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文檔簡介
2024年初三上冊數(shù)學(xué)專項(xiàng)《圓》全章復(fù)習(xí)與鞏固—鞏固練習(xí)(基礎(chǔ))【鞏固練習(xí)】一、選擇題
1.對于下列命題:①任意一個三角形一定有一個外接圓,并且只有一個外接圓;②任意一個圓一定有一個內(nèi)接三角形,并且只有一個內(nèi)接三角形;③任意三角形一定有一個內(nèi)切圓,并且只有一個內(nèi)切圓;④任意一個圓一定有一個外切三角形,并且只有一個外切三角形.其中,正確的有().A.1個B.2個C.3個D.4個2.(2015?海南)如圖,將⊙O沿弦AB折疊,圓弧恰好經(jīng)過圓心O,點(diǎn)P是優(yōu)弧上一點(diǎn),則∠APB的度數(shù)為()A.45° B.30° C.75° D.60°3.秋千拉繩長3米,靜止時踩板離地面0.5米,某小朋友蕩秋千時,秋千在最高處踩板離地面2米(左右對稱),如圖所示,則該秋千所蕩過的圓弧長為().
A.米B.米C.米D.米4.已知兩圓的半徑分別為2、5,且圓心距等于2,則兩圓位置關(guān)系是().A.外離B.外切C.相切D.內(nèi)含5.如圖所示,在直角坐標(biāo)系中,一個圓經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O,交坐標(biāo)軸于E、F,OE=8,OF=6,則圓的直徑長為().A.12B.10C.4D.15第3題圖第5題圖第6題圖第7題圖6.如圖所示,方格紙上一圓經(jīng)過(2,5),(-2,1),(2,-3),(6,1)四點(diǎn),則該圓圓心的坐標(biāo)為().A.(2,-1)B.(2,2)C.(2,1)D.(3,1)7.如圖所示,CA為⊙O的切線,切點(diǎn)為A,點(diǎn)B在⊙O上,若∠CAB=55°,則∠AOB等于().A.55°B.90°C.110°D.120°8.一個圓錐的側(cè)面積是底面積的3倍,這個圓錐的側(cè)面展開圖的圓心角是().A.60°B.90°C.120°D.180°二、填空題9.如圖所示,△ABC內(nèi)接于⊙O,要使過點(diǎn)A的直線EF與⊙O相切于A點(diǎn),則圖中的角應(yīng)滿足的條件是________________(只填一個即可).
10.已知兩圓的圓心距為3,的半徑為1.的半徑為2,則與的位置關(guān)系為________.11.如圖所示,DB切⊙O于點(diǎn)A,∠AOM=66°,則∠DAM=________________.
第9題圖第11題圖第12題圖第15題圖12.如圖所示,⊙O的內(nèi)接四邊形ABCD中,AB=CD,則圖中與∠1相等的角有________________.13.點(diǎn)M到⊙O上的最小距離為2cm,最大距離為10cm,那么⊙O的半徑為________.14.已知半徑為R的半圓O,過直徑AB上一點(diǎn)C,作CD⊥AB交半圓于點(diǎn)D,且,則AC的長為________.15.如圖所示,⊙O是△ABC的外接圓,D是弧AB上一點(diǎn),連接BD,并延長至E,連接AD,若AB=AC,∠ADE=65°,則∠BOC=________.16.(2015?衢州)一條排水管的截面如圖所示,已知排水管的半徑OA=1m,水面寬AB=1.2m,某天下雨后,水管水面上升了0.2m,則此時排水管水面寬CD等于m.三、解答題17.如圖,是半圓的直徑,過點(diǎn)作弦的垂線交半圓于點(diǎn),交于點(diǎn)使.試判斷直線與圓的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論;CACAOBED18.在直徑為20cm的圓中,有一弦長為16cm,求它所對的弓形的高。19.如圖,點(diǎn)P在y軸上,交x軸于A、B兩點(diǎn),連結(jié)BP并延長交于C,過點(diǎn)C的直線交軸于,且的半徑為,.
(1)求點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)求證:是的切線;
20.(2015?德州)如圖,⊙O的半徑為1,A,P,B,C是⊙O上的四個點(diǎn),∠APC=∠CPB=60°.(1)判斷△ABC的形狀:;(2)試探究線段PA,PB,PC之間的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論;(3)當(dāng)點(diǎn)P位于的什么位置時,四邊形APBC的面積最大?求出最大面積.【答案與解析】一、選擇題
1.【答案】B;【解析】任意一個圓的內(nèi)接三角形和外切三角形都可以作出無數(shù)個.①③正確,②④錯誤,故選B.2.【答案】D;【解析】作半徑OC⊥AB于D,連結(jié)OA、OB,如圖,∵將⊙O沿弦AB折疊,圓弧恰好經(jīng)過圓心O,∴OD=CD,∴OD=OC=OA,∴∠OAD=30°,而OA=OB,∴∠CBA=30°,∴∠AOB=120°,∴∠APB=∠AOB=60°.故選D.3.【答案】B;【解析】以實(shí)物或現(xiàn)實(shí)為背景,以與圓相關(guān)的位置關(guān)系或數(shù)量關(guān)系為考查目標(biāo).這樣的考題,背景公平、現(xiàn)實(shí)、有趣,所用知識基本,有較高的效度與信度.4.【答案】D;【解析】通過比較兩圓半徑的和或差與圓心距的大小關(guān)系,判斷兩圓的位置關(guān)系.5-2=3>2,所以兩圓位置關(guān)系是內(nèi)含.5.【答案】B;【解析】圓周角是直角時,它所對的弦是直徑.直徑EF.6.【答案】C;【解析】橫坐標(biāo)相等的點(diǎn)的連線,平行于y軸;縱坐標(biāo)相等的點(diǎn)的連線,平行于x軸.結(jié)合圖形可以發(fā)現(xiàn),由點(diǎn)(2,5)和(2,-3)、(-2,1)和(6,1)構(gòu)成的弦都是圓的直徑,其交點(diǎn)即為圓心(2,1).7.【答案】C;【解析】能夠由切線性質(zhì)、等腰三角形性質(zhì)找出數(shù)量關(guān)系式.由AC切O于A,則∠OAB=35°,所以∠AOB=180°-2×35°=110°.8.【答案】C;【解析】設(shè)底面半徑為r,母線長為,則,∴,∴,∴n=120,∴∠AOB=120°.二、填空題9.【答案】∠BAE=∠C或∠CAF=∠B.10.【答案】外切.11.【答案】147°;
【解析】因?yàn)镈B是⊙O的切線,所以O(shè)A⊥DB,由∠AOM=66°,
得∠OAM=,∠DAM=90°+57°=147°.12.【答案】∠6,∠2,∠5.
