内容正文:
圆综合
1、垂径定理;
2、圆周角定理;
3、圆内接四边形;
4、外接圆与外心;
5、切线的证明与性质;
6、内切圆与内心;
7、圆锥的计算
1、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.
2.圆周角定理
顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角.
(1)圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交;
(2)圆周角与圆心角的异同
①圆周角顶点在圆周上,圆心角顶点在圆心处;
②在同圆中,一条弧所对的圆周角可以有无数个,而一条弧所对的圆心角仅有一个;
③圆周角与圆心角的共同点:两边都和圆相交.
(3)圆周角定理及圆周角定理的推论
①圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半;
②同弧或等弧所对的圆周角相等;
③在同一个圆中,同弦所对的圆周角相等或互补;
④直径所对的圆周角是直角,90°所对的弦是直径;
⑤相等的圆周角所对的弧相等.
3.圆内接四边形
(1)圆内接四边形:如果一个四边形的4个顶点都在同一个圆上,这个多边形叫做圆内接四边形,这个圆叫做这个四边形的外接圆;
(2)圆内接四边形的性质:圆内接四边形的对角互补;
(3)圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角).
4.外接圆与外心
经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,三角形外接圆的圆心叫做三角形的外心,如图所示:
是△ABC的外接圆,△ABC为的一个内接三角形,点O为△ABC的外心.
(1)锐角三角形的外心在三角形的内部,直角三角形的外心在斜边的中点处,钝角三角形的外心在三角形的外部,如图所示:
(2)一个三角形只有一个外接圆,而一个圆有无数个内接三角形;
(3)三角形的外心是三角形三条边的垂直平分线的交点,所以三角形的外心到三个顶点的距离相等.
5.切线的证明与性质
(1)切线的判定定理:经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
如图所示,OA是的一条半径,直线l经过点A且OA⊥l,则l是的切线.
判定一条直线是否是圆的切线共有以下三种方法:
①定义法:当直线与圆有且只有一个公共点时,直线与圆相切;
②数量关系法:当圆心到直线的距离等于半径时, 直线与圆相切;
③判定定理法:经过半径的外端,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
(2)切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.
如图所示:直线l是的切线,切点为点A,则OA⊥l.
6.内切圆与内心
(1)定义:与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆.
三角形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.
(2)性质:三角形的内心就是三角形三条内角平分性的交点,内心到三角形各边的距离相等,任意三角形的内心都在三角形的内部.
(3)三角形的内切圆的作法:作三角形任意两个内角平分线,它们的交点就是内切圆的圆心,过圆心向任意一条边作垂线,垂线段的长度就是内切圆的半径.
补充:三角形外心与内心对比:
图形
名称
性质
位置
角度关系
外心(三角形外接圆的圆心,三角形三边中垂线的交点)
到三角形三个顶点的距离相等
外心不一定在三角形的内部
∠BOC=2∠A
内心(三角形内切圆的圆心,三角形三条内角平分线的交点)
到三角形三边距离相等
内心一定在三角形的内部
∠BOC=90°+∠A
7.圆锥的计算
(1)圆锥的侧面展开图
①母线:连接圆锥顶点和底面圆上任意一点的线段叫做圆锥的母线;
②把一个圆锥的侧面展开会得到一个扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,而扇形的半径等于圆锥的母线长.
如图所示,若圆锥的母线长为l,底面圆的半径为r,则这个扇形的半径为l,扇形的弧长为.
圆锥的底面半径r,高h,母线长l之间可构成一个直角三角形,所以满足.
(2)圆锥的侧面积
若圆锥的底面半径为r,母线长为l,则圆锥的侧面积公式为.
圆锥的侧面积与底面积之和称为圆锥的全面积,.
1.(2022•无锡)如图,AB是⊙O的直径,AB=6,BC是⊙O的切线,D是AC的中点,OD=2,则AC的值为( )
A.10 B.8 C. D.
2.(2022•徐州)如图,若圆锥的母线长为6,底面半径为2,则其侧面展开图的圆心角为 .
3.(2022•常州)如图,△ABC是⊙O的内接三角形.若∠ABC=45°,AC,则⊙O的半径是 .
4.(2022•南通)如图,四边形ABCD内接于⊙O,BD为⊙O的直径,AC平分∠BAD,CD=2,点E在BC的延长线上,连接DE.
(1)求直径BD的长;
(2)若BE=5,计