知識考點:
1、理解圓的定義,掌握點與圓的位置關係;
2、理解弦、弧、半圓、優弧、同心圓、等圓、等弧、弓形、圓心角、圓周角等與圓有關的概念;
3、掌握圓心角、弧、弦、弦心距之間的關係,並會運用這些關係解決一些幾何證明題和計算題。
圓的形成性描述:在乙個平面內,線段oa繞它固定的o一端旋轉一周,另一端點a所形成的圖形叫做圓,固定的端點叫做圓心,線段oa叫做半徑。
以點o為圓心的圓記作「 」
1.圓是定點的距離等於定長的點的集合
2、圓的內部可以看作是圓心的距離小於半徑的點的集合
3、圓的外部可以看作是圓心的距離大於半徑的點的集合
圓弧和弦:圓上任意兩點間的部分叫做圓弧,簡稱弧。大於半圓的弧稱為優弧,小於半圓的弧稱為劣弧。連線圓上任意兩點的線段叫做弦。經過圓心的弦叫做直徑
4、同圓或等圓的半徑相等
5、和已知線段兩個端點的距離相等的點的軌跡,是著條線段的垂直平分線
6、到已知角的兩邊距離相等的點的軌跡,是這個角的平分線
7、到兩條平行線距離相等的點的軌跡,是和這兩條平行線平行且距離相等的一條直線
8、不在通一條直線上的三點確定乙個圓
垂徑定理:垂直於弦的直徑平分這條弦並且平分弦所對的兩條弧
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
12、推論2:圓的兩條平行弦所夾的弧相等
13、圓是以圓心為對稱中心的中心對稱圖形
14、定理:在同圓或等圓中,相等的圓心角所對的弧相等,所對的弦相等,所對的弦的弦心距相等
圓心角定義:頂點在圓心上,角的兩邊與圓周相交的角叫圓心角
圓心角定理:在同圓或等圓中,相等的圓心角所對的弧相等,所對的弦相等,所對的弦心距也相等。
在同圓或等圓中,如果兩條弧相等,那麼他們所對的圓心角相等,所對的弦相等,所對的弦心距也相等。
在同圓或等圓中,如果兩條弦相等,那麼他們所對的圓心角相等,所對的弧相等,所對的弦心距也相等。
推論:在同圓或等圓中,兩個圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,它們所對應的其餘各組量也相等。
圓周角定義:頂點在圓上,並且兩邊都與圓相交的角叫做圓周角。
圓周角定理:
同弧或等弧所對圓周角等於它所對圓心角的一半。這一定理叫做圓周角定理。
定理證明
已知在⊙o中,∠boc與圓周角∠bac同對弧bc,求證:∠boc=2∠bac.
證明:情況1:
如圖1,當圓心o在∠bac的一邊上時,即a、o、b在同一直線上時:
圖1∵oa、oc是半徑
解:∴oa=oc
∴∠bac=∠aco(等邊對等角)
∵∠boc是△aoc的外角
∴∠boc=∠bac+∠aco=2∠bac
情況2:
如圖2,,當圓心o在∠bac的內部時:
連線ao,並延長ao交⊙o於d
圖2∵oa、ob、oc是半徑
解:∴oa=ob=oc
∴∠bad=∠abo,∠cad=∠aco(等邊對等角)
∵∠bod、∠cod分別是△aob、△aoc的外角
∴∠bod=∠bad+∠abo=2∠bad
∠cod=∠cad+∠aco=2∠cad
∴∠boc=∠bod+∠cod=2(∠bad+∠cad)=2∠bac
情況3:
如圖3,當圓心o在∠bac的外部時:
圖3連線ao,並延長ao交⊙o於d
解:∵oa、ob、oc、是半徑
∴∠bad=∠abo(等邊對等角),∠cad=∠aco(oa=oc)
∵∠dob、∠doc分別是△aob、△aoc的外角
∴∠dob=∠bad+∠abo=2∠bad
∠doc=∠cad+∠aco=2∠cad
∴∠boc=∠doc-∠dob=2(∠cad-∠bad)=2∠bac
定理推論:
1.一條弧所對的圓周角等於它所對的圓心角的一半;
2.圓周角的度數等於它所對的弧度數的一半;
3.在同圓或等圓中,同弧或等弧所對的圓周角相等;相等的圓周角所對的弧也相等。
4.半圓(直徑)所對的圓周角是直角。
5.90°的圓周角所對的弦是直徑。
注意:在圓中,同一條弦所對的圓周角有兩個,乙個是優弧所對的角,乙個是劣弧所對的角
一、點和圓的位置關係
1、如果圓的半徑為r,已知點到圓心的距離為d,則可用數量關係表示位置關係.
