资料简介
第
24
章 圆
24.1
旋转
扇叶
水轮
齿轮
第
1
课时 旋转
地球自转
荡秋千
旋转的运动
(1)上面情景中的转动现象,有什么共同的特征?
(2)钟表的指针、秋千在转动过程中,其形状、大小、位置是否发生变化呢?
旋转角
旋转中心
在平面内,一个图形绕着一个定点,旋转一定的角度( ),得到另一个图形的变换,叫做旋转。定点
O
叫做旋转中心,
α
叫做旋转角。原图形上一点
A
旋转后成为点
B
,这
样的两个点叫
做
对应点。
A
o
B
α
旋转的三要素
旋转中心
旋转方向
旋转角度
将等边△
ABC
绕着点
C
按某个方向旋转
90
0
后得到△
A
´
B
´
C
A
B
C
A
´
B
´
△
ABC
在旋转过程中,哪些发生了变化?
归纳
各点的位置发生变化。
点
A
′
点
A
点
B
′
点
B
点
C
′
点
C
从而,各线段、各角的位置发生变化。
OA=OA′
OB=OB′
OC=OC′
边的相等关系:
AB=A′B′
BC=B′C′
CA=C′A′
对应边相等
△ABC在旋转过程中,哪些没有改变?
角的相等关系:
∠ABC=∠A′B′C′
∠AOA ′=∠BOB ′=∠COC ′
∠BCA=∠B′C′A′
∠CAB=∠C′A′B′
对应角相等
=
旋转角
注:图形中每一点都绕着旋转中心旋转了同
样大小的角度。
对应点到旋转中心的距离
相等。
对应点与旋转中心所连线段的夹角
等于旋转角。
旋转前、后的图形
全等
。
图形的旋转是由
旋转中心
和
旋转角
决定。
图形的旋转不改变图形的形状、大小,只改变图形的
位置
。
知识要点
旋转的基本性质
有哪些证明方法?
如图,如果把钟表的指针看做四边形
AOBC
,它绕
点
O
旋转得到四边形
DOEF.
在这个旋转过程中:
(
1
)旋转中心是什么
?
(
2
)经过旋转,点
A
、
B
分别移动到什么位置?
(
3
)旋转角是什么?
(
4
)
AO
与
DO
的长有什么关系?
BO
与
EO
呢?
(
5
)∠
AOD
与∠
BOE
有什么大小关系?
旋转中心是点
O
点
D
和点
E
的位置
AO=DO
,
BO=EO
∠AOD=∠BOE
∠AOD
和∠
BOE
都是旋转角
B
A
C
O
D
E
F
旋转的基本性质
(1)旋转不改变图形的大小和形状;
(2)任意一对对应点与旋转中心的连线所成的角度都是旋转角,旋转角相等;
(3)对应点到旋转中心的距离相等.
平移
和旋转的
异同
1
、相同:都是一种运动;运动前后 不改变图形的形状和大小
.
2
、不同
运动方向
运动量的衡量
平移
直线
移动一定的距离
旋转
顺时针或逆时针
转动一定的角度
思考
:
图形的旋转是由什么决定的
?
图形的旋转是由旋转
中心、旋转方向和
旋转
的角度决定
.
在平面内,将一个图形绕着一个
定点
沿某个方向
转动
一定的角度
,这样的图形运动称为
旋转
.
旋转的概念:
旋转的性质:
1
、旋转不改变图形的大小和形状.
2
、任意一对对应点与旋转中心的连线所成的角度都是旋转角,旋转角相等.
3
、对应点到旋转中心的距离相等
.
课堂小结
第
2
课时
中心对称
复习
:
1.
什么是轴对称呢?
2.
关于轴对称的两个图形有哪些性质?
把一个图形沿着某一条直线折叠能与另一个图形完全重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称或轴对称
.
1).
两个图形是全等形
.
2).
对称轴是对称点连线的垂直平分线
.
(1)
把其中一个图案绕点
O
旋转
180°.
你有什么发现
?
重 合
重 合
(2)
线段
AC,BD
相交于点
O,OA=OC,OB=OD.
把
△OCD
绕点
O
旋转
180°.
你有什么发现
?
O
A
O
D
B
C
把一个图形绕着某一个定点旋转
180
°
,
如果旋转后的图形能和原来的图形重合
,
那么这个图形叫做
中心对称图形
,
这个定点就是
对称中心
,
这两个图形
中的
对应点
,
叫做
关于中心的对称点
.
A
D
E
A
C
B
中心对称的定义
:
观察
:C
、
A
、
E
三点的位置关系怎样
?
