《圆周角》
《弧、弦、圆心角》是在学生学习了垂径定理后继续学习圆的又一个重要性质。本节教材主要研究的是弧、弦、圆心角之间的关系。教材中充分利用了圆的对称性,通过观察,实验探究出圆心角的概念以及弧、弦、圆心角之间的关系,并利用这些性质解决了有关证明和计算的问题。
教材在证明弧、弦、圆心角之间的关系这个性质时运用了圆的旋转不变性,即圆绕圆心旋转任意角度,都能与原来的图形重合。在证明圆的许多重要性质时都要用到圆的旋转不变性。同时,弧,弦,圆心角之间的关系是论证同圆或等圆中弧相等、角相等、线段相等的主要依据,为后续证明线段相等、角相等、弧相等提供了又一种解决问题的方法。
【知识与能力目标】
1、理解圆的旋转对称性;
2、了解圆心角的概念,学会辨别圆心角;
3、掌握圆心角、弦、弧之间的相等关系,并能运用这些关系解决问题。
【过程与方法目标】
经历探索圆心角、弦、弧之间的相等关系的过程,培养学生观察、分析、归纳的能力,渗透旋转变换的思想及由特殊到一般的认识规律。
【情感态度价值观目标】
?通过对圆的旋转变换的实验、操作、观察、逻辑思维推理等过程,激发学生的学习兴趣,培养学生的思维能力。
【教学重点】
弧、弦、圆心角之间的关系。
【教学难点】
利用弧、弦、圆心角之间的关系解决有关的证明、计算等问题。
教学过程
一、创设情境,引入新课
问题1 (1)平行四边形绕对角线交点旋转180度后,你发现了什么?圆绕圆心O旋转180度后你发现了什么?
(2)平行四边形绕对角线交点旋转任意一个角度后,你发现了什么?把圆绕圆心O旋转度任意一个角度后,你发现了什么?
设计意图:第(1)个问题的设置是引导学生回忆平行四边形和圆是中心对称图形。第(2)个问题设置转动不同角度时,平行四边形和圆转动的结果是不同的,这样就把圆与一般的中心对称图形区别开来,引导学生得出圆的特有性质——旋转不变性。
二、探索发现,形成新知
问题2 如图所示,∠AOB的顶点在圆心,这样的角叫做什么角?
结论:顶点在圆心的角叫做圆心角。
追问:下列哪个图形中阴影部分的角是圆心角?
答案:中间的图形。
问题4 如图所示的☉O中,分别作相等的圆心角∠AOB和',将圆心角∠AOB绕圆心O旋转到的位置,你能发现哪些等量关系?为什么?
根据旋转的性质,将圆心角∠AOB绕圆心O旋转到的位置时,由于,那么A点与点重合,B点与点重合,所以有:,。
归纳:在同一个圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。
追问1:在等圆中,相等的圆心角所对的弧、弦仍然相等吗?请同学们现在动手做一做。
因此,我们可以得到下面的定理:
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。
同样,还可以得到:
在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦也相等。
在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧也相等。
追问2:定理中去掉“在同圆或等圆中”这个前提条件,还有同样的结论吗?请画图说明。
三、运用新知,深化理解
例1:如图,在⊙O中,,∠ACB=60°,求证∠AOB=∠AOC=∠BOC。
分析:由,得到AB=AC,△ABC是等腰三角形,由∠ACB=60°,得到△ABC是等边三角形,AB=AC=BC,所以得到∠AOB=∠AOC=∠BOC。
证明:∵ ,∴ AB=AC,△ABC是等腰三角形。
又 ∠ACB=60°,∴ △ABC是等边三角形,AB=BC=CA。
∴ ∠AOB=∠AOC=∠BOC。
例2:如图,在☉O中,AB、CD是两条弦,OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分别为E,F。
(1)如果∠AOB=∠COD,那么OE与OF的大小有什么关系?为什么?
(2)如果OE=OF,那么弧AB与弧CD的大小有什么关系?AB与CD的大小有什么关系?为什么?∠AOB与∠COD呢?
解:(1)如果∠AOB=∠COD,那么OE=OF。理由如下:
∵∠AOB=∠COD,∴AB=CD。
∵OE⊥AB,OF⊥CD,∴2AE=AB,2CF=CD。∴AE=CF。
又∵OA=OC,∴Rt△OAE≌Rt△OCF,∴OE=OF。
(2)如果OE=OF,那么AB=CD,,∠AOB=∠COD。理由如下:
∵OA=OC,OE=OF,∴Rt△OAE≌Rt△OCF,∴AE=CF。
又∵OE⊥AB,OF⊥CD,∴2AE=AB,2CF=CD,∴AB=CD,∴,∠AOB=∠COD。
四、学生练习,巩固新知
练习1 如图,AB是⊙O的直径,BC、CD、DA是⊙O的弦,且BC=CD=DA,求∠BOD的度数。
分析:由BC=CD=DA可以得到这三条弦所对的圆心角相等,所以考虑连接OC,得到∠AOD=∠DOC=∠BOC,而AB是直径,于是得到。
练习2 如图,MN是☉O的直径,弦AB、CD相交于MN上的一点P,∠APM=∠CPM。
(1)由以上条件,你认为AB和CD大小关系是什么,请说明理由。
(2)如图,若交点P在☉O的外部,上述结论是否成立?若成立,加以证明;若不成立,请说明理由。
五、课堂小结,梳理新知
本节课学到那些知识?发现了什么?在运用所学的知识解决问题时应注意什么?
