内容正文:
专题12 圆综合
知识回顾
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. 垂径定理的推论:
推论1: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。
推论2:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧。
推论3:平分弦所对一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧。
垂径定理和勾股定理相结合,构造直角三角形,可解决计算弦长、半径、弦心距等问题。
3. 圆心角、弦以及弧之间的关系:
①定理:在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。
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。
说明:同一条弦对应两条弧,其中一条是优弧,一条是劣弧,而在本定理和推论中的“弧”是指同为优弧或劣弧。
4. 圆周角定理:
在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半。
5. 圆周角定理的推论:
半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径。
6. 圆的内接四边形:
①定义:四个顶点都在圆上的四边形叫做圆的内接四边形。
②性质:I:圆内接四边形的对角互补。
II:圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角。
7. 三角形的外接圆与外心:
经过三角形的三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆。圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫
做三角形的外心。
8. 切线的性质:
①圆的切线垂直于经过切点的半径。
②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点。
③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心。
运用切线的性质进行计算或证明时,常常作的辅助线是连接圆心和切点,通过构造直角三角形或相似三角形解决问题。
9. 切线的判定:
经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
在判定一条直线为圆的切线时,当已知条件中未明确指出直线和圆是否有公共点时,常过圆心作该直线的垂线段,证明该线段的长等于半径,可简单的说成“无交点,作垂线段,证半径”;当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线,可简单地说成“有交点,作半径,证垂直”。
10. 相交弦定理:
圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
几何语言:若弦交于点,则。
推论:如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项。
几何语言:若是直径,垂直于点,则。
11. 弦切角定理:
(1)弦切角的定义:如图像∠ACP这样,顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫做弦切角。
(2)弦切角定理:弦切角的度数等于它所夹的弧的圆心角的度数的一半。等于这条弧所对的圆周角。即∠PCA=∠PBC。
12. 切线长定理:
(1)切线长定义:经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长。
(2)切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线,平分两条切线的夹角。
13. 切割线定理:
从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
几何语言:
∵PT切⊙O于点T,PBA是⊙O的割线
∴PT2=PA•PB(切割线定理)。
推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。
几何语言:
∵PBA,PDC是⊙O的割线
∴PD•PC=PA•PB
由上可知:PT2=PA•PB=PC•PD。
14. 三角形的内切圆与内心:
内切圆与内心的概念:与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形。三角形的内心就是三角形三个内角角平分线的交点。
15. 弧长计算公式:
(弧长为,圆心角度数为,圆的半径为)
16. 扇形的面积计算公式:
或(其中为扇形的弧长)。
17. 求阴影部分的常用方法:
①直接用公式法;
②和差法;
③割补法.
专题练习
1.如图,△ABC内接于⊙O,AD∥BC交⊙O于点D,DF∥AB交BC于点E,交⊙O于点F,连接AF,CF.
(1)求证:AC=AF;
(2)若⊙O的半径为3,∠CAF=30°,求的长(结果保留π).
2.如图①,矩形ABCD与以EF为直径的半圆O在直线l的上方,线段AB与点E、F都在直线l上,且AB=7,EF=10,BC>5.点B以1个单位/秒的速度从点E处出发,沿射线EF方向运动,矩形ABCD随之运动,运动时间为t秒.
(1)如图②,当t=2.5时,求半圆O在矩形ABCD内的弧的长度;
(2)在点B运动的过程中,当AD、BC都与半圆O相交时,设这两个交点为G