线段
AC
、
AE
的大小关系呢
?
C
、
A
、
E
三点在一条直线上或
∠CAE= 180°
AC=AE
汉代铜镜
——
中心对称图形
旋转三角板,画关于点
O
对称的两个三角形:
第一步,
画出
△ABC
;
第二步,
以三角板的一个顶点
O
为中心,把三角板旋 转
180°
,画出
△A′B′
C′
;
A’
B’
C’
O
A
B
C
第三步
,移开三角板
.
分别连接
AA’,BB’,CC’
。点
O
在线段
AA′
上吗?如果在,在什么位置?
△ABC
与
△
A′B′
C ′
有什么关系?
(1)
点
O
是线段
AA ′
的中点
(
为什么
?)
(
2
)
△ABC≌△A′B′C′
(
为什么
?)
O
A’
B
’
C’
C
B
A
很显然画出的
△ABC
与
△A’B’C’
关于点
O
对称
.
下图中
△A′
B′C′
与
△ABC
关于点
O
是成中心对称的
,
你能从图中找到哪些等量关系
?
A’
B’
C’
A
B
C
O
(
1
)
OA=OA′
、
OB=OB′
、
OC=OC′
(
2
)
△ABC≌△A′B′C′
中心对称与轴对称有什么区别
?
又有什么联系
?
轴对称
中心对称
有一条对称轴
---
直线
有一个对称中心
—
点
图形沿对称轴对折
(
翻折
180
°
)
后重合
图形绕对称中心旋转
180
°
后
重合
对称点的连线被对称轴垂直平分
对称点的连线经过对称中心
,
且被对称中心平分
轴对称
中心对称
1
有一条对称轴
——
直线
有一个对称中心
——
点
2
图形沿轴对折(翻转
180°
)
图形绕中心旋转
180°
3
翻转后和另一个图形重合
旋转后和另一个图形重合
A
B
C
C
1
A
1
B
1
O
中心对称图形的定义
:
把一个图形绕着某一个定点旋转
180
0
,
如果旋转后的图形能和原来的图形重合
,
那么这个图形叫做中心对称图形。
下面哪个图形是中心对称图形?
判断下列图形是不是中心对称图形?
中心对称与中心对称图形是两个既有联系又有 区别的概念
.
区别
:
中心对称指两个全等图形的相互位置关系
中心对称图形指一个图形本身成中心对称
联系
: (1)
如果将成中心对称的两个图形看成一个整体
,
那么它们是中心对称图形
(2)
如果将中心对称图形的对称的部分看
成是两个图形
,
那么
它们关于中心对称。
观察图形,并回答下面的问题:
(
1
)哪些只是轴对称图形?
(
2
)哪些只是中心对称图形?
(
3
)哪些既是轴对称图形,又是中心对称图形?
(1)
(3)
(2)
(4)
(5)
(6)
(
3
)(
4
)(
6
)
(
1
)
(
2
)(
5
)
第
24
章 圆
24.2
圆的基本性质
第
1
课时
感知圆的世界
情境导入
如图
24-14
,在平面内线段
OP
绕着它固定的一个端点
O
旋转一周,则另一个端点
P
所形成的封闭曲线叫做
圆
.
情境导入
圆的概念
:
r
O
P
固定的端点
O
叫做
圆心
,线段
OP
的长为
r
叫做
半径
.
以点
O
为圆心的圆,记作
"⊙O"
,读作“圆”
.
图
24-14
从图
24-14
画图的过程中,你能说出圆上的点有什么特性吗?
(
1
)圆上各点到定点(圆心
O
)的距离都等于定长(半径
r
);
(
2
)平面内到定点(圆心
O
)的距离都等于定长(半径
r
)的所有点都在同一个圆上
.
因此,圆可以看
成平
面内到定点(圆心
O
)的距离等于定长(半径
r
)的所有点组成的图形
.
思考
:
注意
:
(1)
圆是一条封闭曲线
(
而不是一个圆面
)
;
(2)
圆是由圆心和半径确定的
,
圆心确定圆的位置
,
半径确定圆的大小
).
知识精讲
交流:
平面上有一个圆,这个平面上的点,除了在圆上外,与圆还有几种位置关系,这些关系根据什么来确定?
知识精讲
点与圆的位置关系
符号 读作等价于
.
它表示从符号的左边可以推出右边;同时从符号的右边也可以推出左边
.
(2)若点A在⊙O 内
(3)若点A在⊙O外
(
1
)若
点
A
在
⊙
O
上
知识精讲
知识精讲
圆上任意两点间的部分叫做
圆弧
,简称
弧
,用符号
⌒
表示
.
