《圆的基本性质》 单元复习
与圆有关的位置关系,试题强调基础,突出能力,源于教材,知识重组,变中求新,重在培养创新意识。要注意分类讨论和有关圆的问题的多解性,同时结合阅读理解,条件开放,结论开放的探索题型,结合运动的动态型综合题问题,结合函数的函数几何综合题逐渐成为新课程中的热门考点。
【本章知识框架】
圆 基本元素:圆的定义,圆心,半径,弧,弦,弦心距
的 垂径定理
认 对称性:旋转不变性,轴对称,中心对称(强)
识 圆心角、弧、弦、弦心距的关系
与圆有关的角:圆心角,圆周角
弧长,扇形的面积,弓形的面积,及组合的几何图形
圆中的有关计算:
圆锥的侧面积、全面积
一、圆的概念
1、圆的定义:线段OA绕着它的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的封闭曲线,叫做圆.点O叫做圆心,线段OP叫做半径。
2、弧:圆上任意两点间部分叫做圆弧,简称弧。优弧、劣弧以及表示方法。
3、弦,弦心距,圆心角,圆周角,
【例1】如图,已知一个圆,请你用多种方法确定圆心.
分析:要确定一个圆的圆心,我们可以从两个方面分析:
(1) 圆心在弦的中垂线上;(2) 圆心是直径的交点。
【例2】下列命题正确的是( )
A.相等的圆周角对的弧相等 B.等弧所对的弦相等
C.三点确定一个圆 D.平分弦的直径垂直于弦.
【例3】填空:
⑴ 一条弦把圆分成两部分,则劣弧所对的圆心角的度数是 ;
⑵ 等边△ABC内接于⊙O,∠AOB= 度。
4、判定一个点P是否在⊙O上.
设⊙O的半径为R,OP=d,则有:
d>r 点P在⊙O 外;
d=r 点P在⊙O 上;
d
【例4】 ⊙O的半径为4 cm,若线段OA的长为10 cm,则OA的中点B在⊙O的______,若线段OA的长为6 cm,则OA的中点B在⊙O的______。
【例5】一个点到圆的最大距离为1l cm,最小距离为5 cm,则圆的半径为______。
【例6】P(x,y)是以坐标原点为圆心,5为半径的圆周上的点,若x、y都是整数,则这样的点共有 ( )
A 4个 B 8个 C 12个 D 16个
5、三角形的外接圆,外心
三角形的外心:是三角形三边垂直平分线的交点,它是三角形外接圆的圆心。
知识点:锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形的外心是斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部。
三角形外心到三角形三个顶点的距离相等。
相关知识:三角形重心,是三角形三边中线的交点,在三角形内部。
【例7】如图,已知△ABC内接于⊙O,∠A=45°,BC=2,求⊙O的面积。
答案:2π。
二、圆的性质
1、旋转不变性:圆是旋转对称图形,绕圆心旋转任一角度都和原来图形重合;
2、圆是中心对称图形,对称中心是圆心.
性质:在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两条弧,两条弦,两个弦心距中有一对量相等,那么它们所对应的其余各对量也分别相等。
3、轴对称:圆是轴对称图形,经过圆心的任一直线都是它的对称轴.
【例8】如图,OE、OF分别是⊙O的弦AB、CD的弦心距,如果OE=OF,那么 (只需写出一个正确的结论).
【例9】如图23-10,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,如果AB=10,CD=8,那么AE的长为( )
A 2 B 3 C 4 D 5
答案:A.
【例10】⊙O的半径为10cm,弦AB∥CD,AB=12cm,CD=16cm,则AB和CD的距离为( )
A.2cm B.14cm
C.2cm或14cm D.10cm或20cm
【例11】如图,⊙O的直径为10,弦AB=8,P是弦AB上一个动点,那么OP的长的取值范围是_________.
4、与圆有关的角
⑴ 圆心角:顶点在圆心的角叫圆心角。
圆心角的性质:圆心角的度数等于它所对的弧的度数。
⑵ 圆周角:顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角。
圆周角的性质:
① 圆周角等于它所对的弧所对的圆心角的一半.
② 同弧或等弧所对的圆周角相等;在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等.
③ 90°的圆周角所对的弦为直径;半圆或直径所对的圆周角为直角.
【例12】如图23-18,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,且AD∥BC,对角线AC、BD交于点E,那么圆中共有_________对全等三角形,_________对相似比不为1的相似三角形.
【例13】如图所示,在⊙O中,AB是直径,CD是弦,AB⊥CD。P是圆上一动点(不与C、D重合),试说明∠CPD与∠COB与有什么数量关系,并加以说明.
答案:相等或互补。
三、弧、扇形、圆锥侧面的计算
⑴ 圆的面积:,周长:
⑵ 圆心角为n°,半径为R的弧长 .
⑶ 圆心角为n°,半径为R,弧长为l的扇形的面积 或 .
