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第九单元 圆. 第 30 课时 圆的基本性质. 考 点 管 理. 1 .点和圆的位置关系: 如果圆的半径是 r ,点到圆心的距离是 d ,那么: 点在圆外 ⇔ _______ ; 点在圆上 ⇔ _______ ; 点在圆内 ⇔ _______ . 2 .三角形的外心:三角形三边 ____________ 的交点,即三角形外接圆的圆心. 3 .圆的轴对称性:圆是轴对称图形,它的任意一条直径所在的直线都是它的对称轴. 4 .注意垂径定理推论 (1) 中 “ 不是直径 ” 的条件.. d > r. d = r. d < r. 垂直平分线.
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第九单元圆 • 第30课时圆的基本性质
1.点和圆的位置关系: 如果圆的半径是r,点到圆心的距离是d,那么: 点在圆外⇔_______; 点在圆上⇔_______; 点在圆内⇔_______. 2.三角形的外心:三角形三边____________的交点,即三角形外接圆的圆心. 3.圆的轴对称性:圆是轴对称图形,它的任意一条直径所在的直线都是它的对称轴. 4.注意垂径定理推论(1)中 “不是直径” 的条件. d>r d=r d<r 垂直平分线
5.圆的中心对称性:圆是中心对称图形,对称中心是圆心.5.圆的中心对称性:圆是中心对称图形,对称中心是圆心. 6.应用圆心角、弧、弦的关系时,前提条件是“在同圆或等圆中”.该定理十分重要,它提供了圆心角、弧、弦之间的转化方式,是圆的相关性质的核心内容. 7.(1)在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等; (2)在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于其中一条弧所对的圆心角的一半.
1.[2013·泰安]如图30-1,点A,B,C在⊙O上,∠ABO=32°,∠ACO=38°,则∠BOC等于 ( ) 图30-1 A.60° B.70° C.120° D.140° D
2.[2013·温州]如图30-2,在⊙O中,OC⊥弦AB于点C,AB=4,OC=1,则OB的长是 () 图30-2 B
3.[2013·莱芜]如图30-3,在⊙O中,已知∠OAB=22.5°,则∠C的度数为 () A.135° B.122.5° C.115.5° D.112.5° D 图30-3图30-4 4.[2013·郴州]如图30-4,AB是⊙O的直径,点C是圆上一点,∠BAC=70°,则∠OCB=______. 20 °
类型之一 圆心角、弧、弦之间的关系 [2011·资阳]如图30-5,A,B,C,D,E,F是⊙O的六等分点. (1)连结AB,AD,AF,求证:AB+AF=AD; (2)若P是圆周上异于已知六等分点的动点,连结PB,PD,PF,写出这三条线段长度的数量关系(不必说明理由). 归 类 探 究
图30-5 【解析】 (1)连结OB,OF,得到等边△AOB,等边△AOF,据此并结合圆的性质,即可推出AB=AF=AO=OD,从而得到AB+AF=AD;
解:(1)证明:如图,连结OB,OF. ∵A,B,C,D,E,F是⊙O的六等分点, 且∠AOB=∠AOF=60°. 又∵OA=OB=OF, ∴△AOB,△AOF是等边三角形, ∴AB=AF=AO=OD, ∴AB+AF=AO+OD=AD.
【点悟】 (1)在同圆(或等圆)中,圆心角(或圆周角)、弧、弦中只要有一组量相等,则其他对应的各组量也分别相等.利用这个性质可以将问题互相转化,达到求解或证明的目的;(2)注意圆中的隐含条件:半径相等及分类讨论思想的应用.
[2013·厦门]如图30-6所示,在⊙O中,=,∠A=30°,则∠B= ()[2013·厦门]如图30-6所示,在⊙O中,=,∠A=30°,则∠B= () B 图30-6 A.150° B.75° C.60° D.15°
类型之二 垂径定理及其推论 [2013·邵阳]如图30-7所示,某窗户由矩形和一个弓形组成,已知弓形的跨度AB=3 m,弓形的高EF=1 m,现计划安装玻璃,请帮工程师求出弧AB所在圆O的半径. 图30-7
解:由题意知OE⊥AB于点F. 由垂径定理得BF= AB=1.5,设圆O的半径为x,则OF=x-1,在Rt△OBF中,根据勾股定理得x2=1.52+(x-1)2,解得x=1.625,即圆O的半径是1.625 m.
1.[2012·衢州]工程上常用钢珠来测量零件上小圆孔的宽口,假设钢珠的直径是10 mm,测得钢珠顶端离零件表面的距离为8 mm,如图30-8所示,则这个小圆孔的宽口AB的长度为____mm. 图30-8 8 【解析】 如图,连结OA,过点O作OD⊥AB于点D,则AB=2AD.
