内容正文:
第2章 对称图形----圆
2.2 圆的对称性
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课标解读
1.理解圆的对称性;并能运用其特有的性质推出在同一个圆中,圆心角、弧、弦之间的关系,能运用这些关系解决问题,培养学生善于从实验中获取知识的科学的方法;
2.掌握在同圆或等圆中,三组量:两个圆心角、两条弦、两条弧,只要有一组量相等,就可以推出其它两组量对应相等,及其它们在解题中的应用,通过实际操作、思考、交流等过程增强学生的实践意识和应用方法.
1、由实验得到同一个圆中,圆心角、弧、弦三者之间的关系。
2、运用同一个圆中,圆心角、弧、弦三者之间的关系解决问题。
3、通过探索、观察、归纳、类比,总结出垂径定理等概念 ,在类比中理解深刻认识圆中的圆心角、弧、弦三者之间的关系;
知识精讲
知识点01 圆的对称性
1、 圆是轴对称图形,过圆心的任意一条直线都是它的对称轴.
2、 圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心.
【微点拨】
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.
【即学即练1】1.下列说法不正确的是( )
A.圆周角的度数等于所对弧的度数的一半 B.圆是中心对称图形,也是轴对称图形
C.垂直于直径的弦必被直径平分 D.劣弧是大于半圆的弧
【答案】D
【分析】
根据中心对称图形定义,圆的基本概念及定理即可判断出来.
【详解】
解:根据圆心角的度数等于它所对的弧的度数,而这条弧所对的圆周角是它所对的圆心角的一半,所以A正确;
圆既是中心对称图形,也是轴对称图形,圆心是它的对称中心,它有无数条对称轴,过圆心的直线都是它的对称轴,所以B正确;
根据垂径定理,垂直于弦的直径平分这条弦,所以C正确;
劣弧是小于半圆的弧,所以D不正确;
故选D.
知识点02 弧、弦、圆心角的关系
1、 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.
2、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.
【微点拨】
圆心角的度数与它所对的弧的度数相等.
(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;
(2)注意关系中不能忽视“同圆或等圆”这一前提.
【即学即练2】2.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理,如图1,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心为圆心的圆,如图2,已知圆心在水面上方,且被水面截得的弦长为6米,半径长为4米.若点为运行轨道的最低点,则点到弦所在直线的距离是( )
A.1米 B.米 C.2米 D.米
【答案】B
【分析】
连接OC交AB于D,根据圆的性质和垂径定理可知OC⊥AB,AD=BD=3,根据勾股定理求得OD的长,由CD=OC﹣OD即可求解.
【详解】
解:根据题意和圆的性质知点C为的中点,
连接OC交AB于D,则OC⊥AB,AD=BD=AB=3,
在Rt△OAD中,OA=4,AD=3,
∴OD===,
∴CD=OC﹣OD=4﹣,
即点到弦所在直线的距离是(4﹣)米,
故选:B.
知识点03 垂径定理
1.垂径定理
垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.
2.推论
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.
【微点拨】
(1)垂径定理是由两个条件推出两个结论,即
(2)这里的直径也可以是半径,也可以是过圆心的直线或线段.
【知识拓展】
1、根据圆的对称性及垂径定理还有如下结论:
(1) 平分弦(该弦不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
(2) 弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(3) 平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.
2、在垂径定理及其推论中:过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的劣弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论.(注意:“过圆心、平分弦”作为题设时,平分的弦不能是直径)
【即学即练3】3.上体育课时,老师在运动场上教同学们学习掷铅球,训练时,李力同学掷出的铅球在场地上砸出了一个坑口直径约为10cm,深约为2cm的小坑,则该铅球的直径约为( )
A.20cm B.19.5cm C.14.5cm D.10cm
【答案】C
【分析】
根据垂径定理,构造直角三角形,小坑的直径就是圆中的弦长,小坑的深就是拱高,利用勾股定理,设出未知数,列出方程,即可求出铅球的直径.
【详解】
解:根据题意,画出图形如图所示,
由题意知,,,是半径,且,
,
设铅球的半径为,则,
在中,根据勾股定理,,
即,
解得:,
所以铅球的直径为:cm,
故选:C.
【即学即练4】4.如图,是某供水管道的截面图,里面尚有一些水,若液面宽度AB=8cm,半径OC⊥