以
A,B
为端点的弧记作
AB
,读作
弧
AB
.
与圆有关的概念
连接圆上的任意两点的
线段叫做
弦
,经过圆心的
弦叫做
直径
.
注意:同圆中所有半径都相等
圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆
.
大于半圆的
弧一叫做
优弧,小于半圆的弧叫做劣弧
,
知识精讲
与圆有关的概念
由弦及其所对的弧组成的图形叫做
弓形
.
能够重合的两个圆叫做等圆
,等圆
的半径相
等
.
在同圆或者等圆中,能够互相重合的弧叫做等
弧
.
证明
:
连接
AC,DB.
知识精讲
例题分析:
例
1
已知:如图
24-17
,
AB,CD
为⊙
O
的直径
.
求证:
AD//CB.
图
24-17
∵ AB,CD
为⊙
O
的直径
∴
OA=OB
,
OC=OD
∴
四边形
ABCD
为平行四边形
.
∴ AD//CB
合作与交流
1
.
如图,请正确的方式表示出以点
A
为端点的优弧及劣弧
.
2.
选择题
(
1
)下列
说法,
正确的是( )。
①线段是弦;②直径是弦;③经过圆心的弦是直径;④经过圆上一点有无数条直径。
A
、①②
B
、②③
C
、②④
D
、③④
合作与交流
答案:
B
(
2
)如图
,在⊙
O
中,点
A
、
O
、
D
以及点
B
、
O
、
C
分别在一条直线上,图中弦的条数为( )。
A
、
2 B
、
3
C
、
4 D
、
5
答案:
B
合作与交流
巩固提高
1.
从树木的年轮,可以很清楚的看出树生长的年龄。如果一棵
20
年树龄的红杉树的树干直径是
23cm,
这棵红杉树的半径平均每年增加多少?
23÷20=1.15
1.15÷2=0.575
小结
定义一: 在同一平面内,线段
OA
绕它固定的一个端点
O
旋转一周,另一个端点
A
随之旋转所形成的图形叫圆。固定的端点
O
叫做圆心,线段
OA
叫做半径。
从
运动和集合的观点理解圆的定义:
定义二:圆是到定点的距离等于定长的点的集合。
第
2
课时
赵州桥主桥拱的半径是多少?
情境导入
问题 :你知道赵州桥吗
?
它的主桥是圆弧形
,
它的跨度
(
弧所对的弦的长
)
为
37.4m,
拱高
(
弧的中点到弦的距离
)
为
7.2m
,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?
我们知道,等腰三角形,平行四边形,矩形,菱形,正方形等图形都具有对称性
.
那么圆是否具有对称性呢?根据它的对称性又能推出圆的哪些性质呢?
情境导入
1.
在纸上任意画一个⊙
O
,以⊙
O
的一条直径为折痕,把⊙
O
折叠,如图
24-18
,你发现了什么?
圆是轴对称图形,对称轴是圆所在平面内任意一条过圆心的直线
.
垂
径分弦
知识精讲
A
(
B
)
D
C
图
24-18
知识精讲
A
B
D
C
O
E
图
24-19
2.
在折叠⊙
O
后,用针在半圆上刺一个小孔,得两个重合的点
A,B,
如图
24-18.
把折叠的圆摊平,那么折痕
CD
是直径,点
A,B
是关于直线
CD
的一对对应点
.
连接
AB
,得弦
AB
,如图
24-19
,这时直径
CD
与弦
AB
有怎么的位置关系?
图
24-18
A
(
B
)
D
C
知识精讲
3.
直径
CD
把劣
弧 分成
与 两
部分,把优弧 分
成 与 两
部分,这
时 与
,
与 各
有怎样的关系?
A
B
D
C
O
E
图
24-19
知识精讲
垂直于弦的直径平分弦,
并且平分弦对的两条弧
.
垂径定理
·
O
A
B
D
E
图
24-20
C
CD
为⊙
O
的直径
CD⊥AB
条件
结论
⌒
⌒
⌒
⌒
AE=BE
AC=BC
AD=BD
圆心到弦的距离叫弦心距
.
例
2
如图
24-21
,⊙
O
的半径为
5cm
中,弦
AB
的长为
6cm
,求圆心
O
到
AB
的距离
.
知识精讲
平分弦 (不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
垂
径定理的推论
1:
E
A
B
.
