一.知識(shí)框架 二.知識(shí)概念 1.圓:平面上到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的所有點(diǎn)組成的圖形叫做圓。定點(diǎn)稱(chēng)為圓心,定長(zhǎng)稱(chēng)為半徑。 2.圓弧和弦:圓上任意兩點(diǎn)間的部分叫做圓弧,簡(jiǎn)稱(chēng)弧。大于半圓的弧稱(chēng)為優(yōu)弧,小于半圓的弧稱(chēng)為劣弧。連接圓上任意兩點(diǎn)的線(xiàn)段叫做弦。經(jīng)過(guò)圓心的弦叫做直徑。 3.圓心角和圓周角:頂點(diǎn)在圓心上的角叫做圓心角。頂點(diǎn)在圓周上,且它的兩邊分別與圓有另一個(gè)交點(diǎn)的角叫做圓周角。 4.弦心距:圓心到弦間的距離叫弦心距。 5.內(nèi)心和外心:過(guò)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的圓叫做三角形的外接圓,其圓心叫做三角形的外心。和三角形三邊都相切的圓叫做這個(gè)三角形的內(nèi)切圓,其圓心稱(chēng)為內(nèi)心。 6.扇形:在圓上,由兩條半徑和一段弧圍成的圖形叫做扇形。 7.圓錐側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)扇形。這個(gè)扇形的半徑稱(chēng)為圓錐的母線(xiàn)。 三.四等定理:在同圓或等圓中,同?。ǖ然。┧鶎?duì)的弦、弦心距、圓心角、圓周角也相等;此定理也稱(chēng)1推3定理,即上述四個(gè)結(jié)論中,只要知道其中的1個(gè)相等,則可以推出其它的3個(gè)結(jié)論, 即:①∠AOB=∠DOE;②AB=DE; ③OC=OF;④ 弧AB=弧BD 四.圓周角定理 1、圓周角定理:同弧所對(duì)的圓周角等于它所對(duì)的圓心的角的一半。 即:∵∠AOB和∠ACB是弧AB所對(duì)的圓心角和圓周角 ∴∠AOB=2∠AOC 2、圓周角定理的推論: 推論1:同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等;同圓或等圓中,相等的圓周角所對(duì)的弧是等?。?/strong> 即:在⊙O中,∵∠C、∠D都是所對(duì)的圓周角 ∴∠C=∠D 推論2:半圓或直徑所對(duì)的圓周角是直角;圓周角是直角所對(duì)的弧是半圓,所對(duì)的弦是直徑。 即:在⊙O中,∵AB是直徑 或∵∠C=90° ∴ ∠C=90° ∴AB是直徑 推論3:若三角形一邊上的中線(xiàn)等于這邊的一半,那么這個(gè)三角形是直角三角形。 即:在△ABC中,∵OA=OB=OC ∴△ABC是直角三角形或∠C=90° 注:此推論實(shí)是初二年級(jí)幾何中矩形的推論:在直角三角形中斜邊上的中線(xiàn)等于斜邊的一半的逆定理。 【真題演練】 1.下列命題中,正確的是( ) ① 頂點(diǎn)在圓周上的角是圓周角; ② 圓周角的度數(shù)等于圓心角度數(shù)的一半; ③ 90°的圓周角所對(duì)的弦是直徑; ④ 不在同一條直線(xiàn)上的三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)圓;⑤ 同弧所對(duì)的圓周角相等 A.①②③ B.③④⑤ C.①②⑤ D.②④⑤ 2.如圖,AB是⊙O的直徑,CD是⊙O的弦,∠DAB=48°,則∠ACD= °. 五.垂徑定理 垂徑定理:垂直于弦的直徑平分弦且平分弦所對(duì)的弧。 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(duì)的兩條??; (2)弦的垂直平分線(xiàn)經(jīng)過(guò)圓心,并且平分弦所對(duì)的兩條??; (3)平分弦所對(duì)的一條弧的直徑,垂直平分弦,并且平分弦所對(duì)的另一條弧 以上共4個(gè)定理,簡(jiǎn)稱(chēng)2推3定理:此定理中共5個(gè)結(jié)論中,只要知道其中2個(gè)即可推出其它3個(gè)結(jié)論,即: ①AB是直徑 ②AB⊥CD ③CE=DE ④ 弧BC弧BD ⑤ 弧AC弧AD 中任意2個(gè)條件推出其他3個(gè)結(jié)論。 推論2:圓的兩條平行弦所夾的弧相等。 即:在⊙中,∵AB∥CD ∴弧AC=弧BD 1. 