内容正文:
人教版数学九年级上册
第二十四章 圆
24.1圆的有关性质复习小结
本节内容考纲要求认识圆的轴对称性和中心对称性,认识圆心角、弧、弦之间相等关系,理解圆周角和圆心角关系等。近 5 年试题规律:主要以选择、填空题形式考查弧、弦、圆心角圆周角之间的关系,难度不大。特别地,虽然考纲已经不要求垂径定理,但近几年总有考查。
考纲要求
【考点分析】
1. 相关角相等或互补:
①圆内接四边形的对角互补; ②圆周角与圆心角的关系定理及其推论;
③同弧或等弧所对的圆周角相等;④平行两弦所夹的弧相等(需证明);
O
A
B
C
D
2. 垂直关系:
①垂径定理;
②直径所对的圆周角是直角;
③直角的圆周角所对的弦是直径;
④切线的性质与判定;
⑤垂直两弦(圆内接四边形的两条对角线互相垂直);
O
A
C
D
B
P
【考点分析】
3. 结合一些特殊图形的性质与判定进行说理与计算:
①平行四边形;②等腰三角形(含等边、等腰直角);③相似三角形;④三角函数等.
4. 四点共圆:①圆定义;②三角形(外心);③对角互补(都是直角)的四边形.
5. 考察的思想方法:
(1)构造思想:如:①构建矩形转化线段;②构建 “ 射影定理 ” 等基本图形研究线段
(已知任意两条线段可求其它所有线段长);
(2)方程思想:设出未知数表示关键线段,通过线段之间的关系,特别是发现其中的相等
关系建立方程,解决问题;
(3)建模思想:借助基本图形的结论发现问题中的线段关系,把问题分解为若干基本图形
的问题,通过基本图形的解题模型快速发现图形中的基本结论,进而找出
隐藏的线段之间的数量关系.
知识框架
知识运用
为什么车轮是圆的
把车轮做成圆形,车轮上各点到车轮中心(圆心)的距离都等于车轮的半径,当车轮在平面上滚动时,车轮中心与地面的距离保持不变,因此,当车辆在平坦的路上行驶时,坐车的人会感觉到非常平稳,这就是车轮都做成圆形的数学原理.
细节辨识
O
细节辨识
A
B
C
D
O
细节辨识
A
B
C
D
O
细节辨识
A
B
C
D
O
A
B
C
D
O
细节辨识
O
D
C
A
B
A
B
C
D
E
圆心角相等
弦相等
弧相等
弦心距相等
垂直:特殊的位置关系
平分:特殊的数量关系
且平分弦所对的两条弧
O
盘点知识
二、垂径定理
例1.如图,在⊙O中,弦AB的长为8cm,圆心O到AB的距离为3cm,求⊙O的半径.
A
B
O
E
遇弦连半径、作弦心距
构造直角三角形
盘点知识
二、垂径定理
遇弦连半径、作弦心距
构造直角三角形
基本模型:(多题一解)
O
A
B
D
E
2
已知:AB=8,
半径为5,
求ED.
已知:CE=8,
半径为5,
求AB.
已知:DE=2,
AB=8.求半径.
已知:OE=3,
直径为10,
求AB.
B
A
O
D
E
A
B
C
D
E
O
B
A
E
O
C
盘点知识
二、垂径定理
遇弦连半径、作弦心距
构造直角三角形
基本模型:(多题一解)
A
B
C
D
O
3
4
还是求弦长
E
3
盘点知识
二、垂径定理
遇弦连半径、作弦心距
构造直角三角形
基本模型:(多题一解)
A
O
C
B
E
D
3
10
5
O
A
B(6,0)
盘点知识
二、垂径定理
遇弦连半径、作弦心距
构造直角三角形
基本模型:(多题一解)
C
盘点知识
二、垂径定理
遇弦连半径、作弦心距
构造直角三角形
复合模型:(多题一解)
A
B
O
E
N
A
B
O
E
N
C
D
F
C
D
A
B
O
E
N
F
水面为1.6的情况有几种?
盘点知识
三、旋转不变
已知某角则想同弧(或等弧)所对的圆心角、圆周角.
O
B
A
E
C
D
A
B
O
40°
C
盘点知识
三、旋转不变
已知某角则想同弧(或等弧)所对的圆心角、圆周角.
A
B
O
C
120°
盘点知识
三、旋转不变
已知某角则想同弧(或等弧)所对的圆心角、圆周角.
