《圓》章節知識點複習
一、圓的概念
集合形式的概念: 1、 圓可以看作是到定點的距離等於定長的點的集合;
2、圓的外部:可以看作是到定點的距離大於定長的點的集合;
3、圓的內部:可以看作是到定點的距離小於定長的點的集合
軌跡形式的概念:
1、圓:到定點的距離等於定長的點的軌跡就是以定點為圓心,定長為半徑的圓;
(補充)2、垂直平分線:到線段兩端距離相等的點的軌跡是這條線段的垂直平分線(也叫中垂線);
3、角的平分線:到角兩邊距離相等的點的軌跡是這個角的平分線;
4、到直線的距離相等的點的軌跡是:平行於這條直線且到這條直線的距離等於定長的兩條直線;
5、到兩條平行線距離相等的點的軌跡是:平行於這兩條平行線且到兩條直線距離都相等的一條直線。
二、點與圓的位置關係
1、點在圓內點在圓內;
2、點在圓上點在圓上;
3、點在圓外點在圓外;
三、直線與圓的位置關係
1、直線與圓相離無交點;2、直線與圓相切有乙個交點;
3、直線與圓相交有兩個交點;
四、圓與圓的位置關係
外離(圖1)無交點 ;外切(圖2)有乙個交點;
相交(圖3)有兩個交點;內切(圖4)有乙個交點;
內含(圖5) 無交點 ;
五、垂徑定理
垂徑定理:垂直於弦的直徑平分弦且平分弦所對的弧。
推論1:(1)平分弦(不是直徑)的直徑垂直於弦,並且平分弦所對的兩條弧;
(2)弦的垂直平分線經過圓心,並且平分弦所對的兩條弧;
(3)平分弦所對的一條弧的直徑,垂直平分弦,並且平分弦所對的另一條弧
以上共4個定理,簡稱2推3定理:此定理中共5個結論中,只要知道其中2個即可推出其它3個結論,即:
①是直徑 ② ③ ④ 弧弧⑤ 弧弧
中任意2個條件推出其他3個結論。
推論2:圓的兩條平行弦所夾的弧相等。
即:在⊙中,∵∥
∴弧弧六、圓心角定理
圓心角定理:同圓或等圓中,相等的圓心角所對的弦相等,所對的弧相等,弦心距相等。 此定理也稱1推3定理,即上述四個結論中,
只要知道其中的1個相等,則可以推出其它的3個結論,
即:①;②;
③;④ 弧弧
七、圓周角定理
1、圓周角定理:同弧所對的圓周角等於它所對的圓心的角的一半。
即:∵和是弧所對的圓心角和圓周角
∴2、圓周角定理的推論:
推論1:同弧或等弧所對的圓周角相等;同圓或等圓中,相等的圓周角所對的弧是等弧;
即:在⊙中,∵、都是所對的圓周角
∴推論2:半圓或直徑所對的圓周角是直角;圓周角是直角所對的弧是半圓,所對的弦是直徑。
即:在⊙中,∵是直徑或∵
是直徑推論3:若三角形一邊上的中線等於這邊的一半,那麼這個三角形是直角三角形。
即:在△中,∵
是直角三角形或
注:此推論實是初二年級幾何中矩形的推論:在直角三角形中斜邊上的中線等於斜邊的一半的逆定理。
八、圓內接四邊形
圓的內接四邊形定理:圓的內接四邊形的對角互補,外角等於它的內對角。
即:在⊙中,
四邊形是內接四邊形
∴九、切線的性質與判定定理
(1)切線的判定定理:過半徑外端且垂直於半徑的直線是切線;
兩個條件:過半徑外端且垂直半徑,二者缺一不可
即:∵且過半徑外端
是⊙的切線
(2)性質定理:切線垂直於過切點的半徑(如上圖)
推論1:過圓心垂直於切線的直線必過切點。
推論2:過切點垂直於切線的直線必過圓心。
以上三個定理及推論也稱二推一定理:
即:①過圓心;②過切點;③垂直切線,三個條件中知道其中兩個條件就能推出最後乙個。
十、切線長定理
切線長定理:從圓外一點引圓的兩條切線,它們的切線長相等,這點和圓心的連線平分兩條切線的夾角。
即:∵、是的兩條切線
∴平分十
一、圓冪定理
(1)相交弦定理:圓內兩弦相交,交點分得的兩條線段的乘積相等。
即:在⊙中,∵弦、相交於點,
(2)推論:如果弦與直徑垂直相交,那麼弦的一半是它分直徑所成的兩條線段的比例中項。
即:在⊙中,∵直徑,∴
(3)切割線定理:從圓外一點引圓的切線和割線,切線長是這點到割線與圓交點的兩條線段長的比例中項。
即:在⊙中,∵是切線,是割線
(4)割線定理:從圓外一點引圓的兩條割線,這一點到每條割線與圓的交點的兩條線段長的積相等(如上圖)。
即:在⊙中,∵、是割線
十二、兩圓公共弦定理
圓公共弦定理:兩圓圓心的連線垂直並且平分這兩個圓的的公共弦。
如圖:垂直平分。
即:∵⊙、⊙相交於、兩點
垂直平分
十三、圓的公切線
兩圓公切線長的計算公式:
(1)公切線長:中,;
(2)外公切線長:是半徑之差;內公切線長:是半徑之和 。
十四、圓內正多邊形的計算
(1)正三角形
在⊙中△是正三角形,有關計算在中進行:;
(2)正四邊形
同理,四邊形的有關計算在中進行,:
(3)正六邊形
同理,六邊形的有關計算在中進行,.