【解析】本題中由弦AB=CD可知,因?yàn)橥』虻然∷鶎Φ膱A周角相等,故有∠1=∠6=∠2=∠5.13.【答案】4cm或6cm;【解析】當(dāng)點(diǎn)M在⊙O外部時,⊙O半徑4(cm);當(dāng)點(diǎn)M在⊙O內(nèi)部時,⊙O半徑.點(diǎn)與圓的位置關(guān)系不確定,分點(diǎn)M在⊙O外部、內(nèi)部兩種情況討論.14.【答案】或;【解析】根據(jù)題意有兩種情況:①當(dāng)C點(diǎn)在A、O之間時,如圖(1).由勾股定理OC=,故.②當(dāng)C點(diǎn)在B、O之間時,如圖(2).由勾股定理知,故.沒有給定圖形的問題,在畫圖時,一定要考慮到各種情況.15.【答案】100°;【解析】∠ADE=∠ACB=65°,∴∠BAC=180°-65°×2=50°,∠BOC=2∠BAC=100°.在前面的學(xué)習(xí)中,我們用到了圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)(對角互補(bǔ),外角等于內(nèi)對角),在解一些客觀性題目時,可以使用.16.【答案】1.6;【解析】如圖:∵AB=1.2m,OE⊥AB,OA=1m,∴OE=0.8m,∵水管水面上升了0.2m,∴OF=0.8﹣0.2=0.6m,∴CF=m,∴CD=1.6m.故答案為:1.6.三、解答題17.【答案與解析】AC與⊙O相切.
證明:∵弧BD是∠BED與∠BAD所對的弧,
∴∠BAD=∠BED,
∵OC⊥AD,
∴∠AOC+∠BAD=90°,
∴∠BED+∠AOC=90°,
即∠C+∠AOC=90°,
∴∠OAC=90°,
∴AB⊥AC,即AC與⊙O相切.18.【答案與解析】一小于直徑的弦所對的弓形有兩個:劣弧弓形與優(yōu)弧弓形.如圖,HG為⊙O的直徑,且HG⊥AB,AB=16cm,HG=20cm故所求弓形的高為4cm或16cm19.【答案與解析】
(1)連結(jié).
.
,
,.
是的直徑,
.
,,
,
,,.
(2)過點(diǎn)
.
當(dāng)時,,
.
,,
,
.
,
,
是的切線.
20.【答案與解析】(1)△ABC是等邊三角形.證明如下:在⊙O中∵∠BAC與∠CPB是所對的圓周角,∠ABC與∠APC是所對的圓周角,∴∠BAC=∠CPB,∠ABC=∠APC,又∵∠APC=∠CPB=60°,∴∠ABC=∠BAC=60°,∴△ABC為等邊三角形;(2)在PC上截取PD=AP,如圖1,又∵∠APC=60°,∴△APD是等邊三角形,∴AD=AP=PD,∠ADP=60°,即∠ADC=120°.又∵∠APB=∠APC+∠BPC=120°,∴∠ADC=∠APB,在△APB和△ADC中,,∴△APB≌△ADC(AAS),∴BP=CD,又∵PD=AP,∴CP=BP+AP;(3)當(dāng)點(diǎn)P為的中點(diǎn)時,四邊形APBC的面積最大.理由如下,如圖2,過點(diǎn)P作PE⊥AB,垂足為E.過點(diǎn)C作CF⊥AB,垂足為F.∵S△APB=AB?PE,S△ABC=AB?CF,∴S四邊形APBC=AB?(PE+CF),當(dāng)點(diǎn)P為的中點(diǎn)時,PE+CF=PC,PC為⊙O的直徑,∴此時四邊形APBC的面積最大.又∵⊙O的半徑為1,∴其內(nèi)接正三角形的邊長AB=,∴S四邊形APBC=×2×=.《圓》全章復(fù)習(xí)與鞏固—知識講解(基礎(chǔ))【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解圓及其有關(guān)概念,理解弧、弦、圓心角的關(guān)系,探索并了解點(diǎn)與圓、直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系,探索并掌握圓周角與圓心角的關(guān)系、直徑所對的圓周角的特征;
2.了解切線的概念,探索并掌握切線與過切點(diǎn)的半徑之間的位置關(guān)系,能判定一條直線是否為圓的切線,會過圓上一點(diǎn)畫圓的切線;
3.了解三角形的內(nèi)心和外心,探索如何過一點(diǎn)、兩點(diǎn)和不在同一直線上的三點(diǎn)作圓;
4.了解正多邊形的概念,掌握用等分圓周畫圓的內(nèi)接正多邊形的方法;會計(jì)算弧長及扇形的面積、圓錐的側(cè)面積及全面積;
5.結(jié)合相關(guān)圖形性質(zhì)的探索和證明,進(jìn)一步培養(yǎng)合情推理能力,發(fā)展邏輯思維能力和推理論證的表達(dá)能力;通過這一章的學(xué)習(xí),進(jìn)一步培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識的能力,運(yùn)用學(xué)過的知識解決問題的能力.
【知識網(wǎng)絡(luò)】
【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、圓的定義、性質(zhì)及與圓有關(guān)的角
1.圓的定義
(1)線段OA繞著它的一個端點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)一周,另一個端點(diǎn)A所形成的封閉曲線,叫做圓.
(2)圓是到定點(diǎn)的距離等于定長的點(diǎn)的集合.
要點(diǎn)詮釋:
①圓心確定圓的位置,半徑確定圓的大??;確定一個圓應(yīng)先確定圓心,再確定半徑,二者缺一不可;
②圓是一條封閉曲線.2.圓的性質(zhì)
(1)旋轉(zhuǎn)不變性:圓是旋轉(zhuǎn)對稱圖形,繞圓心旋轉(zhuǎn)任一角度都和原來圖形重合;圓是中心對稱圖形,對稱中心是圓心.
在同圓或等圓中,兩個圓心角,兩條弧,兩條弦,兩條弦心距,這四組量中的任意一組相等,那么它所對應(yīng)的其他各組分別相等.
(2)軸對稱:圓是軸對稱圖形,經(jīng)過圓心的任一直線都是它的對稱軸.
(3)垂徑定理及推論:
①垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對的兩條弧.
②平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對的兩條弧.
③弦的垂直平分線過圓心,且平分弦對的兩條弧.
④平分一條弦所對的兩條弧的直線過圓心,且垂直平分此弦.
⑤平行弦夾的弧相等.
要點(diǎn)詮釋:
在垂經(jīng)定理及其推論中:過圓心、垂直于弦、平分弦、平分弦所對的優(yōu)弧、平分弦所對的劣弧,在這五個條件中,知道任意兩個,就能推出其他三個結(jié)論.(注意:“過圓心、平分弦”作為題設(shè)時,平分的弦不能是直徑)3.兩圓的性質(zhì)
(1)兩個圓是一個軸對稱圖形,對稱軸是兩圓連心線.
(2)相交兩圓的連心線垂直平分公共弦,相切兩圓的連心線經(jīng)過切點(diǎn).4.與圓有關(guān)的角
(1)圓心角:頂點(diǎn)在圓心的角叫圓心角.
圓心角的性質(zhì):圓心角的度數(shù)等于它所對的弧的度數(shù).
(2)圓周角:頂點(diǎn)在圓上,兩邊都和圓相交的角叫做圓周角.
圓周角的性質(zhì):
①圓周角等于它所對的弧所對的圓心角的一半.
②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.
③90°的圓周角所對的弦為直徑;半圓或直徑所對的圓周角為直角.
④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.
⑤圓內(nèi)接四邊形的對角互補(bǔ);外角等于它的內(nèi)對角.
要點(diǎn)詮釋:
(1)圓周角必須滿足兩個條件:①頂點(diǎn)在圓上;②角的兩邊都和圓相交.
