考点分析:随着对复杂几何证明要求的降低,对圆一章内容的删减,圆的考题难度有明显降低。
与圆有关的位置关系,试题强调基础,突出能力,源于教材,知识重组,变中求新,重在培养创新意识。要注意分类讨论和有关圆的问题的多解性,同时结合阅读理解,条件开放,结论开放的探索题型,结合运动的动态型综合题问题,结合函数的函数几何综合题逐渐成为新课程中的热门考点。
本章知识框架】
圆基本元素:圆的定义,圆心,半径,弧,弦,弦心距。
的垂径定理。
认对称性:旋转不变性,轴对称,中心对称(强)
识圆心角、弧、弦、弦心距的关系。
与圆有关的角:圆心角,圆周角。
弧长,扇形的面积,弓形的面积,及组合的几何图形。
圆中的有关计算:
圆锥的侧面积、全面积。
一、圆的概念。
1、圆的定义:线段oa绕着它的一个端点o旋转一周,另一个端点a所形成的封闭曲线,叫做圆.点o叫做圆心,线段op叫做半径。
2、弧:圆上任意两点间部分叫做圆弧,简称弧。优弧、劣弧以及表示方法。
3、弦,弦心距,圆心角,圆周角,例1】如图23-1,已知一个圆,请你用多种方法确定圆心.
分析:要确定一个圆的圆心,我们可以从两个方面分析:
1) 圆心在弦的中垂线上;(2) 圆心是直径的交点。
例2】下列命题正确的是( )
a.相等的圆周角对的弧相等 b.等弧所对的弦相等。
c.三点确定一个圆d.平分弦的直径垂直于弦.
例3】填空:
一条弦把圆分成两部分,则劣弧所对的圆心角的度数是 ;
等边△abc内接于⊙o,∠aob= 度。
4、判定一个点p是否在⊙o上.
设⊙o的半径为r,op=d,则有:
d>r 点p在⊙o 外;
d=r 点p在⊙o 上;
d【例4】 ⊙o的半径为4 cm,若线段oa的长为10 cm,则oa的中点b在⊙o的___若线段oa的长为6 cm,则oa的中点b在⊙o的___
例5】一个点到圆的最大距离为1l cm,最小距离为5 cm,则圆的半径为___
例6】p(x,y)是以坐标原点为圆心,5为半径的圆周上的点,若x、y都是整数,则这样的点共有。
a 4个 b 8个 c 12个 d 16个。
5、三角形的外接圆,外心。
三角形的外心:是三角形三边垂直平分线的交点,它是三角形外接圆的圆心。
知识点:锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形的外心是斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部。
三角形外心到三角形三个顶点的距离相等。
相关知识:三角形重心,是三角形三边中线的交点,在三角形内部。
例7】(2004.北京东城)如图,已知△abc内接于⊙o,∠a=45°,bc=2,求⊙o的面积。
答案:2π。
二、圆的性质。
1、旋转不变性:圆是旋转对称图形,绕圆心旋转任一角度都和原来图形重合;
2、圆是中心对称图形,对称中心是圆心.
性质:在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两条弧,两条弦,两个弦心距中有一对量相等,那么它们所对应的其余各对量也分别相等。
3、轴对称:圆是轴对称图形,经过圆心的任一直线都是它的对称轴.
例8】(浙江)世界上因为有了圆的图案,万物才显得富有生机,以下来自生活中的图形中都有圆(如图3所示).
图中的(1),(2),(3)三个图看上去多么美丽与和谐,这正是因为圆具有轴对称性和中心对称性.
请问(1),(2),(3)三个图形中是轴对称图形的有是中心对称图形的有用(1),(2),(3)这三个图形的代号填空)
请在图(4),(5)的两个圆内,按要求分别画出与上面图案不重复的图案(草图),(用尺规画,或徒手画均可,但要尽可能准确些、美观些)要求图4是轴对称图形,但不是中心对称图形;图5既是轴对称图形,又是中心对称图形。
例9】如图,oe、of分别是⊙o的弦ab、cd的弦心距,如果oe=of,那么 (只需写出一个正确的结论).
例10】(2003北京市)如图23-10,ab是⊙o的直径,弦cd⊥ab,垂足为e,如果ab=10,cd=8,那么ae的长为( )
a 2 b 3 c 4 d 5
答案:a.例11】(2002青海省)⊙o的半径为10cm,弦ab∥cd,ab=12cm,cd=16cm,则ab和cd的距离为( )
a.2cmb.14cm
c.2cm或14cm d.10cm或20cm
例12】(2001吉林省)如图23-14,⊙o的直径为10,弦ab=8,p是弦ab上一个动点,那么op的长的取值范围是。
4、与圆有关的角。
圆心角:顶点在圆心的角叫圆心角。
圆心角的性质:圆心角的度数等于它所对的弧的度数。
圆周角:顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角。
圆周角的性质:
圆周角等于它所对的弧所对的圆心角的一半.
同弧或等弧所对的圆周角相等;在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等.
90°的圆周角所对的弦为直径;半圆或直径所对的圆周角为直角.
例13】(2001青海省)如图23-18,四边形abcd是⊙o的内接四边形,且ad∥bc,对角线ac、bd交于点e,那么圆中共有___对全等三角形对相似比不为1的相似三角形.
例14】(江西)如图所示,在⊙o中,ab是直径,cd是弦,ab⊥cd。p是圆上一动点(不与c、d重合),试说明∠cpd与∠cob与有什么数量关系,并加以说明.
答案:相等或互补。
三、弧、扇形、圆锥侧面的计算。
圆的面积:,周长:
圆心角为n°,半径为r的弧长.
圆心角为n°,半径为r,弧长为l的扇形的面积或。
知识点:弓形的面积要转化为扇形和三角形的面积和、差来计算。
圆锥的侧面展开图为扇形。
底面半径为r,母线长为l,高为h的圆锥的侧面积为,全面积为,母线长、圆锥高、底面圆的半径之间有。
例15】扇形的半径为30c圆心角为120用它做成一个圆锥的侧面,则圆锥底面半径为( )
例16】在rt△abc中,已知ab=6,ac=8,∠a=90°,如果把此直角三角形绕直线ac旋转一周得到一个圆锥,其表面积为s1;把此直角三角形绕直线ab旋转一周得到另一个圆锥,其表面积为s2,那么s1∶s2等于 (
a 2∶3 b 3∶4 c 4∶9 d5∶12
例17】如图,直角三角形abc中,∠c=90°,ac=2,ab=4,分别以ac、bc为直径作半圆,则图中阴影的面积为 。
四、作图。平分已知弧;作三角形的外接圆。
五、辅助线。
圆中常见的辅助线。
1.作半径,利用同圆或等圆的半径相等;
2.作弦心距,利用垂径定理进行证明或计算;
3.作半径和弦心距,构造由“半径、半弦和弦心距”组成的直角三角形进行计算;
4.作弦构造同弧或等弧所对的圆周角;
5.作弦、直径等构造直径所对的圆周角——直角;
6.遇到三角形的外心常连结外心和三角形的各顶点。
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