内容正文:
27.2圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系
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 圆心角、弧、弦、弦心距等的概念
名称
内容
特别说明
图示
圆心角
以圆心为顶点的角.如图1中的∠AOC
没有特别说明时,本章中的 圆心角通常是指大于0°且
小于180°的角
图1
图2
弦
联结圆上任意两点的线段.如图2中弦AB
直径
过圆心的弦.如图1中AB
圆的直径是弦
圆弧
圆上任意两点之间的部分,简称弧.如图1中弧AC,记作AC
半圆
圆的任意一条直径的两个端点将圆分成两条弧,每一条 弧都叫做半圆.如图1中半圆AB
半圆所对的圆心角是一个
平角
优弧
大于半圆的弧.如图1中
劣弧
小于半圆的弧.如图1中
弦心距
圆心到弦的距离,即圆心到弦的垂线段的长.如图2,垂线段OC的长是弦AB的弦心距
弦心距是“距离”,可通过从圆心作弦的垂线段将弦心距用图形表示出来,表述“这一垂线段表示弦心距”
等弧
能够重合的两条弧
“两条弧相等”是指“两弧能够重合”,而不仅仅指两条弧的长度相等
等圆
半径长相等的两个圆,即能够重合的两个圆
等圆可看作同一个圆移动到不同的位置时的图形
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如图,在中,弦与弦相交于点E,且.
求证:.
知识点二 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.
注意:
圆中的概念辨析
(1)直径与弦的关系:直径是弦,且是圆中最长的弦,但弦不一定是直径;
(2)等弧的概念:等弧不只是指两条弧的长度相等,而是指两条弧能够重合,即长度相等的两条弧不一定是等弧;
(3)半圆与弧的关系:半圆既不是劣弧也不是优弧,半圆是弧,但弧不一定是半圆.
知识点三 圆心角、弧、弦、弦心距之间关系的定理及其推论
1.定理:
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距相等.
2.推论:
在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条劣弧(或优弧)、两条弦、两条弦的弦心距得到的四组量中有一组量相等,那么它们所对应的其余三组量也分别相等.
注意:
在应用圆心角、弧、弦、弦心距之间关系的定理及其推论解决问题时, 一定要注
意“在同圆或等圆中”这个前提条件,否则结论不一定成立.
3.1°的弧
在一个圆中,我们把1°圆心角所对的弧叫做1°的弧
4.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有下列说法:①同圆中,所有的半径都相等;②弦是直径;③半径相等的两个半圆是等弧;④长度相等的两条弧是等弧;⑤半圆是弧,但弧不一定是半圆.其中正确的说法有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
(1) 半圆既不是优弧,也不是劣弧.
(2) 等弧必须具备两个条件,一是两弧所在圆的半径相等,二是弧的长度相等,
只有在同圆或等圆中才存在等弧,在大小不等的两个圆中不存在等弧,因此在判断两弧是否为等弧时,首先要看两弧所在的圆是否为同圆或等圆,然后再看弧的长度是否相等
即学即练2 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: =.
知识点四 圆周角、圆周角定理及其推论
1.圆周角必须满足的两个条件
(1)角的顶点在圆上;
(2)角的两边都与圆相交.
如图,∠BAE、∠BDC 都是圆周角.
2.圆周角定理:
一条弧所对的圆