(2)圓周角定理成立的前提條件是在同圓或等圓中.
要點(diǎn)二、與圓有關(guān)的位置關(guān)系1.判定一個點(diǎn)P是否在⊙O上
設(shè)⊙O的半徑為,OP=,則有
點(diǎn)P在⊙O外;點(diǎn)P在⊙O上;點(diǎn)P在⊙O內(nèi).
要點(diǎn)詮釋:點(diǎn)和圓的位置關(guān)系和點(diǎn)到圓心的距離的數(shù)量關(guān)系是相對應(yīng)的,即知道位置關(guān)系就可以確定數(shù)量關(guān)系;知道數(shù)量關(guān)系也可以確定位置關(guān)系.2.判定幾個點(diǎn)在同一個圓上的方法
當(dāng)時,在⊙O上.
3.直線和圓的位置關(guān)系
設(shè)⊙O半徑為R,點(diǎn)O到直線的距離為.
(1)直線和⊙O沒有公共點(diǎn)直線和圓相離.
(2)直線和⊙O有唯一公共點(diǎn)直線和⊙O相切.
(3)直線和⊙O有兩個公共點(diǎn)直線和⊙O相交.
4.切線的判定、性質(zhì)
(1)切線的判定:
①經(jīng)過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線.
②到圓心的距離等于圓的半徑的直線是圓的切線.
(2)切線的性質(zhì):
①圓的切線垂直于過切點(diǎn)的半徑.
②經(jīng)過圓心作圓的切線的垂線經(jīng)過切點(diǎn).
③經(jīng)過切點(diǎn)作切線的垂線經(jīng)過圓心.
(3)切線長:從圓外一點(diǎn)作圓的切線,這一點(diǎn)和切點(diǎn)之間的線段的長度叫做切線長.
(4)切線長定理:從圓外一點(diǎn)作圓的兩條切線,它們的切線長相等,這一點(diǎn)和圓心的連線平分兩條切線的夾角.
5.圓和圓的位置關(guān)系
設(shè)的半徑為,圓心距.
(1)和沒有公共點(diǎn),且每一個圓上的所有點(diǎn)在另一個圓的外部外離
.
(2)和沒有公共點(diǎn),且的每一個點(diǎn)都在內(nèi)部內(nèi)含
(3)和有唯一公共點(diǎn),除這個點(diǎn)外,每個圓上的點(diǎn)都在另一個圓外部外切.
(4)和有唯一公共點(diǎn),除這個點(diǎn)外,的每個點(diǎn)都在內(nèi)部內(nèi)切.
(5)和有兩個公共點(diǎn)相交.
要點(diǎn)三、三角形的外接圓與內(nèi)切圓、圓內(nèi)接四邊形與外切四邊形
1.三角形的內(nèi)心、外心、重心、垂心
(1)三角形的內(nèi)心:是三角形三條角平分線的交點(diǎn),它是三角形內(nèi)切圓的圓心,在三角形內(nèi)部,它到三角形三邊的距離相等,通常用“I”表示.
(2)三角形的外心:是三角形三邊中垂線的交點(diǎn),它是三角形外接圓的圓心,銳角三角形外心在三角形內(nèi)部,直角三角形的外心是斜邊中點(diǎn),鈍角三角形外心在三角形外部,三角形外心到三角形三個頂點(diǎn)的距離相等,通常用O表示.
(3)三角形重心:是三角形三邊中線的交點(diǎn),在三角形內(nèi)部;它到頂點(diǎn)的距離是到對邊中點(diǎn)距離的2倍,通常用G表示.
(4)垂心:是三角形三邊高線的交點(diǎn).要點(diǎn)詮釋:
(1)任何一個三角形都有且只有一個內(nèi)切圓,但任意一個圓都有無數(shù)個外切三角形;
(2)解決三角形內(nèi)心的有關(guān)問題時,面積法是常用的,即三角形的面積等于周長與內(nèi)切圓半徑乘積的一半,即(S為三角形的面積,P為三角形的周長,r為內(nèi)切圓的半徑).
(3)三角形的外心與內(nèi)心的區(qū)別:名稱確定方法圖形性質(zhì)外心(三角形外接圓的圓心)三角形三邊中垂線的交點(diǎn)(1)OA=OB=OC;(2)外心不一定在三角形內(nèi)部內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓的圓心)三角形三條角平分線的交點(diǎn)(1)到三角形三邊距離相等;(2)OA、OB、OC分別平分∠BAC、∠ABC、∠ACB;(3)內(nèi)心在三角形內(nèi)部.2.圓內(nèi)接四邊形和外切四邊形
(1)四個點(diǎn)都在圓上的四邊形叫圓的內(nèi)接四邊形,圓內(nèi)接四邊形對角互補(bǔ),外角等于內(nèi)對角.
(2)各邊都和圓相切的四邊形叫圓外切四邊形,圓外切四邊形對邊之和相等.
要點(diǎn)四、圓中有關(guān)計(jì)算
1.圓中有關(guān)計(jì)算
圓的面積公式:,周長.
圓心角為、半徑為R的弧長.
圓心角為,半徑為R,弧長為的扇形的面積.
弓形的面積要轉(zhuǎn)化為扇形和三角形的面積和、差來計(jì)算.
圓柱的側(cè)面圖是一個矩形,底面半徑為R,母線長為的圓柱的體積為,側(cè)面積為,全面積為.
圓錐的側(cè)面展開圖為扇形,底面半徑為R,母線長為,高為的圓錐的側(cè)面積為,全面積為,母線長、圓錐高、底面圓的半徑之間有.要點(diǎn)詮釋:
(1)對于扇形面積公式,關(guān)鍵要理解圓心角是1°的扇形面積是圓面積的,即;
(2)在扇形面積公式中,涉及三個量:扇形面積S、扇形半徑R、扇形的圓心角,知道其中的兩個量就可以求出第三個量.
(3)扇形面積公式,可根據(jù)題目條件靈活選擇使用,它與三角形面積公式有點(diǎn)類似,可類比記憶;
(4)扇形兩個面積公式之間的聯(lián)系:.