(1)d>r點在圓外;
(2)d=r點在圓上;
(3)d<r點在圓內.
2、確定圓的條件
不在同一直線上的三個點確定乙個圓.
3、三角形的外接圓
(1)定義:經過三角形的三個頂點可以做乙個圓,這個圓叫做三角形的外接圓.
三角形的外心:外接圓的圓心是三角形三條邊垂直平分線的交點,叫做這個三角形的外心,這個三角形叫做這個圓的內接三角形.
(2)三角形外心的性質:
①三角形的外心是外接圓的圓心,它是三角形三邊垂直平分線的交點,它到三角形各頂點的距離相等.
②三角形的外接圓有且只有乙個,即對於給定的三角形,其外心是惟一的,但乙個圓的內接三角形卻有無數個,這些三角形的外心重合.
銳角三角形的外心在三角形內
直角三角形的外心在斜邊的中點
鈍角三角形的外心在三角形外
4、三角形的內切圓與三角形的內心
②三角形的內心就是三角形三條內角平分線的交點,三角形的內心到三邊的距離相等.
直角三角形的內心公式:r=(a+b-c)/2(a、b為直角三角形的兩條直角邊,c為斜邊)
三角形的內心公式:r=2s/l(s為三角形的面積,l為三角形的周長
5、反證法
(1)定義:從命題結論的反面出發,經過推理論證,得出矛盾,從而證明命題成立,這種方法叫做反證法.
(2)反證法證明命題的一般步驟
①反設:作出與結論相反的假設;
②歸謬:由假設出發,利用學過的公理、定理推出矛盾;
③作結論:由矛盾判定假設不正確,從而肯定命題的結論正確.
二、直線和圓的位置關係
(1)直線與圓的位置關係有關概念
①相交與割線:直線和圓有兩個公共點時,叫做直線和圓相交,這條直線叫做圓的割線.
②切線與切點:直線和圓有惟一公共點時,叫做直線和圓相切,這條直線叫做圓的切線,惟一的公共點叫做切點.
③相離,當直線和圓沒有公共點時,叫做直線和圓相離.
(2)用數量關係判斷直線與圓的位置關係
如果⊙o的半徑為r,圓心o到直線l的距離為d,那麼:
(1)直線l和⊙o相交d<r(如圖(1)所示);
(2)直線l和⊙o相切d=r(如圖(2)所示);
(3)直線l和⊙o相離d>r(如圖(3)所示).
3、切線
切線的判定定理:經過半徑的外端並且垂直於這條半徑的直線是圓的切線.
切線的性質:圓的切線垂直於過切點的半徑.
切線長:圓的切線上某一點與切點之間的線段的長叫做這點到圓的切線長.
切線長定理:從圓外一點可以引圓的兩條切線,它們的切線長相等.這一點和圓心的連線平分這兩條切線的夾角.
三、圓和圓的位置關係
1)圖示定義法(交點數)
①相離:如果兩個圓沒有公共點,那麼就說這兩個圓相離,如上圖(1)、(5)、(6)所示,其中(1)又叫做外離,(5)(6)叫做內含;
②相切:如果兩個圓只有乙個公共點,那麼就說這兩個圓相切,如圖(2)、(3)所示,其中(2)叫外切,(3)叫內切;
③相交:如果兩個圓有兩個公共點,那麼就說這兩個圓相交,如圖(4)所示.
注意:圓與圓的位置關係按公共點的個數可分為0,1,2三大類即:
(ⅰ)沒有公共點:
(ⅱ)有惟一公共點:
(ⅲ)有兩個公共點:相交
(2)用數量關係判斷兩圓的位置關係
當兩圓的半徑一定時,兩圓的位置關係與兩圓圓心的距離(圓心距)的大小有關,設兩圓半徑分別為r和r(r>r),圓心距為d,則:
(1)兩圓外離d>r+r;
(2)兩圓外切d=r+r;
(3)兩圓相交r-r<d<r+r;
(4)兩圓內切d=r-r;
(5)兩圓內含d<r-r.
