA=90°,∠C=∠D,∵∠C=45°,∴∠D=45°,∴∠DAB=180°-∠DBA-∠D=180°-90°-45°=45°,∴∠D=∠DAB,∴DB=AB,∵AB=2,∴DB=2,在Rt△DAB中,由勾股定理得AB2+DB2=AD2,∴AD2=22+22,解得AD=2,∴⊙O的半径为2÷2=.(或:如图2,作直径AD,连接DB,则∠DBA=90°,∠C=∠D,∵∠C=45°,∴∠D=45°,在Rt△DAB中,sin∠D=,AB=2,∴AD===2,⊙O的半径为2÷2=.)
赏析: 本题错解的原因是圆周角定理运用错误,且求半径时的过程不完整,省去的过程过多.利用圆周角定理时通常都需要作辅助线连接半径,利用圆周角定理的推论时通常都需要连接某条弦或作直径,以得到90°角或实现角的等量转换.21·cn·jy·com
易错点5:点与圆、直线与圆的位置关系及判断方法.
易错题5:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,若以C为圆心、R为半径所作的圆⊙C与斜边只有一个公共点,则R的取值范围是……………………………………( )
A.R=2.4 B.3<R<4 C.R=2.4或3<R≤4 D.R=2.4或3<R<4
错解:A
正解:C
赏析:本题仅从“只有一个公共点”得出直线与圆相切的关系来求解而出错,没有审清题意,因为斜边是线段,所以题中圆与斜边的关系应分类讨论求解.当⊙C与斜边AB相切时,如图1,此时,⊙C与斜边AB只有一个公共点.设⊙C与斜边AB相切于点D,则CD⊥AB,又∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,∴由勾股定理得AB==5,由三角形的面积公式可得S△ABC=AC×BC=AB×CD,∴CD==2.4,即R=2.4;当R=AC时,如图2,此时,⊙C与斜边AB恰有两个公共点;当AC<R≤BC时,如图3,⊙C与斜边AB只有一个公共点;当R>BC时,如图4,此时,⊙C与斜边AB无公共点.∴综上,R的取值范围是R=2.4或3<R≤4. 另外,当R<2.4时,⊙C与斜边AB无公共点;当2.4<R≤AC时,⊙C与斜边AB有两个公共点.
易错点6:正多边形与圆的有关计算;弧长与扇形面积的计算.
易错题6:如图,矩形ABCD中,AB=5,AD=12,将矩形ABCD按如图所示的方式在直线l上进行两次旋转,则点B在两次旋转过程中经过的路经长是…………………( )
A. B.13 C.25 D.25
错解:B
正解:A
赏析:本题可能以为两次旋转中点B经过的路经是以点D为圆心,以DB长为半径的半圆弧长而造成错解.本题中点B经过的路经长应分两部分求解:如图1,第一次旋转时,点B经过的路经长是以点D为圆心,以DB长为半径的圆弧长,即BB1的长,∵四边形ABCD是矩形,∴旋转角∠BDB1=90°,在Rt△ABD中,∠A=90°,AB=5,AD=CB=12,∴由勾股定理得BD=,∴BB1的长度为×2×13= ;第二次旋转时,点B经过的路经长是以点C1为圆心,以C1B1长为半径的圆弧长,即B1B2的长,∵旋转角∠B1C1B2=90°,C1B1=CB=12,∴B1B2的长度为×2×12=.∴两次旋转过程中点B经过的路经长为+=.
易错练
1.已知⊙O的直径CD=10cm,AB是⊙O的弦,AB⊥CD于点M,且AB=8cm,则AC的长为…………………………………………………………………………………………( )
A.2cm B. 2cm或4cm C.4cm D. 2cm或4cm
2.如图,已知⊙O是以坐标原点为圆心,以1为半径的圆,∠AOB=45°,点P在x轴上运动,若过点P且与AO平行的直线与⊙O有公共点,设P(x,0),则x的取值范围是_________________.21cnjy.com
3.周长为12的正三角形、正方形、正六边形的外接圆的面积分别是S3,S4,S6,则它们的大小关系是…………………………………………………………………………………( )
A. S6>S4>S3 B. S3>S4>S6 C. S6>S3>S4 D. S4>S6>S3
4.如图,已知⊙O中EF过圆心O,且垂直于弦AD,B、C两点在直线DE上,且AD平分∠BAC.求证:DE2=BE·CE.www.21-cn-jy.com
5.如图,在平面直角坐标系xOy中,⊙O交x轴于A、B两点,直线FA⊥x轴于点A,点D在FA上,且DO平行于⊙O的弦MB,连接DM并延长交x轴于点C.