【典型例題】類型一、圓的基礎(chǔ)知識【高清ID號:362179高清課程名稱:《圓》單元復(fù)習(xí)關(guān)聯(lián)的位置名稱(播放點(diǎn)名稱):經(jīng)典例題1-2】1.如圖所示,△ABC的三個頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(-1,3)、B(-2,-2)、C(4,-2),則△ABC外接圓半徑的長度為.【答案】;【解析】由已知得BC∥x軸,則BC中垂線為
那么,△ABC外接圓圓心在直線x=1上,
設(shè)外接圓圓心P(1,a),則由PA=PB=r得到:PA2=PB2
即(1+1)2+(a-3)2=(1+2)2+(a+2)2
化簡得4+a2-6a+9=9+a2+4a+4
解得a=0
即△ABC外接圓圓心為P(1,0)
則【總結(jié)升華】三角形的外心是三邊中垂線的交點(diǎn),由B、C的坐標(biāo)知:圓心P(設(shè)△ABC的外心為P)必在直線x=1上;由圖知:BC的垂直平分線正好經(jīng)過(1,0),由此可得到P(1,0);連接PA、PB,由勾股定理即可求得⊙P的半徑長.類型二、弧、弦、圓心角、圓周角的關(guān)系及垂徑定理2.如圖所示,⊙O的直徑AB和弦CD相交于點(diǎn)E,已知AE=1cm,EB=5cm,∠DEB=60°,求CD的長.【答案與解析】作OF⊥CD于F,連接OD.∵AE=1,EB=5,∴AB=6.∵,∴OE=OA-AE=3-1=2.在Rt△OEF中,∵∠DEB=60°,∴∠EOF=30°,∴,∴.在Rt△DFO中,OF=,OD=OA=3,∴(cm).∵OF⊥CD,∴DF=CF,∴CD=2DF=cm.【總結(jié)升華】因?yàn)榇箯蕉ɡ砩婕按怪标P(guān)系,所以常常可以利用弦心距(圓心到弦的距離)、半徑和半弦組成一個直角三角形,用勾股定理來解決問題,因而,在圓中常作弦心距或連接半徑作為輔助線,然后用垂弦定理來解題.作OF⊥CD于F,構(gòu)造Rt△OEF,求半徑和OF的長;連接OD,構(gòu)造Rt△OFD,求CD的長.舉一反三:【變式】如圖,AB、AC都是圓O的弦,OM⊥AB,ON⊥AC,垂足分別為M、N,如果MN=3,那么BC=.【答案】由OM⊥AB,ON⊥AC,得M、N分別為AB、AC的中點(diǎn)(垂徑定理),則MN是△ABC的中位線,BC=2MN=6.3.如圖,以原點(diǎn)O為圓心的圓交x軸于點(diǎn)A、B兩點(diǎn),交y軸的正半軸于點(diǎn)C,D為第一象限內(nèi)⊙O上的一點(diǎn),若∠DAB=20°,則∠OCD=.yxyxOABDC(第3題)【答案】65°.【解析】連結(jié)OD,則∠DOB=40°,設(shè)圓交y軸負(fù)半軸于E,得∠DOE=130°,∠OCD=65°.【總結(jié)升華】根據(jù)同弧所對圓周角與圓心角的關(guān)系可求.舉一反三:【變式】(2015?黑龍江)如圖,⊙O的半徑是2,AB是⊙O的弦,點(diǎn)P是弦AB上的動點(diǎn),且1≤OP≤2,則弦AB所對的圓周角的度數(shù)是()A.60° B.120° C.60°或120° D.30°或150°【答案】C.【解析】作OD⊥AB,如圖,∵點(diǎn)P是弦AB上的動點(diǎn),且1≤OP≤2,∴OD=1,∴∠OAB=30°,∴∠AOB=120°,∴∠AEB=∠AOB=60°,∵∠E+∠F=180°,∴∠F=120°,即弦AB所對的圓周角的度數(shù)為60°或120°.故選C.類型三、與圓有關(guān)的位置關(guān)系【高清ID號:362179高清課程名稱:《圓》單元復(fù)習(xí)關(guān)聯(lián)的位置名稱(播放點(diǎn)名稱):經(jīng)典例題6】4.如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)O在對角線AC上,以O(shè)A的長為半徑的圓O與AD、AC分別交于點(diǎn)E、F,且∠ACB=∠DCE.請判斷直線CE與⊙O的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論.【答案與解析】直線CE與⊙O相切理由:連接OE∵OE=OA∴∠OEA=∠OAE∵四邊形ABCD是矩形∴∠B=∠D=∠BAD=90°,BC∥AD,CD=AB∴∠DCE+∠DEC=90°,∠ACB=∠DAC又∠DCE=∠ACB∴∠DEC+∠DAC=90°∵OE=OA∴∠OEA=∠DAC∴∠DEC+∠OEA=90°∴∠OEC=90°∴OE⊥EC∴直線CE與⊙O相切.【總結(jié)升華】本題考查了切線的判定:經(jīng)過半徑的外端點(diǎn)與半徑垂直的直線是圓的切線.舉一反三:【變式】如圖,P為正比例函數(shù)圖象上的一個動點(diǎn),的半徑為3,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x、y).
(1)求與直線相切時點(diǎn)P的坐標(biāo).
(2)請直接寫出與直線相交、相離時x的取值范圍.
【答案】(1)過作直線的垂線,垂足為.
當(dāng)點(diǎn)在直線右側(cè)時,,得,
(5,7.5).
當(dāng)點(diǎn)在直線左側(cè)時,,得,
(,).
當(dāng)與直線相切時,點(diǎn)的坐標(biāo)為(5,7.5)或(,).
(2)當(dāng)時,與直線相交.
當(dāng)或時,與直線相離.類型四、圓中有關(guān)的計(jì)算5.(2015?麗水)如圖,在△ABC中,AB=AC,以AB為直徑的⊙O分別與BC,AC交于點(diǎn)D,E,過點(diǎn)D作⊙O的切線DF,交AC于點(diǎn)F.(1)求證:DF⊥AC;(2)若⊙O的半徑為4,∠CDF=22.5°,求陰影部分的面積.【答案與解析】(1)證明:連接OD,∵OB=OD,∴∠ABC=∠ODB,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠ODB=∠ACB,∴OD∥AC,∵DF是⊙O的切線,∴DF⊥OD,∴DF⊥AC.(2)解:連接OE,∵DF⊥AC,∠CDF=22.5°,∴∠ABC=∠ACB=67.5°,∴∠BAC=45°,∵OA=OE,∴∠AOE=90°,∵⊙O的半徑為4,∴S扇形AOE=4π,S△AOE=8,∴S陰影=4π﹣8.【總結(jié)升華】本題主要考查了切線的性質(zhì),扇形的面積與三角形的面積公式,圓周角定理等,作出適當(dāng)?shù)妮o助線,利用切線性質(zhì)和圓周角定理,數(shù)形結(jié)合是解答此題的關(guān)鍵.類型五、圓與其他知識的綜合運(yùn)用6.如圖(1)是某學(xué)校存放學(xué)生自行車的車棚示意圖(尺寸如圖(1)),車棚頂部是圓柱側(cè)面的一部分,其展開圖是矩形.圖(2)是車棚頂部截面的示意圖,所在圓的圓心為O.車棚頂部用一種帆布覆蓋,求覆蓋棚頂?shù)姆嫉拿娣e(不考慮接縫等因素,計(jì)算結(jié)果保留π).【答案與解析】連接OB,過點(diǎn)O作OE⊥AB,垂足為E,交于點(diǎn)F,如圖(2).由垂徑定理,可知E是AB中點(diǎn),F(xiàn)是的中點(diǎn),∴,EF=2.設(shè)半徑為R米,則OE=(R-2)m.在Rt△AOE中,由勾股定理,得.解得R=4.∴OE=2,,∴∠AOE=60°,∴∠AOB=120°.∴的長為(m).∴帆布的面積為(m2).【總結(jié)升華】本題以學(xué)生校園生活中的常見車棚為命題背景,使考生在考場上能有一種親切的感覺,這也體現(xiàn)了中考命題貼近學(xué)生生活實(shí)際的原則.求覆蓋棚頂?shù)姆嫉拿娣e,就是求以為底面的圓柱的側(cè)面積.根據(jù)題意,應(yīng)先求出所對的圓心角度數(shù)以及所在圓的半徑,才能求的長.舉一反三:【變式】某居民小區(qū)的一處圓柱形的輸水管道破裂,維修人員為更換管道,需要確定管道圓形截面的半徑,如圖所示是水平放置的破裂管道有水部分的截面.