十五、扇形、圓柱和圓錐的相關計算公式
1、扇形:(1)弧長公式:;
(2)扇形面積公式:
:圓心角 :扇形多對應的圓的半徑 :扇形弧長:扇形面積
2、圓柱:
(1)圓柱側面展開圖
=(2)圓柱的體積:
(2)圓錐側面展開圖
(1)=
(2)圓錐的體積:
典型例題
例1.兩個同樣大小的肥皂泡黏在一起,其剖面如圖1所示(點o,o′是圓心),分隔兩個肥皂泡的肥皂膜pq成一條直線,tp、np分別為兩圓的切線,求∠tpn的大小.
例2.如圖,ab為⊙o直徑,e是中點,oe交bc於點d,bd=3,ab=10,則ac=_____.
例3.如圖,⊙o的直徑為10,圓心o到弦ab的距離om的長為3,則弦ab的長是()
例4.如圖,在⊙o中,ab、cd是兩條弦,oe⊥ab,of⊥cd,垂足分別為ef.
(1)如果∠aob=∠cod,那麼oe與of的大小有什麼關係?為什麼?
(2)如果oe=of,那麼與的大小有什麼關係?ab與cd的大小有什麼關係?為什麼?∠aob與∠cod呢?
例5.如圖3和圖4,mn是⊙o的直徑,弦ab、cd相交於mn上的一點p,∠apm=∠cpm.
(1)由以上條件,你認為ab和cd大小關係是什麼,請說明理由.
(2)若交點p在⊙o的外部,上述結論是否成立?若成立,加以證明;若不成立,請說明理由.
例6如圖,點o是△abc的內切圓的圓心,若∠bac=80°,則∠boc=()
a.130° b.100° c.50° d.65°
例7.如圖,ab為⊙o的直徑,c是⊙o上一點,d在ab的延長線上,且∠dcb=∠a.
(1)cd與⊙o相切嗎?如果相切,請你加以證明,如果不相切,請說明理由.
(2)若cd與⊙o相切,且∠d=30°,bd=10,求⊙o的半徑.
例8.如圖所示,點a座標為(0,3),oa半徑為1,點b在x軸上.
(1)若點b座標為(4,0),⊙b半徑為3,試判斷⊙a與⊙b位置關係;
(2)若⊙b過m(-2,0)且與⊙a相切,求b點座標.
例9.如圖,已知正六邊形abcdef,其外接圓的半徑是a,求正六邊形的周長和面積.
例10.在直徑為ab的半圓內,劃出一塊三角形區域,如圖所示,使三角形的一邊為ab,頂點c在半圓圓周上,其它兩邊分別為6和8,現要建造乙個內接於△abc的矩形水池defn,其中d、e在ab上,如圖24-94的設計方案是使ac=8,bc=6.
(1)求△abc的邊ab上的高h.(2)設dn=x,且,當x取何值時,水池defn的面積最大?(3)實際施工時,發現在ab上距b點1.85的m處有一棵大樹,問:這棵大樹是否位於最大矩形水池的邊上?
如果在,為了保護大樹,請設計出另外的方案,使內接於滿足條件的三角形中欲建的最大矩形水池能避開大樹.
例11.操作與證明:如圖所示,o是邊長為a的正方形abcd的中心,將一塊半徑足夠長,圓心角為直角的扇形紙板的圓心放在o處,並將紙板繞o點旋轉,求證:正方形abcd的邊被紙板覆蓋部分的總長度為定值a.
例12.已知扇形的圓心角為120°,面積為300cm2.
(1)求扇形的弧長;(2)若將此扇形卷成乙個圓錐,則這個圓錐的軸截面面積為多少?
例13、如圖,ab是⊙o的直徑,bc是弦,od⊥bc於e,交於d.
(1)請寫出五個不同型別的正確結論; (2)若bc=8,ed=2,求⊙o的半徑.
例14.已知:如圖等邊內接於⊙o,點是劣弧pc上的一點(端點除外),延長至,使,鏈結.
(1)若過圓心,如圖①,請你判斷是什麼三角形?並說明理由.
(2)若不過圓心,如圖②,又是什麼三角形?為什麼?
解題思路:(1)為等邊三角形.
例15.如圖,四邊形內接於⊙o,是⊙o的直徑,,垂足為,平分.
(1)求證:是⊙o的切線;
(2)若,求的長.
例16、如圖,已知在⊙o中,ab=,ac是⊙o的直徑,ac⊥bd於f,∠a=30°.
圓的知識點總結及典型例題
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