内容正文:
专题3.1 圆的基本性质(全章知识梳理与考点分类讲解)
【知识点一】圆及相关概念
(1)圆的概念 在同一平面内,线段OP绕它固定的一个端点O旋转一周,另一端点P所经过的封闭曲线叫做圆,定点O叫做圆心,线段OP叫做圆的半径。以点O为圆心的圆,记做“⊙O”,读作“圆O”。
(2)弦 连结圆上任意两点的线段BC叫做弦,经过圆心的弦AB叫做直径,直径是半径的两倍。
(3)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分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆。小于半圆的弧叫做劣弧,劣弧用符号“⌒”和弧两端的字母表示;大于半圆的弧叫做优弧,半圆和优弧用符号“⌒”和三个字母表示(弧两端的字母和弧中间的字母)。
(4)等圆(弧) 半径相等的两个圆能够完全重合,半径相等的两个圆叫做等圆,能够重合的圆弧称为相等的弧。
(5)点与圆的位置关系 如果用r表示圆的半径,d表示同一平面内点到圆心的距离,则有
(6)圆的确定 不在同一直线上的三个点确定一个圆。
(7)外心 经过三角形各个顶点的圆叫做三角形的外接圆,这个外接圆的圆心叫做三角形的外心,三角形叫做圆的内接三角形。
三角形的外心是三角形三条边的垂直平分线的交点。
【知识点二】图形的旋转
一个图形变成另一个图形,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,这个固定的点叫做旋转中心。
图形的旋转具有以下性质:
图形经过旋转所得到的图形和原图形相等。
对应点到旋转中心的距离相等,任何一对对应点与旋转中心连线所成的角度等于旋转的角度。
【知识点三】垂径定理
垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧。
分一条弦成相等的两条弧的点,叫做这条弧的中点。
圆心到圆的一条弦的距离叫做弦心距。
平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧。
平分弧的直径垂直平分弧所对的弦。
【知识点四】圆心角
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。
1o圆心角所对的弧叫做1o的弧,no圆心角所对的弧叫做no的弧。
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对两条弦的弦心距相等。
在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,那么它们所对应的其余各对量都相等。
【知识点五】圆周角
圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半。
半圆(或直径)所对的圆周角是直径。
90o的圆周角所对的弦是直径。
在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等;相等的圆周角所对的弧也相等。
【知识点六】圆内接四边形
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆。
圆内接四边形的对角互补。
【知识点七】正多边形
正多边形:各边相等、各内角也相等的多边形。
任意一个正三角形和正方形都能作出它的外接圆。
把经过一个正多边形的各个顶点的圆叫做这个正多边形的外接圆,这个正多边形也就叫做圆内接正多边形。
任何正多边形都有一个外接圆。
【知识点八】弧长及扇形的面积
【考点一】圆的基本性质➼➼➻点和圆的位置关系
【例1】(2020秋·四川南充·九年级校考期中)已知:如图,在中,是直径,为不是直径的弦,求证:是中最长的弦.
【分析】连接,,利用三角形三边关系可得,而,则可证明,即是中最长的弦.
解:证明:如图,连接,,
、、、是圆的半径,
.
是圆的直径,
.
、、是三角形的三边,
.
即.
是中最长的弦.
【点拨】本题考查直径为圆中最长的弦的证明,利用三角形三边关系证明是解题的关键.
【举一反三】
【变式1】(2023春·河北石家庄·九年级校考开学考试)在数轴上,点所表示的实数为3,点所表示的实数为,的半径为2,下列说法错误的是( )
A.当时,点在内 B.当时,点在内
C.当时,点在外 D.当时,点在外
【答案】A
【分析】先找出与点的距离为2的点1和5,再根据点与圆的位置关系的判定方法即可解.
解:由于圆心在数轴上的坐标为3,圆的半径为2,
当时,与数轴交于两点:1、5,故当、5时点在上;
当即当时,点在内;
当即当或时,点在外.
由以上结论可知选项、、不符合题意,选项符合题意.
故选:.
【点拨】题考查了对点与圆的位置关系的判断.关键要记住若半径为,点到圆心的距离为,则有:当时,点在圆外;当时,点在圆上,当时,点在圆内.
【变式2】(2023·四川成都·统考二模)已知是内一点(点不与圆心重合),点到圆上各点的距离中,最小距离与最大距离是关于的一元二次方程的两个实数根,则的直径为 .
【答案】12
【分析】根据题意知的直径为最小距离与最大距离的和,再利用根与系数的关系即可求解.
解:∵是内一点,
∴的直径为最小距离与最大距离的和,
∵最小距离与最大距离是