①請你補(bǔ)全這個輸水管道的圓形截面圖;
②若這個輸水管道有水部分的水面寬AB=16cm,水最深的地方的高度為4cm,求這個圓形截面的半徑.【答案】①作法略.如圖所示.
②如圖所示,過O作OC⊥AB于D,交于C,
∵OC⊥AB,
∴.
由題意可知,CD=4cm.
設(shè)半徑為xcm,則.
在Rt△BOD中,由勾股定理得:
∴.
∴.
即這個圓形截面的半徑為10cm.
《圓》全章復(fù)習(xí)與鞏固—鞏固練習(xí)(提高)【鞏固練習(xí)】一、選擇題
1.如圖所示,AB、AC為⊙O的切線,B和C是切點(diǎn),延長OB到D,使BD=OB,連接AD.如果∠DAC=78°,那么∠ADO等于().A.70°B.64°C.62°D.51°2.在半徑為27m的圓形廣場中心點(diǎn)O的上空安裝了一個照明光源S,S射向地面的光束呈圓錐形,其軸截面SAB的頂角為120°(如圖所示),則光源離地面的垂直高度SO為().A.54mB.mC.mD.m第1題圖第2題圖第3題圖第4題圖3.設(shè)計(jì)一個商標(biāo)圖案,如圖所示,在矩形ABCD中,AB=2BC,且AB=8cm,以A為圓心、AD的長為半徑作半圓,則商標(biāo)圖案(陰影部分)的面積等于().
A.(4π+8)cm2B.(4π+16)cm2C.(3π+8)cm2D.(3π+16)cm24.如圖,的半徑為5,弦的長為8,點(diǎn)在線段(包括端點(diǎn))上移動,則的取值范圍是().
A.B.C.D.5.“圓材埋壁”是我國古代著名的數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中的問題:“今有圓材,埋在壁中,不知大小,以鋸鋸之,深一寸,鋸道長一尺,問徑幾何?”用數(shù)學(xué)語言可表示為:如圖所示,CD為⊙O的直徑,弦AB⊥CD于E,CE=1寸,AB=10寸,則直徑CD的長為()
A.12.5寸B.13寸C.25寸D.26寸6.(2015?貴港)如圖,已知P是⊙O外一點(diǎn),Q是⊙O上的動點(diǎn),線段PQ的中點(diǎn)為M,連接OP,OM.若⊙O的半徑為2,OP=4,則線段OM的最小值是()A.0 B.1 C.2 D.37.一條弦的兩個端點(diǎn)把圓周分成4:5兩部分,則該弦所對的圓周角為().A.80°B.100°C.80°或100°D.160°或200°8.如圖所示,AB、AC與⊙O分別相切于B、C兩點(diǎn),∠A=50°,點(diǎn)P是圓上異于B、C的一動點(diǎn),則∠BPC的度數(shù)是().A.65°B.115°C.65°或115°D.130°或50°二、填空題9.如下左圖,是的內(nèi)接三角形,,點(diǎn)P在上移動(點(diǎn)P不與點(diǎn)A、C重合),則的變化范圍是__________.
第9題圖第10題圖10.如圖所示,EB、EC是⊙O是兩條切線,B、C是切點(diǎn),A、D是⊙O上兩點(diǎn),如果∠E=46°,∠DCF=32°,那么∠A的度數(shù)是________________.11.已知⊙O1與⊙O2的半徑、分別是方程的兩實(shí)根,若⊙O1與⊙O2的圓心距=5.則⊙O1與⊙O2的位置關(guān)系是____.12.(2015?巴彥淖爾)如圖,AB為⊙O的直徑,AB=AC,BC交⊙O于點(diǎn)D,AC交⊙O于點(diǎn)E,∠BAC=45°,給出以下五個結(jié)論:①∠EBC=22.5°;②BD=DC;③AE=2EC;④劣弧是劣弧的2倍;⑤AE=BC,其中正確的序號是.13.兩個圓內(nèi)切,其中一個圓的半徑為5,兩圓的圓心距為2,則另一個圓的半徑是_______________.14.已知正方形ABCD外接圓的直徑為,截去四個角成一正八邊形,則這個正八邊形EFGHIJLK的邊長為________,面積為________.15.如圖(1)(2)…(m)是邊長均大于2的三角形、四邊形、……、凸n邊形,分別以它們的各頂點(diǎn)為圓心,以l為半徑畫弧與兩鄰邊相交,得到3條弧,4條弧,……(1)圖(1)中3條弧的弧長的和為________,圖(2)中4條弧的弧長的和為________;(2)求圖(m)中n條弧的弧長的和為________(用n表示).16.如圖所示,蒙古包可以近似地看做由圓錐和圓柱組成,如果想用毛氈搭建20個底面積為9πm2,高為3.5m,外圍高4m的蒙古包,至少要________m2的毛氈.三、解答題17.如圖,⊙O是△ABC的外接圓,F(xiàn)H是⊙O的切線,切點(diǎn)為F,F(xiàn)H∥BC,連結(jié)AF交BC于E,∠ABC的平分線BD交AF于D,連結(jié)BF.(1)證明:AF平分∠BAC;(2)證明:BF=FD.18.(2015?南京)如圖,四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,BC的延長線與AD的延長線交于點(diǎn)E,且DC=DE.(1)求證:∠A=∠AEB;(2)連接OE,交CD于點(diǎn)F,OE⊥CD,求證:△ABE是等邊三角形.19.如圖,相交兩圓的公共弦長為120cm,它分別是一圓內(nèi)接正六邊形的邊和另一圓內(nèi)接正方形的邊.求兩圓相交弧間陰影部分的面積.20.問題背景:課外學(xué)習(xí)小組在一次學(xué)習(xí)研討中,得到了如下兩個命題:①如圖(1),在正△ABC中,M、N分別是AC、AB上的點(diǎn),BM與CN相交于點(diǎn)O,若∠BON=60°,則BM=CN;②如圖(2),在正方形ABCD中,M、N分別是CD、AD上的點(diǎn),BM與CN相交于點(diǎn)O,若∠BON=90°,則BM=CN.然后運(yùn)用類似的思想提出了如下命題:③如圖(3),在正五邊形ABCDE中,M、N分別是CD、DE上的點(diǎn),BM與CN相交于點(diǎn)O,若∠BON=108°,則BM=CN.任務(wù)要求:(1)請你從①②③三個命題中選擇一個進(jìn)行證明;(2)請你繼續(xù)完成下面的探索;①在正n(n≥3)邊形ABCDEF…中,M、N分別是CD、DE上的點(diǎn),BM與CN相交于點(diǎn)O,試問當(dāng)∠BON等于多少度時,結(jié)論BM=CN成立(不要求證明);②如圖(4),在正五邊形ABCDE中,M、N分別是DE、AE上的點(diǎn),BM與CN相交于點(diǎn)O,∠BON=108°時,試問結(jié)論BM=CN是否成立.若成立,請給予證明;若不成立,請說明理由.【答案與解析】一、選擇題1.【答案】B;【解析】由AB為⊙O的切線,則AB⊥OD.又BD=OB,則AB垂直平分OD,AO=AD,∠DAB=∠BAO.由AB、AC為⊙O的切線,則∠CAO=∠BAO=∠DAB.所以,∠DAB=∠DAC=26°.∠ADO=90°-26°=64°.本題涉及切線性質(zhì)定理、切線長定理、垂直平分線的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)等.2.【答案】C;【解析】圓錐的高、底面半徑與母線組成直角三角形.由題意,SO⊥AB于O,∴∠SOA=∠SOB=90°.又SA=SB,∠ASB=120°,∴∠SAB=∠SBA=,設(shè)SO=xm,則AS=2xm.∵AO=27,由勾股定理,得(2x)2-x2=272,解得(m).3.【答案】A.;【解析】對圖中陰影部分進(jìn)行分析,可看做扇形、矩形、三角形的面積和差關(guān)系.