第1题答图 ∵钢珠的直径是10 mm,∴钢珠的半径是5 mm. ∵钢珠顶端离零件表面的距离为8 mm, ∴OD=3 mm. 在Rt△AOD中, ∴AB=2AD=2×4=8(mm).
2.[2012·东营]如图30-9(1),某施工工地安放了一个圆柱形饮水桶的木制支架,示意图如图30-9(2)所示,若不计木条的厚度,其俯视图如图30-9(3)所示,已知AD垂直平分BC,AD=BC=48 cm,则圆柱形饮水桶的底面半径的最大值是_____cm. 图30-9 30
【解析】 过A,B,C三点作△ABC的外接圆圆O,连结OB,如图. 第2题答图 当⊙O为△ABC的外接圆时圆柱形饮水桶的底面半径最大. ∵AD垂直平分BC,AD=BC=48 cm, ∴O点在AD上,BD=24 cm.
在Rt△OBD中,设⊙O的半径为r, 则OB=r,OD=48-r, 由勾股定理得OB2=OD2+BD2, ∴r2=(48-r)2+242,解得r=30, 即圆柱形饮水桶的底面半径的最大值为30 cm. 【点悟】 已知直径与弦垂直的问题中,常连半径构造直角三角形,其中斜边为圆的半径,两直角边是弦长的一半和圆心到弦的距离,从而运用勾股定理来计算.
类型之三 圆周角定理及其推论 [2013·温州]如图30-10,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,延长BC至点D,使DC=CB.延长DA与⊙O的另一个交点为E,连结AC,CE. (1)求证:∠B=∠D; (2)若AB=4,BC-AC=2,求CE的长. 图30-10
解:(1)∵AB为⊙O的直径, ∴∠ACB=90°,∴AC⊥BC. ∵DC=CB,∴AD=AB, ∴∠B=∠D. (2)设BC=x,则AC=x-2. 在Rt△ABC中,AC2+BC2=AB2, ∴(x-2)2+x2=42, ∵∠B=∠E,∠B=∠D, ∴∠D=∠E,∴CD=CE.
1.[2013·滨州]如图30-11,在⊙O中,圆心角∠BOC=78°,则圆周角∠BAC的大小为 () 图30-11 A.156° B.78° C.39° D.12° C
2.[2014·预测题]如图30-12,点A,B,D,E在⊙O上,弦AE,BD的延长线相交于点C.若AB是⊙O的直径,D是BC的中点.2.[2014·预测题]如图30-12,点A,B,D,E在⊙O上,弦AE,BD的延长线相交于点C.若AB是⊙O的直径,D是BC的中点. (1)试判断AB,AC之间的大小关系,并给出证明; (2)在上述题设条件下,△ABC还需满足什么条件,点E才一定是AC的中点?(直接写出结论) 图30-12
【解析】 (1)连结AD,由AB为⊙O的直径知AD⊥BC,再由BD=CD,易证AB=AC. (2)连结BE,显然BE⊥AC.要想AE=EC,△ABC必须是正三角形,故补充△ABC为正三角形的条件即可. 解:(1)AB=AC. 证法一:连结AD,∵AB为⊙O的直径, ∴AD⊥BC, ∴∠ADB=∠ADC=90°. 又∵AD=AD,BD=DC, ∴Rt△ABD≌Rt△ACD, ∴AB=AC.
证法二:连结AD,∵AB为⊙O的直径, ∴AD⊥BC. 又∵BD=DC,∴AD是线段BC的中垂线, ∴AB=AC. (2)△ABC为正三角形或AB=BC或AC=BC或∠A=∠B或∠A=∠C. 【点悟】 (1)由圆周角与圆心角的关系可知:圆周角定理是建立在圆心角的基础上的,有了圆周角定理,就多了一种证明角相等关系或倍分关系的方法. (2)直径所对圆周角为直角,反之亦成立,在圆的有关证明和计算中要创造条件灵活运用,使问题简单化.
圆的计算中谨防漏解 [2010·襄阳]圆的半径为13 cm,两条弦AB∥CD,AB=24 cm,CD=10 cm,则两条弦AB,CD之间的距离是 () A.7 cm B.17 cm C.12 cm D.7 cm或17 cm 易 错 警 示
【错解】 如图30-13,设OE⊥CD于点E,交AB于点F, 图30-13 ∵AB∥CD, ∴OF⊥AB. ∵OE⊥CD,CD=10 cm,
又∵OC=13 cm, 同理可求得OF=5 cm, ∴EF=OE-OF=7 cm. 【错因】 当已知条件中没有明确的图形时,要注意讨论,错解忽略这一点,造成丢解.此题可以分两种情况,即两条弦在圆心的同侧时和在圆心的两侧时,所以此题的答案有两个.
【正解】 第一种情况:两条弦在圆心的同侧时,结论同错解;第二种情况:如图30-14,两条弦AB,CD之间的距离EF=OE+OF=17(cm).故选D. 图30-14