A
B
O
C
E
D
圆心O为AD中点,C为AE中点,OC为三角形ADE中位线,所以OC即为半径又等于DE一半,所以DE=AD=2r=2,又因OC=OA=AC=1,所以三角形ACO为等边三角形,所以角A等于60度,所以三角形ADE为等边三角形,所以DE=2
盘点知识
四、圆周角
同弧或等弧所对的圆周角是它所对圆心角的一半.
基础型:(多题一解)
变式1.如图,求∠C.
A
C
B
100°
150°
O
B
C
A
40°
盘点知识
四、圆周角
1.如果∠A=44°,则∠BOC=____.
2.如果∠BOC=44°,则∠A=____.
3.如果∠A=35°,则∠BDC=____.
4.看图想定理:把对应的定理拖到相应的图下面
垂径定理
同弧所对的
圆周角相等
同弧所对的圆周角
是圆心角的一半
同弧所对的
圆心角相等
直径所对的角是直角
盘点知识
四、圆周角
已知某角则想同弧所对的圆心角、圆周角.
基础型:(多题一解)
A
C
B
O
P
60°
60°
60°
60°
盘点知识
四、圆周角
A
B
C
D
O
例8.如图,⊙O的直径AB为10cm,弦AC为6cm,∠ACB 的平分线交⊙O于点D,求 BC,AD,BD 的长.
已知某角则想同弧所对的圆心角、圆周角.
10
6
1
2
解题技巧小结
整理归纳
1.遇弦则作弦心距、连半径,构造直角三角形.
2.遇直径连直角,构造直角三角形.
3.遇圆周角则找同弧或等弧所对的圆周角(圆心角).
6.勤画图,多从图形性质分析.
5.遇中点则想到垂径定理、垂直平分线、三角形中位线、中线.
4.由于半径都相等,圆的问题很多要结合等腰三角形.
圆中常见的辅助线
证明:(1)连接AC,OA,OD,OB,OC,
∵ AB ∥ CD,
∴ ∠BAC = ∠ACD,
∵ ∠AOD = 2∠ACD,∠BOC = 2∠BAC,
∴ ∠AOD =∠BOC,
∴ AD = BC,
∴ AD = BC,BD =AC,
∴ ∠BCD =∠ADC.
(2)略.
【基本图形及相关结论证明】
例1 如图,四边形ABCD内接于☉O,
(1)若AB∥ CD,求证:∠C =∠D,AD = BC;
(2)若AD = BC,求证:AB∥ CD.
E
方法2:
圆心角与圆周角的关系
方法3:
垂径定理
方法1:由∠A+∠D = 180°,∠A+∠C = 180°,得∠C = ∠D,……
【基本图形及相关结论证明】
例2 如图,四边形ABCD内接于☉O,且AC⊥BD,垂足为P.
(1)求证:∠PAD-∠PAB =∠PCD-∠PCB;
(2)若AB = 1,C D = 3,求☉O的半径.
E
(1)证明:∵ AC⊥BD,
∴ ∠APD =∠BPC = 90°,
∴ ∠PAD+∠PDA = ∠PAB+∠PBA = 90°,
∵ AB = AB,AD = AD,
∴ ∠PDA =∠PCB,∠PBA =∠PCD,
∴ ∠PAD+∠PCD= ∠PAB+∠PCD,
∴ ∠PAD-∠PAB= ∠PCD-∠PCB.
(2)解:作直径CE,并连接AE , DE,则
∠CAE = ∠CDE = 90°,即AC⊥AE.
∵ AC⊥BD,
∴ AE ∥ BD.
易证 AB = ED = 1,
∴ 由勾股定理,得
∴ ☉O的半径为
【基本图形及相关结论证明】
变式:在“例2”的条件下,分别取弦AD,BC的中点E,F,求证:四边形OEPF为平行四边形.
H
证明:延长EP交BC于点H,
∵ AC⊥BD,AE = DE,
∴ ,∠PBC+∠PCB = 90°,
∴ ∠EPD =∠EDP.
∵ ∠BPH =∠EPD,∠EDP =∠BCP,
∴ ∠PBC+∠BPH = 90°,
∴ EH⊥BC.
∵ BF = CF,
∴ OF⊥BC,
∴ EP ∥ OF,
同理,PF ∥ OE,
∴ 四边形OEPF是平行四边形.
若AD = 4,则OF = ;
若AB = 1,则圆心O到CD的距离为 .
练习题1:
求证:圆内接平行四边形是矩形.