∵矩形ABCD中,AB=2BC,AB=8cm,
∴AD=BC=4cm,∠DAF=90°,
,,
又AF=AD=4cm,
∴,
∴.4.【答案】A;【解析】OM最長是半徑5;最短是OM⊥AB時,此時OM=3,故選A.5.【答案】D;【解析】因?yàn)橹睆紺D垂直于弦AB,所以可通過連接OA(或OB),求出半徑即可.
根據(jù)“垂直于弦的直徑平分弦,并且平分弦所對的兩條弧”,
知(寸),在Rt△AOE中,,
即,解得OA=13,進(jìn)而求得CD=26(寸).
故選D.6.【答案】B.【解析】設(shè)OP與⊙O交于點(diǎn)N,連結(jié)MN,OQ,如圖,∵OP=4,ON=2,∴N是OP的中點(diǎn),∵M(jìn)為PQ的中點(diǎn),∴MN為△POQ的中位線,∴MN=OQ=×2=1,∴點(diǎn)M在以N為圓心,1為半徑的圓上,當(dāng)點(diǎn)M在ON上時,OM最小,最小值為1,∴線段OM的最小值為1.故選B.7.【答案】C;【解析】圓周角的頂點(diǎn)在劣弧上時,圓周角為;圓周角的頂點(diǎn)在優(yōu)弧上時,圓周角為.注意分情況討論.8.【答案】C;【解析】連接OC、OB,則∠BOC=360°-90°-90°-50°=130°.點(diǎn)P在優(yōu)弧上時,∠BPC=∠BOC=65°;點(diǎn)P在劣弧上時,∠BPC=180°-65°=115°.主要應(yīng)用了切線的性質(zhì)定理、圓周角定理和多邊形內(nèi)角和定理.二、填空題9.【答案】;10.【答案】99°;【解析】由EB=EC,∠E=46°知,∠ECB=67°,從而∠BCD=180°-67°-32°=81°,
在⊙O中,∠BCD與∠A互補(bǔ),所以∠A=180°-81°=99°.11.【答案】相交;【解析】求出方程的兩實(shí)根、分別是4、2,則-<<+,所以兩圓相交.12.【答案】①②④;【解析】連接AD,AB是直徑,則AD⊥BC,又∵△ABC是等腰三角形,故點(diǎn)D是BC的中點(diǎn),即BD=CD,故②正確;∵AD是∠BAC的平分線,由圓周角定理知,∠EBC=∠DAC=∠BAC=22.5°,故①正確;∵∠ABE=90°﹣∠EBC﹣∠BAD=45°=2∠CAD,故④正確;∵∠EBC=22.5°,2EC≠BE,AE=BE,∴AE≠2CE,③不正確;∵AE=BE,BE是直角邊,BC是斜邊,肯定不等,故⑤錯誤.綜上所述,正確的結(jié)論是:①②④.13.【答案】7或3;【解析】兩圓有三種位置關(guān)系:相交、相切(外切、內(nèi)切)和相離(外離、內(nèi)含).兩圓內(nèi)切時,圓心距,題中一圓半徑為5,而d=2,所以有,解得r=7或r=3,即另一圓半徑為7或3.14.【答案】;;【解析】正方形ABCD外接圓的直徑就是它的對角線,由此求得正方形邊長為a.如圖所示,設(shè)正八邊形的邊長為x.在Rt△AEL中,LE=x,AE=AL=,∴,,即正八邊形的邊長為..15.【答案】(1)π;2π;(2)(n-2)π;【解析】∵n邊形內(nèi)角和為(n-2)180°,前n條弧的弧長的和為個以某定點(diǎn)為圓心,以1為半徑的圓周長,∴n條弧的弧長的和為.本題還有其他解法,比如:設(shè)各個扇形的圓心角依次為,,…,,則,∴n條弧長的和為.16.【答案】720π;【解析】∵S=πr2,∴9π=πr2,∴r=3.∴h1=4,∴,∴,.所求面積包括圓錐的側(cè)面積和圓柱的側(cè)面積,不包括底面積.三、解答題17.【答案與解析】(1)連結(jié)OFH∵FH是⊙O的切線H∴OF⊥FH∵FH∥BC,∴OF垂直平分BC∴∴AF平分∠BAC.H(2)由(1)及題設(shè)條件可知H∠1=∠2,∠4=∠3,∠5=∠2∴∠1+∠4=∠2+∠3∴∠1+∠4=∠5+∠3∠FDB=∠FBD∴BF=FD.18.【答案與解析】證明:(1)∵四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,∴∠A+∠BCD=180°,∵∠DCE+∠BCD=180°,∴∠A=∠DCE,∵DC=DE,∴∠DCE=∠AEB,∴∠A=∠AEB;(2)∵∠A=∠AEB,∴△ABE是等腰三角形,∵EO⊥CD,∴CF=DF,∴EO是CD的垂直平分線,∴ED=EC,∵DC=DE,∴DC=DE=EC,∴△DCE是等邊三角形,∴∠AEB=60°,∴△ABE是等邊三角形.19.【答案與解析】解:∵公共弦AB=120.20.【答案與解析】(1)如選命題①.證明:在圖(1)中,∵∠BON=60°,∴∠1+∠2=60°.∵∠3+∠2=60°,∴∠1=∠3.又∵BC=CA,∠BCM=∠CAN=60°,∴△BCM≌△CAN,∴BM=CM.如選命題②.證明:在圖(2)中,∵∠BON=90°,∴∠1+∠2=90°.∵∠3+∠2=90°,∴∠1=∠3.又∵BC=CD,∠BCM=∠CDN=90°,∴△BCM≌△CDN,∴BM=CN.如選命題③.證明:在圖(3)中,∵∠BON=108°,∴∠1+∠2=108°.∵∠2+∠3=108°,∴∠1=∠3.又∵BC=CD,∠BCM=∠CDN=108°,∴△BCM≌△CDN,∴BM=CN.(2)①答:當(dāng)∠BON=時結(jié)論BM=CN成立.②答:當(dāng)∠BON=108°時.BM=CN還成立.證明:如圖(4),連接BD、CE在△BCD和△CDE中,∵BC=CD,∠BCD=∠CDE=108°,CD=DE,∴△BCD≌△CDE.∴BD=CE,∠BDC=∠CED,∠DBC=∠ECD.∵∠CDE=∠DEN=108°,∴∠BDM=∠CEM.∵∠OBC+∠OCB=108°,∠OCB+∠OCD=108°.∴∠MBC=∠NCD.又∵∠DBC=∠ECD=36°,∴∠DBM=∠ECM.∴△BDM≌△CEN,∴BM=CN.《圓》全章復(fù)習(xí)與鞏固—知識講解(提高)1.理解圓及其有關(guān)概念,理解弧、弦、圓心角的關(guān)系,探索并了解點(diǎn)與圓、直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系,探索并掌握圓周角與圓心角的關(guān)系、直徑所對的圓周角的特征;
2.了解切線的概念,探索并掌握切線與過切點(diǎn)的半徑之間的位置關(guān)系,能判定一條直線是否為圓的切線,會過圓上一點(diǎn)畫圓的切線;
3.了解三角形的內(nèi)心和外心,探索如何過一點(diǎn)、兩點(diǎn)和不在同一直線上的三點(diǎn)作圓;
4.了解正多邊形的概念,掌握用等分圓周畫圓的內(nèi)接正多邊形的方法;會計(jì)算弧長及扇形的面積、圓錐的側(cè)面積及全面積;
5.結(jié)合相關(guān)圖形性質(zhì)的探索和證明,進(jìn)一步培養(yǎng)合情推理能力,發(fā)展邏輯思維能力和推理論證的表達(dá)能力;通過這一章的學(xué)習(xí),進(jìn)一步培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識的能力,運(yùn)用學(xué)過的知識解決問題的能力.