O
图
24-21
知识精讲
例
3
赵州桥(图
24-22
)建于
1400
年前的隋朝,是我国石拱桥中的代表性桥梁,桥的下部呈圆弧形,它的跨度
(
弧所对的弦的长
)
为
37.4m,
拱高
(
弧的中点到弦的距离
)
为
7.2m
,你能求出赵洲桥主桥拱的半径吗?
图
24-22
知识精讲
解:如图,设半径为
R
,
在R
t⊿AOD
中,由勾股定理,
解得
R≈27.9
(
m
)
.
答:赵州桥的主桥拱半径约为
27.9m.
D
37.4
7.2
AB
=37.4,
CD
=7.2
R
18.7
R-7.2
得
合作与交流
8cm
1
.半径为
4cm
的⊙
O
中,弦
AB=4cm,
那么圆心
O
到弦
AB
的距离是
。
2
.⊙
O
的直径为
10cm
,圆心
O
到弦
AB
的
距离为
3cm
,则弦
AB
的长是
。
3
.半径为
2cm
的圆中,过半径中点且
垂直于这条半径的弦长是
。
A
B
O
E
A
B
O
E
O
A
B
E
巩固提高
1.
如图
,
在⊙
O
中
,
弦
AB
的长为
8cm,
圆心到
AB
的距离为
3cm,
则⊙
O
的半径为
.
·
A
B
O
∟
C
5 cm
2.
弓形的弦长
AB
为
24cm
,弓形的高
CD
为
8cm
,则这弓形所在圆的半径
为
.
(1)
题
(2)
题
12
8
13 cm
小结
方法归纳
:
1.
垂径定理
经常和
勾股定理
结合使用。
2.
解决有关弦的问题时,经常
(
1
)
连结半径
;
(
2
)
过圆心作一条与弦垂直的线段
等辅助线,为应用垂径定理创造条件。
请围绕以下两个方面小结本节课:
1
、从知识上学习了什么?
2、从方法上学习了什么?
小结
圆的轴对称性;垂径定理及其推论
(1)垂径定理和勾股定理结合
.
(2)在圆中解决与弦有关的问题时常作的辅助线
——
过圆心作垂直于弦的线段;
——
连接半径
.
第
3
课时
情境导入
圆是中心对称图形吗
?
它的对称中心在哪里
?
复习引课
圆是中心对称图形,
它的对称中心是圆心
.
情境导入
N
O
把圆
O
的半径
ON
绕圆心
O
旋转任意一个角度
,
N
O
N'
把圆
O
的半径
ON
绕圆心
O
旋转任意一个角度
,
情境导入
N
O
N'
定理:把圆绕圆心旋转任意一个角度后,仍与原来的圆
重合。
把圆
O
的半径
ON
绕圆心
O
旋转任意一个角度
,
由
此可以看出,点
N'
仍落在圆上
.
圆心角
,弧,弦,弦心距间的关系
知识精讲
·
圆心角
:我们把顶点在圆心的角叫做
圆心角
.
O
B
A
如
图,
∠
AOB
就是一个圆心角,
OC
就是弦心距
.
C
弦心距
:从圆心到弦的距离叫做
弦心距
.
知识精讲
将
圆心角∠
AOB
绕圆心
O
旋转到∠
A’OB’
的位置,你能发现哪些等量关系?为什么?
探究
知识精讲
根据旋转的性质,将圆心角∠
AOB
绕圆心
O
旋转到∠
A
′
OB′
的位置时,显然
∠
AOB
=∠
A′OB′
,射线
OA
与
OA′
重合,
OB
与
OB′
重合.而同圆的半径相等,
OA=OA′
,
OB=OB′
,从而点
A
与
A
′
重合,
B
与
B′
重合.
因此,弧
AB
与
弧
A
′
B
′
重合,
AB
与
A′B′
重合
.
⌒
AB
⌒
A
′
B
′
=
同样,还可以得到:
在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角
_____
, 所对的弦
______
;
在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么他们所对的圆心角
______
,所对的弧
______
.
知识精讲
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等
,所对的
弦
也相等.
相等
相等
相等
相等
同圆或等圆中,
两个圆心角
、
两条
弧、两
条
弦中有
一组
量
相
等
,它
们
所
对
应的
其余各
组
量也
相等
.
定理与例题
知识精讲
1
°
弧
n
°
1
°
n°
弧
∵
把圆心角等分成
360
份
,
则每一份的圆心角是
1º.
同时整个圆也被分成了
360
份
.
则每一份这样的弧叫做
1º
的弧
.
这样
,1º
的圆心角对着
1º
的弧
,
1º
的弧对着
1º
的圆心角
.
n º
的圆心角对着
nº
的弧
,
n º
的弧对着
nº
的圆心角
.