二、重難點知識歸納
與圓有關的位置關係的判斷是重點,切線的判定和性質是重點也是難點.
三、典型例題剖析
例1、如圖,已知矩形abcd中,ab=3cmad=4cm.若以a為圓心作圓,使b、c、d三點中至少有一點在圓外,且至少有一點在圓內,求⊙a的半徑r的取值範圍.
解: ∵矩形abcd中,∠b=90°,ab=3cm,bc=ad=4cm,
∴ac=5cm,
其中點b到點a的距離最小,點c到點a的距離最大.若以ab為半徑作圓,則沒有點在⊙a內;若以ac為半徑作圓,則沒有點在⊙a外.
故⊙a的半徑r的取值範圍是3cm<r<5cm.
點撥: 這裡是由點與圓的位置確定半徑r的大小.本例還要注意「至少」一詞的理解.
例2、閱讀下列文字:在rt△abc中,∠c=90°,若∠a≠45°,則ac≠bc.
證明:假設ac=bc.
∵∠a≠45°,∠c=90°,∴∠a≠∠b.
∴ac≠bc,這與題設矛盾,∴ac≠bc.
上面的證明有沒有錯誤,若沒有錯誤,指出其證明方法是什麼?若有錯誤,請給予指正.
解:有錯誤.改正如下:
假設ac=bc,則∠a=∠b,又∠c=90°,
∴∠b=∠a=45°,這與∠a≠45°矛盾.∴ac=bc不成立.
∴ac≠bc.
點撥: 運用反證法證題應從「假設」出發,即把假設當作已知條件,一步步有根據地推出與定義、定理、公理或已知矛盾的結論,從而判定「假設」不成立,進一步肯定命題的結論.
例3、如圖,直角梯形abcd中,∠a=∠b=90°,ad∥bc,e為ab上一點,de平分∠adc,ce平分∠bcd,以ab為直徑的圓與邊cd有怎樣的位置關係?
解:以ab為直徑的圓與cd是相切關係.理由如下:
如圖,過e作ef⊥cd,垂足為f.
∵∠a=∠b=90°,∴ea⊥ad,eb⊥bc.
∵de平分∠adc,ce平分∠bcd,
∴.∴以ab為直徑的圓的圓心為e,且,
∴以ab為直徑的圓與邊cd相切.
點撥: 在證明直線與圓的位置關係時,常過圓心向直線作垂線段,再比較垂線段與半徑的大小即可.
例4、已知:ab是⊙o的直徑,bc是⊙o的切線,切點為b,oc平行於弦ad(如圖).
求證:dc是⊙o的切線.
證明:鏈結od.
. .
圓的有關性質知識總結
1 圓的定義 圓的定義有兩種 2 圓的內部 外部3 點與圓的位置關係 點在圓外 d r 點在圓上 d r 點在圓內 d r 4 與圓有關的概念 弦 直徑 弧 半圓 優弧 劣弧 弓形 同心圓 等圓 等弧 14 過三點的圓 1定理 不在同直線上的三點確定乙個圓。2 三角形的外接圓 三角形的外心及圓內接三...
圓的有關性質的應用
教學目標 通過梳理圓的有關性質以及利用圓的性質進行計算的方法,在較複雜的背景下分析出隱含的基本圖形,通過新增適當的輔助線,構造或分解基本圖形 經歷將較複雜問題轉化為易解決問題的過程,提高解決綜合問題的能力。教學重點 進一步理解圓的有關知識,能靈活運用這些知識解決有關圓的綜合題。教學難點 在較複雜的背...
圓的有關性質與證明
1 如圖,ab是 o的直徑,c是弧bd的中點,ce ab,垂足為e,bd交ce於f 1 求證 cf bf 2 若ad 2,o的半徑為3,求bc的長 2 如圖,ab是 o的直徑,d是 o上的一點,過o作ab的垂線交ad與e,交bd的延長線於c,f是ce上一點,且fd fe.1 求證 fd是 o的切線 ...