【知識網(wǎng)絡(luò)】
【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、圓的定義、性質(zhì)及與圓有關(guān)的角
1.圓的定義
(1)線段OA繞著它的一個端點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)一周,另一個端點(diǎn)A所形成的封閉曲線,叫做圓.
(2)圓是到定點(diǎn)的距離等于定長的點(diǎn)的集合.
要點(diǎn)詮釋:
①圓心確定圓的位置,半徑確定圓的大??;確定一個圓應(yīng)先確定圓心,再確定半徑,二者缺一不可;
②圓是一條封閉曲線.2.圓的性質(zhì)
(1)旋轉(zhuǎn)不變性:圓是旋轉(zhuǎn)對稱圖形,繞圓心旋轉(zhuǎn)任一角度都和原來圖形重合;圓是中心對稱圖形,對稱中心是圓心.
在同圓或等圓中,兩個圓心角,兩條弧,兩條弦,兩條弦心距,這四組量中的任意一組相等,那么它所對應(yīng)的其他各組分別相等.
(2)軸對稱:圓是軸對稱圖形,經(jīng)過圓心的任一直線都是它的對稱軸.
(3)垂徑定理及推論:
①垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對的兩條弧.
②平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對的兩條弧.
③弦的垂直平分線過圓心,且平分弦對的兩條弧.
④平分一條弦所對的兩條弧的直線過圓心,且垂直平分此弦.
⑤平行弦夾的弧相等.
要點(diǎn)詮釋:
在垂經(jīng)定理及其推論中:過圓心、垂直于弦、平分弦、平分弦所對的優(yōu)弧、平分弦所對的劣弧,在這五個條件中,知道任意兩個,就能推出其他三個結(jié)論.(注意:“過圓心、平分弦”作為題設(shè)時,平分的弦不能是直徑)3.兩圓的性質(zhì)
(1)兩個圓是一個軸對稱圖形,對稱軸是兩圓連心線.
(2)相交兩圓的連心線垂直平分公共弦,相切兩圓的連心線經(jīng)過切點(diǎn).4.與圓有關(guān)的角
(1)圓心角:頂點(diǎn)在圓心的角叫圓心角.
圓心角的性質(zhì):圓心角的度數(shù)等于它所對的弧的度數(shù).
(2)圓周角:頂點(diǎn)在圓上,兩邊都和圓相交的角叫做圓周角.
圓周角的性質(zhì):
①圓周角等于它所對的弧所對的圓心角的一半.
②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.
③90°的圓周角所對的弦為直徑;半圓或直徑所對的圓周角為直角.
④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.
⑤圓內(nèi)接四邊形的對角互補(bǔ);外角等于它的內(nèi)對角.
要點(diǎn)詮釋:
(1)圓周角必須滿足兩個條件:①頂點(diǎn)在圓上;②角的兩邊都和圓相交.
(2)圓周角定理成立的前提條件是在同圓或等圓中.
要點(diǎn)二、與圓有關(guān)的位置關(guān)系1.判定一個點(diǎn)P是否在⊙O上
設(shè)⊙O的半徑為,OP=,則有
點(diǎn)P在⊙O外;點(diǎn)P在⊙O上;點(diǎn)P在⊙O內(nèi).
要點(diǎn)詮釋:點(diǎn)和圓的位置關(guān)系和點(diǎn)到圓心的距離的數(shù)量關(guān)系是相對應(yīng)的,即知道位置關(guān)系就可以確定數(shù)量關(guān)系;知道數(shù)量關(guān)系也可以確定位置關(guān)系.2.判定幾個點(diǎn)在同一個圓上的方法
當(dāng)時,在⊙O上.
3.直線和圓的位置關(guān)系
設(shè)⊙O半徑為R,點(diǎn)O到直線的距離為.
(1)直線和⊙O沒有公共點(diǎn)直線和圓相離.
(2)直線和⊙O有唯一公共點(diǎn)直線和⊙O相切.
(3)直線和⊙O有兩個公共點(diǎn)直線和⊙O相交.
4.切線的判定、性質(zhì)
(1)切線的判定:
①經(jīng)過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線.
②到圓心的距離等于圓的半徑的直線是圓的切線.
(2)切線的性質(zhì):
①圓的切線垂直于過切點(diǎn)的半徑.
②經(jīng)過圓心作圓的切線的垂線經(jīng)過切點(diǎn).
③經(jīng)過切點(diǎn)作切線的垂線經(jīng)過圓心.
(3)切線長:從圓外一點(diǎn)作圓的切線,這一點(diǎn)和切點(diǎn)之間的線段的長度叫做切線長.
(4)切線長定理:從圓外一點(diǎn)作圓的兩條切線,它們的切線長相等,這一點(diǎn)和圓心的連線平分兩條切線的夾角.
5.圓和圓的位置關(guān)系
設(shè)的半徑為,圓心距.
(1)和沒有公共點(diǎn),且每一個圓上的所有點(diǎn)在另一個圓的外部外離
.
(2)和沒有公共點(diǎn),且的每一個點(diǎn)都在內(nèi)部內(nèi)含
(3)和有唯一公共點(diǎn),除這個點(diǎn)外,每個圓上的點(diǎn)都在另一個圓外部外切.
(4)和有唯一公共點(diǎn),除這個點(diǎn)外,的每個點(diǎn)都在內(nèi)部內(nèi)切.
(5)和有兩個公共點(diǎn)相交.
要點(diǎn)三、三角形的外接圓與內(nèi)切圓、圓內(nèi)接四邊形與外切四邊形
1.三角形的內(nèi)心、外心、重心、垂心
(1)三角形的內(nèi)心:是三角形三條角平分線的交點(diǎn),它是三角形內(nèi)切圓的圓心,在三角形內(nèi)部,它到三角形三邊的距離相等,通常用“I”表示.