性质
:
弧的度数和它所对圆心角的度数相等
.
性质
知识精讲
证明:
∵
=
∴
AB=AC
, △
ABC
等腰三角形.
又∠
ACB
=60°
,
∴
△
ABC
是等边三角形,
AB=BC=CA.
∴ ∠
AOB
=∠
BOC
=∠
AOC
.
A
B
C
O
例
4
如图,在
⊙
O
中
,
=
,∠
ACB=
60°
,
求证
:∠
AOB=
∠
BOC=
∠
AOC
.
合作与交流
例
5
在
图中,画出
⊙
O
的两条直径,一次连接这两条直径的端点,得到一个四边形
.
判断这个四边形的形状,并说明理由
.
解:这个四边形是矩形
.
理由
:
如图,
AC
、
BD
为⊙
O
的
两条直径,则
AC
=
BD
,且
AO
=
BO
=
CO
=
DO
.
连接
AB
、
BC
、
CD
、
DA
,则四边形
ABCD
为矩形
.
A
O
C
D
B
巩固提高
如图,
AB
是⊙
O
的径,
,
∠
COD=
35°
,求∠
AOE
的度数.
·
A
O
B
C
D
E
解
:
⌒
BC
⌒
CD
=
=
⌒
DE
⌒
BC
⌒
CD
=
=
⌒
DE
第
4
课时
情境导入
复习引课
类比确定直线的条件
:
经过一点可以作无数条直线;
经过两点只能作一条直线
.
●A
●A
●B
知识精讲
确定
圆的条件
思考
1.
作圆
,
使它过已知点
A.
你能作
出
几
个这样的圆
?
●
O
●
A
●O
●
O
●
O
●
O
2.
作圆
,
使它过已知点
A,B.
你能作出几个这样的圆
?
有何特点?
●
A
●
B
●
O
●
O
●
O
●
O
3
.
经过
A,B
,C
.
能不能作圆
?
知识精讲
2.
过已知点
A,B
作圆
,
可以作无数个圆
.
经过两点
A,B
的圆的圆心在线段
AB
的垂直平分线上
.
以线段
AB
的垂直平分线上的任意一点为圆心
,
这点到
A
或
B
的距离为半径作圆
.
你准备如何
(
确定圆心
,
半径
)
作圆?
其圆心的分布有什么特点
?
与线段
AB
有什么关系?
●
A
●
B
●
O
●
O
●
O
●
O
知识精讲
3.
作圆
,
使它过已知点
A,B,C(A,B,C
三点不在同一条直线上
),
你能作出几个这样的圆
?
老师提示
:
能否转化为
2
的情况
:
经过两点
A,B
的圆的圆心在线段
AB
的垂直平分线上
.
你准备如何
(
确定圆心
,
半径
)
作圆?
其圆心的位置有什么特点
?
与
A,B,C
有什么关系?
┓
●
B
●
C
经过两点
B,C
的圆的圆心在线段
AB
的垂直平分线上
.
┏
●
A
经过三点
A,B,C
的圆的圆心应该这两条垂直平分线的交点
O
的位置
.
●
O
知识精讲
请你作圆
,
使它过已知点
A,B,C(A,B,C
三点不在同一条直线上
).
以
O
为圆心
,OA(
或
OB,
或
OC)
为半径
,
作⊙
O
即可
.
请你证明你做得圆符合要求
.
●
B
●C
●
A
●O
证明
:∵
点
O
在
AB
的垂直平分线上,
∴⊙O
就是所求作的圆
,
┓
E
D
┏
G
F
∴OA=OB.
同理
,OB=OC.
∴OA=OB=OC.
∴
点
A,B,C
在以
O
为圆心的圆上
.
这样的圆可以作出几个
?
为什么
?
知识精讲
定
理
:
不
在一条直线上的三个点确定一个圆
.
在上面的作图过程中
.
老师期望
:
将这个结论及其证明作为一种模型对待
.
∵
直线
DE
和
FG
只有一个交点
O,
并且点
O
到
A,B,C
三个点的距离相等
,
∴
经过点
A,B,C
三点可以作一个圆
,
并且只能作一个圆
.
●B
●
C
●
A
●
O
┓
E
D
┏
G
F
知识精讲
分别作出锐角三角形
,
直角三角形
,
钝角三角形的外接圆
,
并说明与它们外心的位置情况
锐角三角形的外心位于三角形内
,
直角三角形的外心位
于
直
角三角形斜边中点
,
钝角三角形的外心位于三角形外
.