如圖,AB是⊙O的直徑,弦CD⊥AB,垂足為M,下列結(jié)論不一定成立的是 A.CM=DM B.弧AC=弧AD C.AD=2BD D.∠BCD=∠BDC 2. 興隆蔬菜基地建圓弧形蔬菜大棚的剖面如圖所示,已知AB=16m, 半徑 OA=10 m,高度CD為 m. 3.如圖,AB是⊙O的弦,CO⊥AB于點(diǎn),若AB=8cm, OC=3cm,則⊙O的半徑為 cm. 六.圓內(nèi)接四邊形 圓的內(nèi)接四邊形定理:圓的內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ),外角等于它的內(nèi)對(duì)角。 即:在⊙O中, ∵四邊形ABCD是內(nèi)接四邊形 ∴∠C+∠BAD=180° ∠B+∠D=180° ∠DAE=∠C 七.與圓有關(guān)的位置關(guān)系 (一)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系 1、點(diǎn)在圓內(nèi) d<r 點(diǎn)在圓內(nèi); 2、點(diǎn)在圓上 d-r 點(diǎn)在圓上; 3、點(diǎn)在圓外 d>r 點(diǎn)在圓外; (二)直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系 1、直線(xiàn)與圓相離 d>r 無(wú)交點(diǎn); 2、直線(xiàn)與圓相切 d=r 有一個(gè)交點(diǎn); 3、直線(xiàn)與圓相交 d<r 有兩個(gè)交點(diǎn); (三)圓與圓的位置關(guān)系 外離(圖1) 無(wú)交點(diǎn) ; 外切(圖2) 有一個(gè)交點(diǎn) ; 相交(圖3) 有兩個(gè)交點(diǎn) ; 內(nèi)切(圖4) 有一個(gè)交點(diǎn) ; 內(nèi)含(圖5) 無(wú)交點(diǎn) ; 1.已知⊙O的半徑為3cm,直線(xiàn)l上有一點(diǎn)P,OP=3cm,則直線(xiàn)l與⊙O的位置關(guān)系為( ) A.相交 B.相離 C.相切 D.相交或相切 2.如圖,在直角坐標(biāo)系中,圓O的半徑為1,則直線(xiàn)y=-x+√2與圓O的位置關(guān)系是( ) A.相離 B.相交 C.相切 D.以上三種情形都有可能 3.已知⊙O的半徑是3,圓心O到直線(xiàn)AB的距離是3,則直線(xiàn)AB與⊙O的位置關(guān)系是 4. 兩圓半徑分別為3和4,圓心距為7,則這兩個(gè)圓( ) A.外切 B.相交 C.相離 D.內(nèi)切 八.切線(xiàn)的性質(zhì)與判定定理(中考必考考點(diǎn),常與垂徑定理、全等三角形、相似三角形綜合) (1)切線(xiàn)的判定定理:過(guò)半徑外端且垂直于半徑的直線(xiàn)是切線(xiàn); 兩個(gè)條件:過(guò)半徑外端且垂直半徑,二者缺一不可 即:∵M(jìn)N⊥OA且MN過(guò)半徑OA外端 ∴MN是⊙O的切線(xiàn) (2)性質(zhì)定理:切線(xiàn)垂直于過(guò)切點(diǎn)的半徑(如上圖) 推論1:過(guò)圓心垂直于切線(xiàn)的直線(xiàn)必過(guò)切點(diǎn)。 推論2:過(guò)切點(diǎn)垂直于切線(xiàn)的直線(xiàn)必過(guò)圓心。 以上三個(gè)定理及推論也稱(chēng)二推一定理: 即:①過(guò)圓心;②過(guò)切點(diǎn);③垂直切線(xiàn),三個(gè)條件中知道其中兩個(gè)條件就能推出最后一個(gè)。 以下內(nèi)容為付費(fèi)內(nèi)容52% 九、切線(xiàn)長(zhǎng)定理 切線(xiàn)長(zhǎng)定理:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線(xiàn),它們的切線(xiàn)長(zhǎng)相等,這點(diǎn)和圓心的連線(xiàn)平分兩條切線(xiàn)的夾角。 即:∵PA、PB是的兩條切線(xiàn) ∴PA=PB PO平分∠BPA 1. 如圖,AB是⊙O的直徑,BD是⊙O的弦,延長(zhǎng)BD到點(diǎn),使DC=BD,連結(jié)AC,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AC,垂足為E. (1)求證:AB=AC; (2)求證:DE為⊙O的切線(xiàn); (3)若⊙O的半徑為5,∠BAC=60°,求DE的長(zhǎng). 