二. 教學(xué)過程:
圓的有關(guān)概念及性質(zhì)
[復(fù)習(xí)目標(biāo)要求]
1. 理解圓的定義及弦、弧、半圓、優(yōu)弧、劣弧、同心圓、等圓、弓形等概念;理解不在同一直線上三點確定一個圓,了解三角形的外接圓、外心、圓的內(nèi)接三角形等概念。
2. 掌握點與圓的位置關(guān)系:垂徑定理,圓心角、弧、弦、弦心距之間的關(guān)系定理及推論,能熟練地運用這些知識進行有關(guān)的計算和證明。
[重點難點突破]
重點是垂徑定理及其推論;圓心角、弧、弦、弦心距的相等關(guān)系定理。
難點是垂徑定理及其推論的條件和結(jié)論的區(qū)分及靈活運用,實現(xiàn)突破的關(guān)鍵是注意基本圖形,活用弦心距,同時注意與直角三角形的知識組合。
[中考動向分析]
首先是充分利用選擇題容量較大的特點考查對圓的有關(guān)性質(zhì)的準(zhǔn)確理解;其次是利用垂徑定理的證題,開放性試題中的作用詮釋圓的軸對稱性,第三是利用垂徑定理與解直角三角形的組合考查學(xué)生的幾何計算能力;第四是利用圓的有關(guān)性質(zhì)與中位線、相似三角形的組合優(yōu)勢考查學(xué)生的幾何綜合證題能力。
[知識要點及解題方法指導(dǎo)]
(一)圓的有關(guān)概念及性質(zhì)
圓:到定點的距離等于定長的點的集合叫做圓。
圓內(nèi):圓的內(nèi)部可以看做是到圓心的距離小于半徑的點的集合。
圓外:圓的外部可以看做是到圓心的距離大于半徑的點的集合。
弦:連結(jié)圓上任意兩個點的線段叫做弦。
?。簣A上任意兩點間的部分叫做弧。
弓形:由弦及其所對的弧組成的圖形叫做弓形。
同心圓:圓心相同,半徑不相等的兩個圓叫做同心圓。
等圓:能夠重合的兩個圓叫做等圓,同圓或等圓的半徑相等。
等?。和瑘A或等圓中能夠互相重合的弧叫做等弧。
對稱性:圓是軸對稱圖形,經(jīng)過圓心的每一條直線都是它的對稱軸,圓還是以圓心為對稱中心的中心對稱圖形。
弦心距:圓心到弦的距離叫做弦心距,在同圓或等圓中,如果兩個圓心角、兩條弧、兩條弦或兩條弦的弦心距中有一組量相等,那么它們所對應(yīng)的其余各組量分別相等。
例1. 圓O中,弦AB=AC,AD是圓O的直徑。
求證:AD平分∠BAC
證明:作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F
∵AB=AC
∴OE=OF
∵△OAE≌△AOF
∴∠1=∠2
∴AD平分∠BAC
例2. 已知:P為圓O中任意一點,AB為過P點的弦,且AB⊥OP,CD為過P點且異于AB的任意一條弦。
求證:AB<CD
證明:作OE⊥CD于E,連結(jié)OC、OB,則OE為CD弦的弦心距
∵OP⊥AB
∴OP為AB弦的弦心距
在Rt△OPE中
∵OP>OE
∴在Rt△OCE和Rt△OBP中,CE>PB
∴2CE>2PB
∴AB<CD
例3. 如圖:
,求證:2CD>AB
證明:取
中點E,連結(jié)AE、BE,則:
∴AE=BE=CD
又∵AE+BE>AB
∴2CD>AB
例4. 如圖:
圓周,AB=8cm,求圓O直徑。
解:∵圓周的度數(shù)為360°
又
圓周
∴
的度數(shù)為90°
∴∠AOB=90°
∴OA=OB
∴圓O直徑為
(二)點和圓、直線和圓、圓和圓的位置關(guān)系
1. 點和圓的位置關(guān)系
位置關(guān)系
點在圓內(nèi)
點在圓上
點在圓外
點到圓心的距離為d,圓的半徑為R
2. 直線和圓的位置關(guān)系
位置關(guān)系
相離
相切
相交
直線與圓公共點的個數(shù)
0
1
2
圓心到直線的距離為d,半徑為R
圖形
3. 圓和圓的位置關(guān)系
位置關(guān)系
外離
外切
相交
內(nèi)切
內(nèi)含
(同心圓)
兩圓公共
點的個數(shù)
0
1
2
1
0
圓心距為d,半徑分別為R,r(R>r)
(
)