老师期望
:
作三角形的外接圆是必备基本技能
,
定要熟练掌握
.
A
B
C
●
O
A
B
C
C
A
B
┐
●
O
●
O
A
B
C
过如下三点能不能作圆
?
为什么
?
过什么样的三点能作圆呢
?
为什么
?
合作与交流
合作与交流
假设
过同一直线上三点
A
、
B
、
C
能作圆则
AB
的垂直平分线与
BC
的垂直平分线交于一点
E
这与过一点只有一条直线与已知直线垂直相矛盾,所以过同一直线上三点能不能作圆
.
A
B
C
E
过如下三点能不能作圆
?
为什么
?
不在同一直线上的三点确定一个圆
合作与交流
A
B
C
2
、 已知△
ABC
,能用直尺和圆规作出过点
A
、
B
、
C
的
圆
.
合作与交流
已知△
ABC
,用直尺和圆规作出过点
A
、
B
、
C
的
圆
.
O
A
B
C
解答提示:
1
、作
AB
的垂直平分线
EF
;
2
、作
BC
的垂直平分线
MN
交
EF
于
O
;
3
、以
O
为圆心
OA
为半径作圆,则过
A
、
B
、
C.
巩固提高
如图,
AB
是⊙
O
的直径
,
,
∠
COD=
35°
,求∠
AOE
的度数.
·
A
O
B
C
D
E
解
:
⌒
BC
⌒
CD
=
=
⌒
DE
⌒
BC
⌒
CD
=
=
⌒
DE
小结
(
1
)只有确定了圆心和圆的半径,这个圆的位置和大小才唯一确定。
(
2
)经过一个已知点能作无数个
圆。
(
3
)经过两个已知点
A
、
B
能作无数个圆!这些圆的圆心在线段
AB
的垂直平分线上。
(
4
)不在同一直线上的三个点确定一个圆。
(
5
)外接圆,外心的概念。
第
24
章 圆
24.3
圆周角
第
1
课时
情境导入
复习引课
1.
圆心角的定义
?
.
O
B
C
答:在同圆(或等圆)中,如果圆心角、弧、弦有其中的一组量相等,那么它们所对应的其余两个量都分别相等。
答
:
顶点在圆心的角叫圆心角。
2.
上节课我们学习了一个反映圆心角、弧、弦三个量之间关系的一个结论,这个结论是什么?
知识精讲
A
B
C
一个三角形,当它内接于一个圆时,它的任一个角都与圆有着特殊的位置关系
.
如
图,
∆
ABC
内接于⊙
O
,这时∠
A
的定点在圆上,∠
A
的两边
AB,AC
分别与圆还有另一个公共点
.
像这样,定点在圆上,并且两边都与圆还有另一个公共点的角叫做圆周角
.
知识精讲
类比圆心角探知圆周角
在同圆或等圆中
,
同弧或等弧所对的圆心角相等
.
在同圆或等圆中
,
同弧或等弧所对的圆周角有什么关系?
为了解决这个问题
,
我们先探究同弧所对的圆周角和圆心角之间的关系
.
你会画同弧所对的圆周角和圆心角吗
?
知识精讲
圆周角和圆心角的关系
教师提示
:
注意圆心角与圆周角的位置关系
.
(
1
) 折痕是圆周角的一条边,
(
2
) 折痕在圆周角的内部,
(
3
) 折痕在圆周角的外部.
知识精讲
如图
,
观察圆周角∠
ABC
与圆心角∠
AOC,
它们的大小有什么关系
?
说说你的想法
,
并与同伴交流
.
●
O
A
B
C
●
O
A
B
C
●
O
A
B
C
知识精讲
我们得到以下几种情况
.
①∠ABC
的一边
BC
经过
圆心
O
。
②∠ABC
的两边都不经过圆心
O
。
③∠ABC
的两边都不经过圆心
O
。
B
A
O
C
①
A
B
C
O
②
B
A
C
O
③
请问∠
ABC
与∠
AOC
它们
的大小有什么关系?说说
你的想法,并与同伴进行
交流。
知识精讲
下面我们首先考虑同学们列举的一种特殊情况,即∠
ABC
的一边
BC
经过圆心
O.
B
A
O
C
∵ ∠AOC
是△
ABO
的外角,
∴ ∠AOC=∠ABO+∠BAO.
∵ OA=OB
,
∴ ∠ABO=∠BAO.
∴ ∠AOC=2∠ABO
,
∴ ∠ABC= ∠AOC.
1
-
2
那么当∠
ABC
的两边都不经过圆心
O
时,∠
ABC
与∠
AOC
又有怎样的大小关系呢?