2.如圖所示,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,以AB為直徑的⊙O交AC于點(diǎn)E,點(diǎn)D是BC邊的中點(diǎn),連結(jié)DE. (1)求證:DE與⊙O相切; (2)若⊙O的半徑為,DE=3,求AE. 3.如圖,⊙O的直徑AB=4,∠ABC=30°,BC=4,D是線(xiàn)段BC的中點(diǎn), (1)試判斷點(diǎn)D與⊙O的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由; (2)過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC,垂足為點(diǎn)E,求證直線(xiàn)DE是⊙O的切線(xiàn)。 4. 如圖,點(diǎn)A,B在直線(xiàn)MN上,AB=11厘米,⊙A,⊙B的半徑均為1厘米.⊙A以每秒2厘米的速度自左向右運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),⊙B的半徑也不斷增大,其半徑r(厘米)與時(shí)間t(秒)之間的關(guān)系式為r=1+t(t≥0). (1)試寫(xiě)出點(diǎn)A,B之間的距離d(厘米)與時(shí)間t(秒)之間的函數(shù)表達(dá)式; (2)問(wèn)點(diǎn)A出發(fā)后多少秒兩圓相切? 十.圓冪定理 1.相交弦定理:圓內(nèi)兩弦相交,交點(diǎn)分得的兩條線(xiàn)段的乘積相等。 即:在⊙O中,∵弦AB、CD相交于點(diǎn)P, ∴PA·PB=PC·PD 2.推論:如果弦與直徑垂直相交,那么弦的一半是它分直徑所成的兩條線(xiàn)段的比例中項(xiàng)。 即:在⊙O中,∵直徑AB⊥CD, ∴CE2=AE·BE 3.切割線(xiàn)定理:從圓外一點(diǎn)引圓的切線(xiàn)和割線(xiàn),切線(xiàn)長(zhǎng)是這點(diǎn)到割線(xiàn)與圓交點(diǎn)的兩條線(xiàn)段長(zhǎng)的比例中項(xiàng)。 即:在⊙O中,∵PA是切線(xiàn),PB是割線(xiàn) ∴ PA2=PC·PB 4.割線(xiàn)定理:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條割線(xiàn),這一點(diǎn)到每條割線(xiàn)與圓的交點(diǎn)的兩條線(xiàn)段長(zhǎng)的積相等(如上圖)。 即:在⊙O中,∵PB、PE是割線(xiàn) ∴PC·PB=PD·PE 十一、圓內(nèi)正多邊形的計(jì)算 1.正三角形 在⊙O中△ABC是正三角形,有關(guān)計(jì)算在Rt△BOD中進(jìn)行: (2)正四邊形 同理,四邊形的有關(guān)計(jì)算在Rt△AOE中進(jìn)行,: (3)正六邊形 同理,六邊形的有關(guān)計(jì)算在Rt△AOB中進(jìn)行, 十二.扇形、圓柱和圓錐的相關(guān)計(jì)算公式 1、扇形:(1)弧長(zhǎng)公式:l=nπR/180; (2)扇形面積公式:S=nπR2/360 n:圓心角 R:扇形多對(duì)應(yīng)的圓的半徑 l :扇形弧長(zhǎng) S:扇形面積 2、圓柱: (1)A圓柱側(cè)面展開(kāi)圖 (2)A圓錐側(cè)面展開(kāi)圖 1.如圖,如果從半徑為9cm的圓形紙片剪去1/3圓周的一個(gè)扇形,將留下的扇形圍成一個(gè)圓錐(接縫處不重疊),那么這個(gè)圓錐的高為( ).B A.6cm B.3√5cm C.8cm D.5√3cm 2.現(xiàn)有一圓心角為90°,半徑為8cm的扇形紙片,用它恰好圍成一個(gè)圓錐的側(cè)面(接縫忽略不計(jì)),則該圓錐底面圓的半徑為( ) A.4cm B.3cm C.2cm D.1cm 3. 將一個(gè)弧長(zhǎng)為12πcm, 半徑為10cm的扇形鐵皮圍成一個(gè)圓錐形容器(不計(jì)接縫), 那么這個(gè)圓錐形容器的高為_(kāi)____cm. 4.