外公切線
的條數(shù)
2
2
2
1
0
內(nèi)公切線
的條數(shù)
2
1
0
0
0
圖形
(三)垂直于弦的直徑
垂徑定理:垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對的兩條弧。
推論1:
(1)平分弦(不是直徑)的直徑,垂直于弦,并且平分弦所對的兩條??;
(2)弦的垂直平分線經(jīng)過圓心,并且平分弦所對的兩條??;
(3)平分弦所對的一條弧的直徑,垂直平分弦,并且平分弦所對的另一條弧。
推論2:圓的兩條平行弦所夾的弧相等。
例5. 已知:如圖,AB為圓O直徑,EF為弦,AD、BC垂直于弦,交弦的延長線于D、C。
求證:DE=FC
分析:由已知容易得到AD∥BC,由O為AB中點應(yīng)想到利用梯形中位線性質(zhì),因為題中有垂直條件,故作OH⊥DC于H,利用垂徑定理證明。
證明:作OH⊥DC于H
∵AD⊥DC,BC⊥DC
∴AD∥OH∥BC
又∵O為AB中點
∴DH=HC
又∵OH⊥EF
∴EH=HF
∴DE=FC
例6. 如圖,AB為圓O直徑,BC為弦,直徑DE過BC中點F。
求證:
分析:欲證
,由已知得到:
,故考慮證
。
證明:∵F為BC中點,DE為圓O直徑
∴
又∵∠1=∠2
∴
例7. 已知:如圖,AC為圓O的弦,D為
中點,OD交AC于B,若OB=1cm,DC=
cm,求圓O的直徑。
分析:求半徑的長,則應(yīng)把半徑放在一個直角三角形中,利用勾股定理求解(或放到適當(dāng)?shù)娜切沃校瑥囊阎?,?yīng)考慮到垂徑定理。
解:連結(jié)OC
∵D為
中點
∴OD⊥AC
設(shè)圓O半徑為x cm,則
根據(jù)勾股定理有:
解得:
(舍去)
∴圓O的直徑為6cm
與圓有關(guān)的角
[復(fù)習(xí)目標(biāo)要求]
3. 理解圓心角、圓周角、弦切角的概念,正確辨析圓心角、圓周角、弦切角之間的區(qū)別和聯(lián)系。
4. 掌握圓周角、弦切角定理及其推論,能熟練地運用這些定理及推論進行有關(guān)的計算和證明。
[重點難點突破]
重點是掌握圓周角、弦切角定理及其推論。
難點是圓周角、弦切角定理的證明。
實現(xiàn)突破的關(guān)鍵是用弧建立角與角之間的聯(lián)系;其次巧妙地利用直徑構(gòu)造直角從而借助直角三角形的知識解題;第三“在同圓或等圓中,等圓周角對等弧”與“圓心角、弧、弦、弦心距”之間的相等關(guān)系定理聯(lián)合使用可以靈活地實現(xiàn)不同等量之間的相互轉(zhuǎn)化,從而給許多問題的證明帶來方便。
[中考動向分析]
1. 通過選擇題考查圓心角、圓周角、弦切角定理及其推論的題設(shè)條件的準(zhǔn)確理解,特別是圓周角定理及其推論;
2. 以填空題的形式考查三大角的相關(guān)計算;
3. 與切割線定理、解直角三角形組合進行相關(guān)的幾何計算;
4. 與相似三角形等的組合,進行比例線段的證明等。
[知識要點及解題方法指導(dǎo)]
(四)與圓有關(guān)的角
弧的度數(shù):將頂點在圓心的周角等分成360份,則每一份的圓心角叫1°的角,
°的圓心角所對的弧叫做1°的弧。
圓心角:頂點在圓心,角的兩邊與圓相交的角叫圓心角,圓心角與它所對的弧的度數(shù)相等。
圓周角:(1)頂點在圓上,角的兩邊與圓相交的角叫圓周角。
(2)圓周角等于它同弧上圓心角的一半。
(3)同弧或等弧所對的圓周角相等,在同圓或等圓中,相等的圓周角所對的弧相等。
(4)半圓(或直徑)所對的圓周角是直角,90°的圓周角所對的弦是直徑。
(5)如果三角形一邊上的中線等于這邊的一半,那么,這個三角形是直角三角形。
例8. 已知三角形ABC內(nèi)接于圓O,∠A=60°,,BC=10,求圓O的直徑。
解:連結(jié)CO并延長交圓O于A',則
∠A'=∠A=60°
∵A'C為圓O直徑
∴∠A'BC=90°