(1)判断直线DC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)设点D的坐标为(﹣2,4),试求MC的长及直线DC的表达式.
参考答案
易错练
1.B 解析:解析:如图1,当弦AB在圆心O的左侧时,连接OA,∵直径CD⊥AB,∴AM=AB=4,∵OA=5,∴在Rt△AMO中,由勾股定理得OM=3,∴CM=OC-OM=5-3=2,∴在Rt△ACM中,由勾股定理得AC=;如图2,当弦AB在圆心O的右侧时,连接OA,∵直径CD⊥AB,∴AM=AB=4,∵OA=5,∴在Rt△AMO中,由勾股定理得OM=3,∴CM=OC+OM=5+3=8,∴在Rt△ACM中,由勾股定理得AC=.∴选B.2·1·c·n·j·y
2.﹣≤x≤且x≠0 解析:解析:当点P向右运动到如图1的位置时,过点P的直线与⊙O只有一个公共点,则此直线与⊙O相切,设切点为C,则OC⊥PC,又∵OA∥PC,∠AOB=45°,∴△OPC为等腰直角三角形,∵OC=1,∴由勾股定理得OP=,∴此时点P的坐标为(,0);当点P向左运动到如图2的位置时,过点P的直线与⊙O只有一个公共点,则此直线与⊙O相切,设切点为C,则OC⊥PC,又∵OA∥PC,∠AOB=45°,∴△OPC为等腰直角三角形,∵OC=1,∴由勾股定理得OP=,∴此时点P的坐标为(﹣,0);当x=0时,点P与圆心O重合,此直线与OA重合,不合题意,舍去.∴综上,x的取值范围是﹣≤x≤且x≠0.【来源:21·世纪·教育·网】
3.B 解析:如图1,∵AB=4,∴AD=2.又∵∠OAD=30°,∴OA=.∴S3=·OA2=×()2=.如图2,∵DC=3,∠ODC=45°,∴OD=.∴S4=·OD2=×()2=.如图3,∵DC=2,∴OC=2. ∴S6=·OC2=×22=.又∵>>,∴S3>S4>S6 ,故答案选B. 21·世纪*教育网
4.如图,连接AE.∵EF⊥AD,且EF过圆心O,∴EF垂直平分AD,∴AE=DE,∴∠EAD=∠EDA.∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠DAC. ∵∠EAB=∠EAD+∠BAD,∠ECA=∠EDA+∠DAC,∴∠EAB=∠ECA.又∵∠AEB=∠CEA,∴△AEB∽△CEA,∴,∴AE2=BE·CE.∵AE=DE,∴DE2=BE·CE. 2-1-c-n-j-y
5.解:(1)直线DC与⊙O相切,理由如下:如图,连接OM,∵OD∥MB,∴∠OBM=∠AOD,∠OMB=∠DOM,∵OB=OM,∴∠OBM=∠OMB,∴∠AOD=∠MOD.在△DAO和△DMO中,∵,∴△DAO≌△DMO(SAS),∴∠OMD=∠OAD,∵直线FA⊥x轴于点A,∴∠OAD=90°,∴∠OMD=90°,∵OM是半径,∴直线DC切⊙O于点M. 21*cnjy*com
(2)由D(﹣2,4)可得OA=OM=2,AD=4.又由(1)可知,DM=AD=4,∵∠OMC=∠DAC=90°,∠OCM=∠DCA,∴△OMC∽△DAC,∴,∴AC=2MC.在Rt△ACD中,由勾股定理得AC2+AD2=CD2,∴(2MC)2+42=(MC+4)2,解得MC=,MC=0(不合题意,舍去).∴MC=,AC=,∴OC=AC-OA=-2=,∴C点坐标为(,0).设直线DC的表达式为y=kx+b,把C、D两点坐标代入,得,