内容正文:
第12讲 圆
专项一 圆的相关概念及性质
知识清单
1.圆的定义及其相关概念
圆:如图1,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所形成的图形叫做______.其固定的端点O叫做______,线段OA叫做______.
弦:连接圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫做______,如图1,AC,BC是弦,BC是直径.
弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.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.大于半圆的弧叫做______(用三个点表示,如图1中的),小于半圆的弧叫做______(如图1中的).
圆心角:顶点在______的角叫做圆心角(如图1中的∠AOB是所对的圆心角).
圆周角:顶点在______上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角(如图1中的∠ACB是所对的圆周角).
2.圆是轴对称图形,对称轴是_____________,由此可得
垂径定理:垂直于弦的直径______弦,并且______弦所对的两条弧.
推论:平分弦(不是______)的直径______弦,并且______弦所对的两条弧.
3.圆是中心对称图形,对称中心是_____________,由此可得
在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中如果有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量________.
4.圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半,即∠BAC=∠BOC(如图2).
推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等,即∠BAC=∠BDC(如图2).
推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是______,即∠BCA=90°(如图2);90°的圆周角所对的弦是直径.
推论3:圆内接四边形的对角______.
考点例析
例1 往水平放置的半径为13 cm的圆柱形容器内装入一些水以后,截面图如图1所示.若水面宽度AB=24 cm,则水的最大深度为( )
A.5 cm B.8 cm C.10 cm D.12 cm
图1
分析:如图1,作与弦AB垂直的半径,先利用垂径定理求出BD的长,再根据勾股定理求出OD的长,进而得出CD的长.
归纳:过圆心作弦的垂线可以构造垂径定理基本图形,常结合勾股定理求线段长.在图1所示的AB,OB,OD,CD四个量中,OB=OD+CD,,利用这两个关系式,知道其中任何两个,其余两个都能求出来.
例2 如图2,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠ADC=150°,弦AC=2,则⊙O的半径等于 .
图2
分析:根据圆内接四边形的性质可得∠ABC的度数,连接OA,OC,由圆周角定理求出∠AOC的度数,判断△OAC的形状后,可求⊙O的半径.
例3 如图3,已知AB是⊙O的直径,∠ACD是所对的圆周角,∠ACD=30°.
(1)求∠DAB的度数;
(2)过点D作DE⊥AB,垂足为E,DE的延长线交⊙O于点F.若AB=4,求DF的长.
图3
分析:(1)连接BD,根据同弧所对的圆周角相等可得∠B=∠ACD=30°,再由AB是⊙O的直径,可得∠ADB=90°,进而可求∠DAB的度数;(2)在Rt△ABD中,根据30°角所对的直角边等于斜边的一半可得AD的长,在Rt△ADE中,DE=AD·sin∠DAE,再结合垂径定理可求出DF的长.
解:
归纳:在圆中经常构造直径所对的圆周角,利用圆周角定理与直角三角形的性质解题.
跟踪训练
1.如图,AB为⊙O的直径,C,D为⊙O上的两点.若∠ABD=54°,则∠C的度数为( )
A.34° B.36° C.46° D.54°
第1题图
2.P是⊙O内一点,过点P的最长弦的长为10 cm,最短弦的长为6 cm,则OP的长为( )
A.3 cm B.4 cm C.5 cm D.6 cm
3.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,若四边形OBCD为菱形,则∠BAD的度数为( )
A.45° B.60° C.72° D.36°
第3题图 第4题图
4.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,点B,C在⊙O上,边AB,AC分别交⊙O于D,E两点,点B是的中点,则∠ABE= .
5.如图,AB为⊙O的弦,D,C为的三等分点,AC∥BE.
(1)求证:∠A=∠E;
(2)若BC=3,BE=5,求CE的长.
第5题图
专项二 与圆有关的位置关系
知识清单
1. 点与圆的位置关系
设⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离为d,则有
点P在圆外d___r;
点P在____d____r;
点P在圆内d____r.
2. 直线与圆的位置关系
设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,则有
直线l与⊙O相交d___r