例9. 已知:△ABC內(nèi)接于圓O,EF是AB的中垂線,交AC于D,交BC延長線于E,交圓O于F、H。
求證:AD·CD=OD·ED
解:連結(jié)AO
∵EF垂直平分AB
∴EF過圓心O,
∵∠AOH的度數(shù)=
的度數(shù)
∠AFB的度數(shù)=
的度數(shù)=
的度數(shù)
∴∠AOH=∠AFB
∵∠ACE為圓內(nèi)接四邊形AFBC的外角
∴∠ACE=∠AFB=∠AOH
又∵∠1=∠2
∴△AOD∽△ECD
例10. 已知:如圖△ABC為等邊三角形,AB為圓O直徑,AC、BC與圓O交于D、E點。
求證:D、E平分半圓。
證明:連結(jié)AE
∵△ABC為等邊三角形
∴∠B=60°
∵AB為圓O直徑
∴∠AEB=90°
∴∠1=∠2=30°
的度數(shù)=60°
又∵
的度數(shù)=180°
的度數(shù)=60°
∴D、E平分半圓
圓與三角形、圓與四邊形
[復(fù)習(xí)目標(biāo)要求]
5. 理解三角形和多邊形的內(nèi)切圓,圓的外切三角形和圓的外切多邊形及三角形的內(nèi)心的概念;理解圓內(nèi)接四邊形的概念、性質(zhì)及圓外切四邊形的性質(zhì);
6. 掌握圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)定理、圓外切四邊形的有關(guān)性質(zhì),能熟練地解決與它們相關(guān)的計算及證明問題。
[重點難點突破]
重點是掌握圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),三角形外接圓,內(nèi)切圓的性質(zhì)及圓外切四邊形的性質(zhì)。
難點是圓外切四邊形的性質(zhì)的靈活運用及三角形內(nèi)切圓的半徑與面積的關(guān)系,在解題過程中要重視利用圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)靈活地進行角的轉(zhuǎn)換;注意切線長定理與整體觀念的組合正確領(lǐng)會三角形面積與內(nèi)切圓半徑的關(guān)系。
[中考動向分析]
5. 組合與圓有關(guān)的角的知識考查角的計算;
6. 計算三角形內(nèi)切圓半徑、三角形面積及圓外切四邊形的面積;
7. 與切線長定理、圓冪定理、相似三角形比例線段等知識結(jié)合考查幾何推理論證能力;
8. 將相關(guān)的幾何問題與函數(shù)、面積、三角函數(shù)、一元二次方程等知識組合考查數(shù)形結(jié)合的思想和綜合解題能力。
[知識要點及解題方法指導(dǎo)]
(五)圓與三角形、圓與四邊形
圓的確定:不在同一直線上的三個點確定一個圓。
圓與三角形:
(1)經(jīng)過三角形各頂點的圓叫三角形的外接圓,三角形叫圓的內(nèi)接三角形。
(2)和三角形各邊都相切的圓叫做三角形的內(nèi)切圓,三角形叫做圓的外切三角形。
(3)三角形有且只有一個外接圓和一個內(nèi)切圓,它們的圓心分別叫做三角形的外心和內(nèi)心。
圓與多邊形:
(1)若一個多邊形的所有頂點都在同一圓上,則這個多邊形叫圓的內(nèi)接多邊形,這個圓叫做多邊形的外接圓。
(2)和多邊形各邊都相切的圓叫做多邊形的內(nèi)切圓,多邊形叫圓的外切多邊形。
(3)圓的內(nèi)接四邊形的對角互補,并且任何一個外角都等于它的內(nèi)對角。
例11. 已知:如圖AB、CD是圓O內(nèi)的兩條平行弦,在
上任取一點P,PB的延長線與DC的延長線交于E,PD與AB交于F。
求證:AD·DE=BE·DP
思路一:將等積式轉(zhuǎn)化為比例式,發(fā)現(xiàn)四條線段在兩個三角形中,因此只須證△BDE∽△PAD即可。
證法一:連結(jié)AP、DB
∵DC∥AB
∴∠1=∠2
又∵∠2=∠P
∴∠1=∠P
又∵∠DBE為圓內(nèi)接四邊形APBD的外角
∴∠DBE=∠DAP
∴△ADP∽△DBE