(2)三角形的外心:是三角形三邊中垂線的交點(diǎn),它是三角形外接圓的圓心,銳角三角形外心在三角形內(nèi)部,直角三角形的外心是斜邊中點(diǎn),鈍角三角形外心在三角形外部,三角形外心到三角形三個頂點(diǎn)的距離相等,通常用O表示.
(3)三角形重心:是三角形三邊中線的交點(diǎn),在三角形內(nèi)部;它到頂點(diǎn)的距離是到對邊中點(diǎn)距離的2倍,通常用G表示.
(4)垂心:是三角形三邊高線的交點(diǎn).要點(diǎn)詮釋:
(1)任何一個三角形都有且只有一個內(nèi)切圓,但任意一個圓都有無數(shù)個外切三角形;
(2)解決三角形內(nèi)心的有關(guān)問題時,面積法是常用的,即三角形的面積等于周長與內(nèi)切圓半徑乘積的一半,即(S為三角形的面積,P為三角形的周長,r為內(nèi)切圓的半徑).
(3)三角形的外心與內(nèi)心的區(qū)別:名稱確定方法圖形性質(zhì)外心(三角形外接圓的圓心)三角形三邊中垂線的交點(diǎn)(1)OA=OB=OC;(2)外心不一定在三角形內(nèi)部內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓的圓心)三角形三條角平分線的交點(diǎn)(1)到三角形三邊距離相等;(2)OA、OB、OC分別平分∠BAC、∠ABC、∠ACB;(3)內(nèi)心在三角形內(nèi)部.2.圓內(nèi)接四邊形和外切四邊形
(1)四個點(diǎn)都在圓上的四邊形叫圓的內(nèi)接四邊形,圓內(nèi)接四邊形對角互補(bǔ),外角等于內(nèi)對角.
(2)各邊都和圓相切的四邊形叫圓外切四邊形,圓外切四邊形對邊之和相等.
要點(diǎn)四、圓中有關(guān)計(jì)算
1.圓中有關(guān)計(jì)算
圓的面積公式:,周長.
圓心角為、半徑為R的弧長.
圓心角為,半徑為R,弧長為的扇形的面積.
弓形的面積要轉(zhuǎn)化為扇形和三角形的面積和、差來計(jì)算.
圓柱的側(cè)面圖是一個矩形,底面半徑為R,母線長為的圓柱的體積為,側(cè)面積為,全面積為.
圓錐的側(cè)面展開圖為扇形,底面半徑為R,母線長為,高為的圓錐的側(cè)面積為,全面積為,母線長、圓錐高、底面圓的半徑之間有.要點(diǎn)詮釋:
(1)對于扇形面積公式,關(guān)鍵要理解圓心角是1°的扇形面積是圓面積的,即;
(2)在扇形面積公式中,涉及三個量:扇形面積S、扇形半徑R、扇形的圓心角,知道其中的兩個量就可以求出第三個量.
(3)扇形面積公式,可根據(jù)題目條件靈活選擇使用,它與三角形面積公式有點(diǎn)類似,可類比記憶;
(4)扇形兩個面積公式之間的聯(lián)系:.
【典型例題】類型一、圓的基礎(chǔ)知識1.如圖,已知⊙O是以數(shù)軸的原點(diǎn)O為圓心,半徑為1的圓,∠AOB=45°,點(diǎn)在數(shù)軸上運(yùn)動,若過點(diǎn)P且與OA平行(或重合)的直線與⊙O有公共點(diǎn),設(shè)OP=x,則的取值范圍是().A.-1≤≤1B.≤≤C.0≤≤D.>【答案】B;【解析】如圖,平移過P點(diǎn)的直線到P′,使其與⊙O相切,設(shè)切點(diǎn)為Q,連接OQ,
由切線的性質(zhì),得∠OQP′=90°,
∵OA∥P′Q,
∴∠OP′Q=∠AOB=45°,
∴△OQP′為等腰直角三角形,
在Rt△OQP′中,OQ=1,
OP′=,
∴當(dāng)過點(diǎn)P且與OA平行的直線與⊙O有公共點(diǎn)時,0≤OP≤,
當(dāng)點(diǎn)P在x軸負(fù)半軸即點(diǎn)P向左側(cè)移動時,結(jié)果為≤OP≤0.
故答案為:≤OP≤.【點(diǎn)評】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系問題.關(guān)鍵是通過平移,確定直線與圓相切的情況,求出此時OP的值.舉一反三:【變式】如圖,已知⊙O是以數(shù)軸的原點(diǎn)為圓心,半徑為1的圓,∠AOB=45°,點(diǎn)P在數(shù)軸上運(yùn)動,若過點(diǎn)P且與OB平行的直線于⊙O有公共點(diǎn),設(shè)P(x,0),則x的取值范圍是().A.-1≤x<0或0<x≤1B.0<x≤1C.-≤x<0或0<x≤D.x>1【答案】∵⊙O是以數(shù)軸的原點(diǎn)為圓心,半徑為1的圓,∠AOB=45°,
∴過點(diǎn)P′且與OB平行的直線與⊙O相切時,假設(shè)切點(diǎn)為D,
∴OD=DP′=1,
OP′=,
∴0<OP≤,
同理可得,當(dāng)OP與x軸負(fù)半軸相交時,
-≤OP<0,
∴-≤OP<0,或0<OP≤.
故選C.類型二、弧、弦、圓心角、圓周角的關(guān)系及垂徑定理2.如圖所示,已知在⊙O中,AB是⊙O的直徑,弦CG⊥AB于D,F(xiàn)是⊙O上的點(diǎn),且,BF交CG于點(diǎn)E,求證:CE=BE.【答案與解析】證法一:如圖(1),連接BC,∵AB是⊙O的直徑,弦CG⊥AB,∴.∵,∴.∴∠C=∠CBE.∴CE=BE.證法二:如圖(2),作ON⊥BF,垂足為N,連接OE.∵AB是⊙O的直徑,且AB⊥CG,∴.∵,∴.∴BF=CG,ON=OD.∵∠ONE=∠ODE=90°,OE=OE,ON=OD,∴△ONE≌△ODE,∴NE=DE.∵,,∴BN=CD,∴BN-EN=CD-ED,∴BE=CE.證法三:如圖(3),連接OC交BF于點(diǎn)N.∵,∴OC⊥BF.∵AB是⊙O的直徑,CG⊥AB,∵,.∴,.∵OC=OB,∴OC-ON=OB-OD,即CN=BD.又∠CNE=∠BDE=90°,∠CEN=∠BED,∴△CNE≌△BDE,∴CE=BE.【點(diǎn)評】上述各種證明方法,雖然思路各異,但都用到了垂徑定理及其推論.在平時多進(jìn)行一題多解、一題多證、一題多變的練習(xí),這樣不但能提高分析問題的能力,而且還是溝通知識體系、學(xué)習(xí)知識,使用知識的好方法.舉一反三:【高清ID號:362179高清課程名稱:《圓》單元復(fù)習(xí)關(guān)聯(lián)的位置名稱(播放點(diǎn)名稱):經(jīng)典例題1-2】【變式】如圖所示,在⊙O內(nèi)有折線OABC,其中OA
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