内容正文:
圆的对称性
知识点一、圆的中心对称
1. 圆是中心对称图形,对称中心就是圆心;
2. 圆具有旋转不变的特性.即一个圆绕着它的圆心旋转任意一个角度,都能与原来的图形重合;
3. 旋转不变性是圆的特有性质.
知识点二、圆心角、弧、弦之间的关系
1. 定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等;
如图所示,∵∠AOB=∠COD,∴AB=CD,.
2. 推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等;
3. 定理成立的前提:在同圆或等圆中,如果没有这个前提条件,那么定理就是不成立的.
如图所示:两个圆的圆心相同,与对应同一圆心角,但是,.
例:如图所示,已知AB是⊙O的直径,M、N分别是AO、BO的中点,CM⊥AB,DN⊥AB,求证:.
【解答】见解析
【解析】证法一:如上图所示,连OC、OD,则OC=OD,
∵OA=OB,且,
∴OM=ON,而CM⊥AB,DN⊥AB,
∴Rt△COM≌Rt△DON,
∴∠COM=∠DON,
;
证法二:如图所示,连接AC、BD、OC、OD,
∵M是AO的中点,且CM⊥AB,
∴AC=OC,
同理BD=OD,又∵OC=OD,
∴AC=BD,.
知识点三、圆心角的度数与它所对的弧的度数之间关系
1. 圆心角的度数与它所对的弧的度数相等;
2. 通常我们所说的一条圆弧的度数,就是指它所对的圆心角的度数;
3. 等弧是指度数和长度都相等的弧(等弧的度数一定相等,而度数相等的弧不一定是等弧).
知识点四、圆的对称性
圆是轴对称图形,过圆心的任意一条直线都是它的对称轴(任何一条直径所在的直线都是它的对称轴),圆有无数条对称轴.
知识点五、垂径定理
垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧,如图所示:
∵CD是直径,且CD⊥AB,∴EA=EB,.
若一条直线具有以下两个性质:①过圆心;②垂直一条弦;则这条直线具有以下三个性质:①平分弦;②平分弦所对的优弧;③平分弦所对的劣弧.
圆心到圆的一条弦的距离称为弦心距.
例:如图所示,在半径为5的中,弦AB=6,OP⊥AB,垂足为点P,则OP的长为( )
A. 3 B. 2.5 C. 4 D. 3.5
【解答】C
【解析】连接OA,如图所示:
∵AB⊥OP,
又∵OA=5,,故选C.
巩固练习
一.选择题
1. 如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为P.若CD=AP=8,则⊙O的直径为( )
A.10 B.8 C.5 D.3
2. 如图,⊙O经过菱形ABCO的顶点A、B、C,若OP⊥AB交⊙O于点P,则∠PAB的大小为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
3. 如图,在半径为5的⊙O中,AB、CD是互相垂直的两条弦,垂足为P,且AB=CD=8,则OP的长为( )
A.3 B.4 C.3 D.4
4. 下列命题中,不正确的是( )
A.垂直平分弦的直线经过圆心
B.平分弦的直径一定垂直于弦
C.平行弦所夹的两条弧相等
D.垂直于弦的直径必平分弦所对的弧
5. 如图,AB是⊙O的直径,EF,EB是⊙O的弦,且EF=EB,EF与AB交于点C,连接OF,若∠AOF=40°,则∠OFE的度数是( )
A.30° B.20° C.40° D.35°
6. 如图,四边形ABCD的外接圆为⊙O,BC=CD,∠DAC=35°,∠ACD=45°,则∠ADB的度数为( )
A.55° B.60° C.65° D.70°
7. 如图,某隧道的截面是一个半径为3.4m的半圆形,一辆宽3.2m的卡车恰好能通过该隧道,连车带货一起最高为多少米( )
A.3m B.3.4m C.4m D.2.8m
二.填空题
8. 如图,⊙O的直径CD=20,AB是⊙O的弦,且AB⊥CD,垂足为M,若CM=4,则AB的长为 .
9. 如图,⊙O的半径OD⊥弦AB于点C,连结AO并延长交⊙O于点E,连结EC.若AB=8,CD=2,则△OCE的面积为 .
10.如图,已知点C是⊙O的直径AB上的一点,过点C作弦DE,使CD=CO.若的度数为35°,则的度数是 .
11.在半径为5的⊙O中,弦AB=8,P是弦AB所对的优弧上的动点,连结AP,过点A作AP的垂线交射线PB于点C,当△PAB是等腰三角形时,线段BC的长为 .
12.如图,⊙O的弦AB=8,半径ON交AB于点M,M是AB的中点,且OM=3,则MN的长为 .
13.如图,已知⊙O的半径为10,AB⊥CD,垂足为P,且AB=CD=16,则OP= .
14.如图,水平放置的一个油管的截面为圆形,半径为10cm,如果油面宽AB=16cm,那么有