思路二:通過平行弦所夾的弧相等,等弧對等弦,可知AD=BC,應(yīng)用等量代換可證:BC·DE=BE·DP。
證法二:連結(jié)BC
∵∠CBE為圓內(nèi)接四邊形DPBC的外角
∴∠CBE=∠PDC
又∵∠E=∠E
∴△BCE∽△PDE
∴BC·DE=BE·PD
又∵AB∥DC
∴AD·DE=BE·DP
例12. 如圖,AD為圓O直徑,∠ABC=114°,AC平分∠BAD,求:∠BCD的度數(shù)。
分析:利用直徑上的圓周角是直角和圓內(nèi)接四邊形對角互補進行解題。
解:∵AD為圓O直徑
∴∠ACD=90°
∵∠ABC=114°
∴∠D=66°
∴∠1=24°
∵AC平分∠BAD
∴∠BAD=2∠1=48°
∴∠BCD=132°
【模擬試題】(答題時間:40分鐘)
一. 選擇題。
1. 如圖,AB是⊙O的直徑,弦CD⊥AB,垂足為E,如果AB=10,CD=8,那么AE的長為( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
2. 一種花邊由圖弓形組成,
的半徑為5,弦AB=8,則弓形的高CD為( )
A. 2 B.
C. 3 D.
3. 若圓的一條弦把圓分成度數(shù)比為1∶3的兩條弧,則劣弧所對圓周角等于( )
A. 45° B. 90° C. 135° D. 270°
4. 下列命題中正確的是( )
A. 三點確定一個圓
B. 平分弦的直線垂直于弦
C. 相等的圓心角所對弧相等
D. 同圓中,同弦所對圓周角相等
5. 如圖,BC為半圓O的直徑,A、D為半圓O上兩點,
,則∠D的度數(shù)是( )
A. 60° B. 120° C. 135° D. 150°
二. 填空題。
6. 半徑為1的圓中有一條弦,如果它的長為
,那么這條弦所對的圓周角的度數(shù)為___________。
7. 圓內(nèi)接四邊形ABCD中,如果∠A∶∠B∶∠C=2∶3∶4,那么∠D=__________度。
8. 如圖,AB是⊙O的弦,AC切⊙O于點A,且∠BAC=45°,AB=2,則⊙O的面積為______________(結(jié)果保留
)。
9. 如圖,PA、PC分別切⊙O于A、C兩點,B為⊙O上與A、C不重合點,若∠P=50°,則∠ABC=_____________。
10. 如圖,點O為△ABC內(nèi)心,∠A=56°,則∠BOC=_____________。
三. 解答題。
11. 已知:如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,直線DE與⊙O切于點A,BD∥CA。
求證:AB·DA=BC·BD
12. 如圖,圓外切等腰梯形ABCD,E、F為切點,中位線EF=15cm,求:等腰梯形ABCD周長。
13. 已知:如圖,BE是△ABC的外接圓O的直徑,CD是△ABC的高。
(1)求證:AC·BC=BE·CD;
(2)已知CD=6,AD=3,BD=8,求⊙O的直徑BE的長。
【試題答案】
一. 選擇題。
1. A 2. A 3. A 4. D 5. C
二. 填空題。
6. 60°或120°
7. 90
8.
9. 65°或115°
10. 118°
三. 解答題。
11. 解:∵BD∥CA
∴∠DBA=∠BAC
∵DE切⊙O于A
∴∠BAD=∠BCA
∴△ABC∽△BDA
∴AB·DA=BC·BD
12. 解:∵等腰梯形ABCD外切于⊙O
∴AB、BC、CD、DA分別切⊙O于點E、N、F、M
∴AM=AE,DM=DF,BE=BN,NC=FC
∵等腰梯形ABCD中位線EF=15
∴等腰梯形ABCD周長為60
13. 解:(1)連結(jié)CE
∵BE是⊙O的直徑
∴∠ECB=90°
∵CD⊥AB
∴∠ADC=90°
∴∠ECB=∠ADC
又∵∠A=∠E
∴△ADC∽△ECB
(2)在Rt△ACD和Rt△BCD中
∵CD=6,AD=3,BD=8
由(1)有AC·BC=BE·CD
即
∴
∴⊙O的直徑BE的長是