内容正文:
3.4 圆心角
1.经历探索圆的中心对称性和旋转不变性的过程,体会利用旋转来研究圆的性质
2.理解圆心角的概念,掌握圆心角定理
3.理解1的弧的概念,明确圆心角的度数与它所对的弧的度数之间的关系
4.掌握圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系,并会运用它们之间的相互关系解决简单的几何问题
知识点一 圆的旋转不变性
1.圆具有旋转不变性
由于圆上所有的点到圆心的距离都相等,因此把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得的图形都和原图形重合
2.中心对称图形
在平面内,把一个图形绕某个点旋转180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做它的对称中心.
即学即练(2023秋·江苏·九年级专题练习)画一画:
世界上因为有了圆的图案,万物才显得富有生机,以下来自现实生活的图中都有圆:它们看上去多么美丽与和谐,这正是因为圆具有轴对称和中心对称性.
(1)请问图中三个图形中是轴对称图形的有 ,是中心对称图形的有 (分别用三个图的代号、、填空).
(2)请你在图、两个圆中,按要求分别画出与、、图案不重复的图案(草图)(用尺规画或徒手画均可,但要尽可能准确些,美观些).是轴对称图形但不是中心对称图形;既是轴对称图形又是中心对称图形.
知识点二 圆心角、弦、弦心距之间的关系
1.圆心角
顶点在圆心的角叫做圆心角.如图所示,∠AOB 是一个圆心角
2.圆心角定理
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
3. 圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系定理
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
注意:
(1) “等弧”是指能够重合的弧,只有在同圆或等圆中才有等弧.因为在一个圆中一条弦所对的弧有两条,所以由“弦相等”得出“弧相等”,这里的“弧相等”指的是对应的劣弧与劣弧相等、优弧与优弧相等
(2)
不能忽略“在同圆或等圆中”这个前提,如果丢掉这个前提,即使圆心角相等,所对的弧、弦也不一定相等.如图所示,两个圆的圆心相同,与对应同一个圆心角,但≠,≠.
即学即练1(2022秋·浙江宁波·九年级校考期中)如图,在中,弦与弦相交于点E,且.
求证:.
即学即练2(2022秋·浙江金华·九年级校考期中)如图,已知圆的直径垂直于弦于点,连接并延长交于点,且.证明:是的中点.
知识点三 圆心角的度数与它所对的弧的度数的关系
1.1°的弧
在一个圆中,我们把1°圆心角所对的弧叫做1°的弧
2.圆心角度数与它所对弧的度数的关系
n°的圆心角所对的弧就是n°的弧
(1)相等的弧(即能够重合的弧)与度数相等(或长度相等)的弧的含义是不同的,只有弧的度数和弧的长度都相等的两条弧才是等弧,即等弧一定有相同的度数且等弧必须在同圆或等圆中存在,而相同度数的弧不一定是等弧.
(2)圆心角的度数与它所对的弧的度数相等,不能写成∠AOB=,正确写法是∠AOB的度数等于的度数.
即学即练1(2021秋·辽宁盘锦·九年级校考阶段练习)如图,平行四边形ABCD中,以A为圆心,AB为半径的圆分别交AD,BC于F,G,延长BA交圆于E.求证: =.
即学即练2(2020·浙江杭州·九年级期末)如图,已知是的直径,点、为圆上两点,且弧弧,于点,的延长线于点.
(1)试说明:;
(2)若,,求的面积.
题型一 利用弧、弦、圆心角的关系求解
例1(2023秋·浙江绍兴·九年级校考阶段练习)如图所示,是圆的一条弦,,垂足为,交圆于点C、D.
(1)若,求的度数;
(2)若,,求圆的半径长.
举一反三1(2022秋·浙江·九年级专题练习)如图,是的直径,,,,,都是的弦,且,求与的度数.
举一反三2(2022秋·浙江宁波·九年级校联考期中)如图,是的直径,点C为的中点,为的弦,且,垂足为点E,连接交于点G,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
题型二 利用弧、弦、圆心角的关系求证
例2(2020秋·浙江·九年级统考期末)如图,点在上,.求证:.
举一反三1(2023·浙江温州·校考二模)如图,在上依次取点B,A,C使,连接,取的中点D,连接,在弦右侧取点E,使,且,连接.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
举一反三2(2023·浙江·九年级假期作业)如图,以等边三角形的边为直径作交于,交于,连接.试判断,,之间的大小关系,并说明理由.
题型三 圆心角概念辨析
例3(2023·浙江·九年级假期作业)下列说法正确的是( )
A.如果一个角的一边过圆心,则这个角就是圆心角
B.圆心角α的取值范围是
C.圆心角就是顶点在圆心,且角的两边是两半径所在的射线的角
D.圆心角就是在圆心的角
举一反三1(2022秋·浙江·九年级专题练习)下