知识点:弓形的面积要转化为扇形和三角形的面积和、差来计算。
【例14】如图,直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=2,AB=4,分别以AC、BC为直径作半圆,则图中阴影的面积为 。
四、辅助线
圆中常见的辅助线
1.作半径,利用同圆或等圆的半径相等;
2.作弦心距,利用垂径定理进行证明或计算;
3.作半径和弦心距,构造由“半径、半弦和弦心距”组成的直角三角形进行计算;
4.作弦构造同弧或等弧所对的圆周角;
5.作弦、直径等构造直径所对的圆周角——直角;
6.遇到三角形的外心常连结外心和三角形的各顶点。
圆的基本性质单元测试卷
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.已知弦AB把圆周角分成1 : 3的两部分,则弦AB所对的圆周角的度数为( )
A. B. C. 900或270 D. 450或1350
3.⊙O中的两条弦AB、AC的弦心距分别是OE、OF,且AB=2AC,那么,下面式子成立的应是( )
A . OE=OF B. OF=2OE C. OEOF
3.下列命题中正确的是
A.平分弦的直径垂直于这条弦 B.切线垂直于圆的半径
C.三角形的外心到三角形三边的距离相等 D.圆内接平行四边形是矩形
4.以下命题中,正确的命题的个数是( )
(1)同圆中等弧对等弦. (2)圆心角相等,它们所对的弧长也相等.
(3)三点确定一个圆. (4)平分弦的直径必垂直于这条弦.
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
5.如图,AB是半圆O的直径,∠BAC=200 , D是弧AC点,则∠D是( )
A.1200 B. 1100 C.1000 D. 900
6.若⊙O所在平面内一点P到⊙O上的点的最大距离为a, 最小距离为b (a>b),则此圆的半径为( )
A. B. C. 或 D.a+b或a-b
7.如图,顺次连接圆内接矩形各边的中点,得到菱形ABCD,若BD=10,DF=4,
则菱形ABCD的边长为( )
A . 4 B.5 C. 6 D. 9
8.过⊙O内一点M的最长的弦长为6cm,最短的弦长为4cm.则OM的长为( )
A . cm B.cm C. 2cm D. 3cm
二、填空题(每小题5分,共25分)
9.过⊙O内一点P的最长的弦长为10cm,最短的弦长为8cm,则OP的长为 cm.
10.一圆拱的跨度为20cm,拱高5cm,则圆拱的直径为 .
11.圆的半径等于2cm,圆内一条弦长为2cm,则弦的中点与弦所对弧的
中点的距离为 .
12.某工件的形状如图所示,圆弧BC的度数为600, AB=6cm,点B到点C的
距离等于AB,∠BAC=300,则工件的面积等于 .
13.在半径为1的圆中,弦AB、AC的长是存和,则∠BAC的度数为 .
14.如图,扇形OAB中,∠AOB=900 ,半径OA=1, C是线段AB的中点,CD//OA,交弧AB于点D,则CD= .
15.如图,AB是⊙O的直径,AB=2, OC是⊙O的半径,OC⊥AB,点D在上,点P是半径OC上一个动点,那么 AP+ DP的最小值等于
解答题(共 50 分)
16 . ( 8分)已知△ABC内接于⊙O,∠B=600, AC=12,则O点到AC的距离是多少?
17.(10分)已知⊙O的半径等于4cm , AB为⊙O的弦,其长为4 HYPERLINK "http://www.1230.org/" EMBED Equation.DSMT4 cm,求AB弦所对的圆周角的度数.
18.(12分),某种商品的商标图案如图所示的阴影部分,已知菱形ABCD的边长为4,∠A=600,是以A为圆心、AB为半径的弧,是以B为圆心,BC为半径的弧,求该商标图案的面积.
19.(10分)如图,已知△ABC内接于⊙O, AD是⊙O的直径, CF⊥AD, E为垂足,CE的延长线交AB 于F.求证:AC2=AF·AB .
20.(l0分)如图,△ACF内接于⊙O, AB是⊙O的直径,弦 CD⊥AB于点E.
( l)求证:∠ACE=∠AFC ;
(2)若CD = BE=8,求sin∠AFC的值.
21 (l5分)如图,已知AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为H .
(l)求证:AH·AB=AC2 ;
(2)若过A的直线AF与弦CD(不含端点)相交于点E,与⊙O相交于点F、求证:AE·AF =AC2 ;
(3)若过A的直线AQ与直线CD相交于点P,与⊙O相交于点Q,
判断AP·AQ=AC2是否成立(不必证明) .
22.(15分)如图,AM是⊙O的直径,过⊙O上一点B作BN⊥AM,垂足为N,其延长线交⊙O于点C,弦CD交AM于点E.
(1)如果CD⊥AB,求证:EN=NM
(2)如果弦CD交AB于点F,且CD=AB,求证:CE2=EF·ED
(3)如果弦CD、AB的延长线交于点F,且CD=AB,那么(2)的结论是否还成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.