1、圆心角概念;
2、在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等。
强调:运用本节知识时不能忘记其成立的条件“在同圆或等圆中”,这个知识点是证明弧相等,弦相等常用的方法。
六、布置作业,优化新知
⒈教科书习题24.1第3题,第4题;(必做题)
⒉教科书习题24.1第13题。(选做题)
课件11张PPT。问题引入问题1 (1)平行四边形绕对角线交点旋转180度后,你发现了什么?圆绕圆心O旋转180度后你发现了什么?
(2)平行四边形绕对角线交点旋转任意一个角度后,你发现了什么?把圆绕圆心O旋转度任意一个角度后,你发现了什么?探究新知问题2 如图所示,∠AOB的顶点在圆心,这样的角叫做什么名字呢?
结论:顶点在圆心的角叫做圆心角。
追问:下列哪个图形中阴影部分的角是圆心角?
问题3 如图所示的☉O中,分别作相等的圆心角∠AOB和 ,将圆心角∠AOB绕圆心O旋转到的位置,你能发现哪些等量关系?为什么?探究新知根据旋转的性质,将圆心角∠AOB绕圆心O旋转到 的位置时,由于 ,那么A点与 点重合,B点与 点重合,所以有:
, 。
归纳:在同一个圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。探究新知追问1:在等圆中,相等的圆心角所对的弧、弦仍然相等吗?请同学们现在动手做一做。
因此,我们可以得到下面的定理:
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。
同样,还可以得到:
在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦也相等。
在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧也相等。
追问2:定理中去掉“在同圆或等圆中”这个前提条件,还有同样的结论吗?请画图说明。证明:∵ ,∴ AB=AC,△ABC是等腰三角形。
又 ∠ACB=60°,∴ △ABC是等边三角形,AB=BC=CA。
∴ ∠AOB=∠AOC=∠BOC。例1:如图,在⊙O中, ,∠ACB=60°。
求证:∠AOB=∠AOC=∠BOC。应用新知例2:如图,在☉O中,AB、CD是两条弦,OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分别为E,F。
(1)如果∠AOB=∠COD,那么OE与OF的大小有什么关系?为什么?
(2)如果OE=OF,那么弧AB与弧CD的大小有什么关系?AB与CD的大小有什么关系?为什么?∠AOB与∠COD呢?应用新知解:(1)如果∠AOB=∠COD,那么OE=OF。理由如下:
∵∠AOB=∠COD,∴AB=CD。
∵OE⊥AB,OF⊥CD,∴2AE=AB,2CF=CD。∴AE=CF。
又∵OA=OC,∴Rt△OAE≌Rt△OCF,∴OE=OF。
(2)如果OE=OF,那么AB=CD, ,∠AOB=∠COD。理由如下:
∵OA=OC,OE=OF,∴Rt△OAE≌Rt△OCF,∴AE=CF。
又∵OE⊥AB,OF⊥CD,∴2AE=AB,2CF=CD,∴AB=CD,∴ ,∠AOB=∠COD。练习1 如图,AB是⊙O的直径,BC、CD、DA是⊙O的弦,且BC=CD=DA,求∠BOD的度数。巩固新知分析:由BC=CD=DA可以得到这三条弦所对的圆心角相等,所以考虑连接OC,得到∠AOD=∠DOC=∠BOC,而AB是直径,于是得到 。练习2 如图,MN是☉O的直径,弦AB、CD相交于MN上的一点P,∠APM=∠CPM。
(1)由以上条件,你认为AB和CD大小关系是什么,请说明理由。
(2)如图,若交点P在☉O的外部,上述结论是否成立?若成立,加以证明;若不成立,请说明理由。巩固新知课堂小结本节课学到那些知识?发现了什么?在运用所学的知识解决问题时应注意什么?1、圆心角概念;
2、在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,
那么它们所对应的其余各组量都分别相等。
强调:运用本节知识时不能忘记其成立的条件“在同圆或等圆中”,
这个知识点是证明弧相等,弦相等常用的方法。课外作业1、教科书习题24.1第3题,第4题;(必做题)
2、教科书习题24.1第13题。(选做题)