内容正文:
第04讲 圆与图形的旋转(10大考点)
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考点
考向
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一、圆的定义
1. 圆的描述概念
如图,在一个平面内,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做圆,固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径. 以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.
要点:
①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;确定一个圆应先确定圆心,再确定半径,二者缺一不可;
②圆是一条封闭曲线.
2.圆的集合概念
圆心为O,半径为r的圆是平面内到定点O的距离等于定长r的点的集合.
平面上的一个圆,把平面上的点分成三类:圆上的点,圆内的点和圆外的点.
圆的内部可以看作是到圆心的距离小于半径的的点的集合;圆的外部可以看成是到圆心的距离大于半径的点的集合.
要点:①定点为圆心,定长为半径;
②圆指的是圆周,而不是圆面;
③强调“在一个平面内”是非常必要的,事实上,在空间中,到定点的距离等于定长的点的集合是球面,一个闭合的曲面.
二、与圆有关的概念
1. 弦
弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦.
直径:经过圆心的弦叫做直径.
要点:
直径是圆中通过圆心的特殊弦,也是圆中最长的弦,即直径是弦,但弦不一定是直径.
为什么直径是圆中最长的弦?如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O中任意一条弦,求证:AB≥CD.
证明:连结OC、OD
∵AB=AO+OB=CO+OD≥CD(当且仅当CD过圆心O时,取“=”号)
∴直径AB是⊙O中最长的弦.
2. 弧
弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A、B为端点的弧记作,读作“圆弧AB”或“弧AB”.
半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆;
优弧:大于半圆的弧叫做优弧;
劣弧:小于半圆的弧叫做劣弧.
要点:①半圆是弧,而弧不一定是半圆;
②无特殊说明时,弧指的是劣弧.
3.等弧
在同圆或等圆中,能够完全重合的弧叫做等弧.
要点:①等弧成立的前提条件是在同圆或等圆中,不能忽视;
②圆中两平行弦所夹的弧相等.
4.同心圆与等圆
圆心相同,半径不等的两个圆叫做同心圆.
圆心不同,半径相等的两个圆叫做等圆.
要点:同圆或等圆的半径相等.
三、点与圆的位置关系
点和圆的位置关系有三种:点在圆内,点在圆上,点在圆外.
若⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离为d,那么:
点P在圆内 d < r ;点P在圆上 d = r ;点P在圆外 d >r.
“”读作“等价于”,它表示从左端可以推出右端,从右端也可以推出左端.
要点:点在圆上是指点在圆周上,而不是点在圆面上;
四、确定圆的条件
(1)经过一个已知点能作无数个圆;
(2)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;
(3)不在同一直线上的三个点确定一个圆.
(4)(后面还会学习到)经过三角形各个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形.
如图:⊙O是△ABC的外接圆, △ABC是⊙O的内接三角形,点O是△ABC的外心
外心的性质:外心是△ABC三条边的垂直平分线的交点,它到三角形的三个顶点的距离相等.
要点:
(1)不在同一直线上的三个点确定一个圆.“确定”的含义是“存在性和唯一性”.
(2)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.
五、旋转的概念
一般地,一个图形变为另一个图形,在运动的过程中,原图形上的所有点都绕一个固定的点,按同一个方向,转动同一个角度,这样的图形运动叫做图形的旋转.这个固定的定点叫做旋转中心,转过的角叫做旋转角.如下图,点O为旋转中心,∠AOA′(或∠BOB′或∠COC′)是旋转角.
要点:
(1)旋转的三个要素:旋转中心、旋转方向和旋转角度.
(2)如上图,如果图形上的点A经过旋转变为点A′,那么这两个点叫做这个图形旋转的对应点. 点B与点B′,点C与点C′均是对应点,线段AB与A′B′、线段AC与A′C′、线段BC与B′C′均是对应线段.
六、旋转的性质
一般地,图形的旋转有下面的性质:
(1)图形经过旋转所得的图形和原图形全等;
(2)对应点到旋转中心的距离相等;
(3)任意一对对应点与旋转中心连线所成的角度等于旋转的角度.
要点:图形绕某一点旋转,既可以按顺时针旋转也可以按逆时针旋转.
七、旋转的作图
在画旋转图形时,首先确定旋转中心,其次确定图形的关键点,再将这些关键点沿指定的方向旋转指定的角度,然后连接对应的部分,形成相应的图形.
要点:作图的步骤:
(1)连接图形中的每一个关键点与旋转中心;
(2)把连线按要求(顺时针或逆时针)绕旋转中心旋转一定的角度(旋转角);
(3)在角的一边上截取关键点到旋转中心的距