如圖,AB為⊙O的直徑,CD⊥AB于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)D,OF⊥AC于點(diǎn)F. (1)請(qǐng)寫(xiě)出三條與BC有關(guān)的正確結(jié)論; (2)當(dāng)∠D=30°,BC=1時(shí),求圓中陰影部分的面積. 5. 如圖,已知AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C在⊙O上,且AB=13,BC=5. (1)求sin∠BAC的值; (2)如果OD⊥AC,垂足為D,求AD的長(zhǎng); (3)求圖中陰影部分的面積(精確到0.1). 十三.圓中的動(dòng)點(diǎn)及最值問(wèn)題 在平面幾何問(wèn)題中,當(dāng)某幾何元素在給定條件變動(dòng)時(shí),求某幾何量(如線(xiàn)段的長(zhǎng)度、圖形的面積、角的度數(shù))的最大值或最小值問(wèn)題,稱(chēng)為最值問(wèn)題。 最值問(wèn)題的解決方法通常有兩種: (1) 應(yīng)用幾何性質(zhì): ① 三角形的三邊關(guān)系:兩邊之和大于第三邊,兩邊之差小于第三邊; ② 兩點(diǎn)間線(xiàn)段最短; ③ 連結(jié)直線(xiàn)外一點(diǎn)和直線(xiàn)上各點(diǎn)的所有線(xiàn)段中,垂線(xiàn)段最短; ④ 定圓中的所有弦中,直徑最長(zhǎng)。 (2) 運(yùn)用代數(shù)證法: ① 運(yùn)用配方法求二次三項(xiàng)式的最值; (通常和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,效率問(wèn)題相結(jié)合) ② 運(yùn)用一元二次方程根的判別式。 這里只介紹圓中的動(dòng)點(diǎn)和最值相結(jié)合的問(wèn)題,還會(huì)有和相似相結(jié)合的。下面兩道題其實(shí)是同種類(lèi)型的題。一般考試涉及到都會(huì)是這兩種。 1.如圖,A點(diǎn)是⊙O上直徑MN所分的半圓的一個(gè)三等分點(diǎn),B點(diǎn)是弧AN的中點(diǎn),P點(diǎn)是MN上一動(dòng)點(diǎn),⊙O的半徑為3,則AP+BP的最小值為_(kāi)________. 解:作點(diǎn)A關(guān)于MN的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′,連接A′B,交MN于點(diǎn)P,連接OA′,AA′. ∵點(diǎn)A與A′關(guān)于MN對(duì)稱(chēng),點(diǎn)A是半圓上的一個(gè)三等分點(diǎn), ∴∠A′ON=∠AON=60°,PA=PA′, ∵點(diǎn)B是弧AN^的中點(diǎn), ∴∠BON=30°, ∴∠A′OB=∠A′ON+∠BON=90°, 又∵OA=OA′=3, ∴A′B=3 ∵兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短, ∴PA+PB=PA′+PB=A′B=3 此類(lèi)問(wèn)題其實(shí)是用將軍飲馬的思想去解決,先作對(duì)稱(chēng)點(diǎn),然后連結(jié)求最值。是將軍飲馬和圓中動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題相結(jié)合。 2.如圖,P為半圓直徑AB上一動(dòng)點(diǎn),C為半圓中點(diǎn),D為弧AC的三等分點(diǎn),若AB=2,則PC+PD的最短距離為_(kāi)___________ 解:設(shè)點(diǎn)C關(guān)于AB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為E,連接DE交AB于P,則此時(shí)PC+PD的值最小,且PC+PD=PE+PD=DE. 連接OC、OE; ∵C為半圓中點(diǎn),D為弧AC的三等分點(diǎn), ∴弧CD的度數(shù)為30°,∠CDE=90°; ∵AB=2, ∴CE=2; ∴DE=EC·cos∠CED= 即PC+PD的最小值為 |
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