A
B
C
O
B
A
C
O
我们可以考虑把这两种情况分别转化成刚才的特殊情形来考虑
.
也就是借用直径,连接
BO
并延长,与圆相交于点
D.
知识精讲
(此时我们得到与图①同样的情形)
A
B
C
O
D
1
3
2
B
A
O
C
①
5
4
∵ ∠1
是△
ABO
的
外角,
∴ ∠1=∠2+∠3.
∵ OA=OB
,
∴ ∠2=∠3.
∴ ∠1=2∠2
.
知识精讲
B
A
C
O
B
A
O
C
①
如图,连接
BO
并延长,与圆相交于点
D
。(此时我们得到与图①同样的情形)
D
∵ ∠AOD
是△
ABO
的
外角
,
∴ ∠AOD=∠A+∠ABO.
∵ OA=OB
,
∴ ∠A=∠ABO.
∴ ∠AOD=2∠ABD
,
知识精讲
如图,连接
BO
并延长,与相交于点
D
。(此时我们得到与图①同样的情形)
B
A
C
O
B
A
O
C
①
D
∵ ∠AOD
是△
ABO
的
外角
,
∴ ∠ABD=∠A+∠ABO.
∵ OA=OB
,
∴ ∠A=∠ABO.
∴ ∠AOD=2∠ABD
,
知识精讲
B
A
C
O
B
A
O
C
①
如图,连接
BO
并延长,与圆
O
相交于点
D
。(此时我们得到与图①同样的情形)
D
∵ ∠AOD
是△
ABO
的
外角
,
∴ ∠ABD=∠A+∠ABO.
∵ OA=OB
,
∴ ∠A=∠ABO.
∴ ∠AOD=2∠ABD
,
知识精讲
通过对三种情形的证明,同学们再认真观察图形,你会得到什么结果?
B
A
O
C
A
B
C
O
B
A
C
O
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的
。
一半
知识精讲
知识精讲
由定理可得
推论
1
在同圆或者等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等(图
24-36
)
.
推论
2
半圆或直径所对的圆周角是直角;
90°
的圆周角所对的弦是直径(图
24-37
)
.
例
1
如图
24-38
,
AB
为⊙
O
的直径,弦
CD
交
AB
于点
P
,∠
ACD=60°
,∠
ADC=70°
,求∠
APC
的度数
.
解:连接
BC
,则∠
ACB=90°,
∠DCB=∠ACB-∠A
C
D=30°.
∴ ∠APC =∠BAD+∠ADC=30°+70°=100°.
合作与交流
分析:∠
APC
等于圆周角∠
BAD
与∠
ADC
之和
.
又 ∵ ∠
BAD=∠DCB=30°
,
A
O
C
B
如图,在⊙
O
中,∠
BOC=50
°
,
则∠
BAC=
。
25
°
变化题
2
:如图,∠
BAC=40
°
,则∠
OBC=
。
A
B
C
O
变化题
1
:如图,点
A
,
B
,
C
是⊙
O
上的三点, ∠
BAC=40
°
,则∠
BOC=
。
50
°
80
°
合作与交流
如
图,
OA
,
OB
,
OC
都是⊙
O
的半径,∠
AOB=2∠ BOC
,∠
ACB
与∠
BAC
的大小有什么关系?为什么?
A
B
C
O
解:∠
ACB=2∠BAC.
理由
:
∵ ∠AOB=2∠
ACB,
∠BOC=2∠
BAC,
∠AOB=2∠
BOC,
∴ 2∠ACB =2
(
2∠BAC
)
.
∴∠ACB=2∠BAC.
巩固提高
到
目前为止
,
我们学习到和圆有关的角有几个
?
它们各有什么特点
?
相互之间有什么关系
?
答
:
和圆有关的角有圆心角和圆周角
.
圆心角顶点在圆心
;
圆周角顶点在圆上,角的两边和圆相交。一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半。
小结
第
2
课时
情境导入
复习巩固
A
B
C
O
1.
如图,∠
BOC
是
角,∠
BAC
是
角
.
若∠
BOC=80
°
,∠
BAC=
.
圆心
圆周
40
°
2.
如图,点
A
,
B
,
C
都 在⊙
O
上,若∠
ABO=65
°
,则∠
BCA=
( )
25
°
B.32.5
°
C. 30
°
D.45
°
A
B
C
O
A
1.
如图,
A
,
B
,
C
,
D
是⊙
O
上的四点,
AC
为⊙
O
的直径,请问∠
BAD
与∠
BCD
之间有什么关系?为什么?
A
B
C
O
D
解:∠
BAD
与∠
BCD
互补。
∵
AC
为直径,
∴∠
ABC=90°,
∠
ADC=90°
。
∵
∠
ABC+
∠
BCD+
∠
ADC+
∠
BAD=360°
,
∴
∠
BAD+
∠
BCD=180°
。
∴
∠
BAD
与∠
BCD
互补。
情境导入
知识精讲
一个多边形的所有顶点都在同一个圆上,这个多边形叫做
圆的内接多边形
,这个圆叫做这个
多边形的外接圆
.
如图
24-39
,四边形
ABCD
内接于⊙
O
,这时,它的每一个角都成为圆周角
.
利用圆周角定理,我们来研究圆内接四边形的角之间的关系
.
A
B
C
O
D
E
图
24-39
知识精讲
定理:
圆内接四边形的对角互补,且任何一个外角都等于它的内对角
.
例
在圆内接四边形
ABCD
中,∠
A
,∠
B
,∠
C
的度数之比是
2:3:6
,求这个四边形各角的度数
.
解:设∠
A
,∠
B
,∠
C
的度数分别等于
2x°,3x°,6x°.
∴∠A+∠C=∠B+∠D=180°.
∵ 四边形ABCD内接于圆,
∵ 2x+6x=180°,
∴ x=22.5°.
∴ ∠A=45°,∠B=67.5°,∠C=135°,∠D=180°-67.5°=112.5°.
合作与交流
在圆内接四边形
ABCD
中,∠
A
与∠
C
的度数之比为
4:5
,求∠
C
的度数
.
解
:∵
四边形
ABCD
是圆内接四边形,
∴∠
A+
∠
C=180°
(圆内角四边形的对角互补)
.
∵∠
A:∠C=4:5
,
∴ .
即∠
C
的度数为
100°
.
合作与交流
1.
如图,在⊙
O
中,∠
BOD=80°
,求∠
A
和∠
C
的度数
.
A
B
C
O
D
解:∵ ∠
BOD =80°
,
∴ .
(圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角的度数的一半)
.
∵四边形
ABCD
是圆内接四边形,
∴
∠
DAB+∠BCD=180°.
∴∠
BCD=180°-40°=140°
(圆内接四边形的对角互补)
.
2.
如
图,
OA,OB,OC
都是⊙
O
的半径,
∠AOB=2∠BOC,
∠ ACB与∠BAC
的大小有什么关系?为什么?
A
B
C
O
解:∠
ACB=2∠BAC.
理由
:
∵ ∠AOB=2∠
ACB,
∠BOC=2∠
BAC,
∠AOB=2∠
BOC,
∴ 2∠ACB =2
(
2∠BAC
)
,
∴∠ACB=2∠BAC.
巩固提高
小结
1.
要理解圆周角定理的推论
.
2.
构造直径所对的圆周角是解答圆中问题的常用方法
.
3.
要多观察图形,善于识别圆周角与圆心角,构造同弧所对的圆周角也是常用方法之一
.
4.
圆周角定理建立了圆心角与圆周角的关系,而同圆或等圆中圆心角、弧、弦之间又存在等量关系,因此,圆中的角(圆周角和圆心角)、弦、弧等的相等关系可以互相转化
.
但转化过程中要注意以圆心角、弧为桥梁,如由弦相等只能得弧或圆心角相等,不能直接得圆周角相等
.
第
24
章 圆
24.4
直线与圆的位置关系
点和圆的位置关系有几种?
点到圆心的距离为
d
,圆的半径为
r
,则:
点在圆外
d>r;
点在圆上
d=r
;
点在圆内
d
5cm
d =
5cm
0cm
≤
d < 5cm 2 1 0 例: 在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,以C为圆心,r为半径的圆与AB有怎样的位置关系?为什么? ( 1 ) r=2cm; ( 2 ) r=2.4cm;(3)r=3cm. B C A 4 3 分析:要了解AB与⊙C的位置关系,只要知道圆心C到AB的距离d与r的关系.已知r,只需求出点C到AB的距离d即可。 D d 解:过点 C 作 CD⊥AB ,垂足为 D 在△ ABC 中, AB= 5 根据三角形的面积公式有 ∴ 即圆心 C 到 AB 的距离 d=2.4cm 所以 (1) 当 r=2cm 时 , 有 d>r,
因此⊙
C
和
AB
相离。
B
C
A
4
3
D
d
(2)当r=2.4cm时,
有d=r,
因此⊙C和AB相切。
(3)当r=3cm时,
有d
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