已知:如图,□ABCD内接于☉O.
求证:□ABCD是矩形.
A
B
C
D
O
【三年中考试题解析】
例3 如图,四边形ABCD内接于☉O,AB是☉O的直径,
点 P 在 CA 的延长线上,∠CAD = 45°.
(Ⅰ)若AB = 4,求 CD 的长;
(Ⅱ)若BC = AD,AD = AP,求证:PD是☉O的切线.
(1)解:连接OC,OD,则
∠COD = 2∠CAD = 2×45° = 90°.
∵ AB = 4,
(2)证明:
∴ ∠AOD =∠BOC.
∵ ∠COD = 90°,
∴ ∠AOD = 45°.
∵ OA = OD,
∵ AD = AP,
∴ ∠ADP =∠P.
∵ ∠ADP +∠P =∠CAD = 45°,
∴ ∠ADP = 22.5°,
∴ ∠ODP =∠ODA+∠ADP = 67.5°+22.5° = 90°,
∴ OD⊥PD.
又∵ OD是☉O的半径,∴ PD是☉O的切线.
【三年中考试题解析】
例4 如图1,四边形ABCD内接于⊙O,AC 为直径,DE⊥AB交AB于点E,
交⊙O于点F.
(1)延长DC、FB相交于点P,求证:PB = PC;
(2)如图2,过点B作BG⊥AD于点G,交DE于H.若AB = ,DH = 1,∠OHD = 80°,
求∠EDB的度数.
【三年中考试题解析】
例4 如图1,四边形ABCD内接于⊙O,AC 为直径,DE⊥AB交AB于点E,
交⊙O于点F.
(1)延长DC、FB相交于点P,求证:PB = PC;
(2)如图2,过点B作BG⊥AD于点G,交DE于H.若AB = ,DH = 1,∠OHD = 80°,
求∠EDB的度数.
(1)证明:∵ 四边形ABCD内接于⊙O,
∴ ∠DAB+∠BCD = 180°.
∵ ∠PCB+∠BCD = 180°,
∴ ∠PCB =∠DAB.
∵ AC为直径,
∴ ∠ABC = 90°,即AB⊥BC,
又∵ DE⊥AB,
∴ DF ∥ BC,
∴ ∠PBC =∠F.
∵ ∠F =∠DAB,
∴ ∠PBC =∠PCB,
∴ PB = PC.
【三年中考试题解析】
例4 如图1,四边形ABCD内接于⊙O,AC 为直径,DE⊥AB交AB于点E,
交⊙O于点F.
(1)延长DC、FB相交于点P,求证:PB = PC;
(2)如图2,过点B作BG⊥AD于点G,交DE于H.若AB = ,DH = 1,∠OHD = 80°,
求∠EDB的度数.
(2)解:连接OD,
∵ AC是直径,
∴ ∠ADC = 90°,即CD⊥AD,
∵ BG⊥AD,
∴ CD ∥ BG,同理BC ∥ DE,
∴ 四边形BCDH是平行四边形.
∴ BC = DH = 1.
在Rt△ABC中,tan∠BAC =
∴ 锐角∠BAC = 30°.
∴ AC = 2,OD = DH = 1.
∵ ∠OHD = 80°,
∴ ∠OHE = 100°,∠DOH = 80°.
∴ ∠AOH = 360°-30°-100°-90°,
= 140°,
∴ ∠AOD = 360°-140°-80°
= 140°,
∴ ∠ABD = 70°,
∴ ∠EDB = 90°-∠ABD = 20°.
【三年中考试题解析】
例5 如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB = AC,BD⊥AC,垂足为E,点F在BD的 延长线上,且DF = DC,连接AF、CF.
(1)求证:∠BAC = 2∠DAC;
(2)若AF = 10,BC = 4 ,求 tan∠BAD 的值.
(1)证明:∵ AB = AC,
∴ ∠ABC =∠ACB,
∴ ∠BAC = 180°-2∠ACB.
∵ BD⊥AC,
∴ ∠DBC = 90°-∠ACB,
∴ ∠BAC = 2∠DBC.
∴ ∠DAC =∠DBC,
∴ ∠BAC = 2∠DAC.
【三年中考试题解析】
例5 如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB = AC,BD⊥AC,垂足为E,点F在BD的 延长线上,且DF = DC,连接AF、CF.
(1)求证:∠BAC = 2∠DAC;
(2)若AF = 10,BC = 4 ,求 tan∠BAD 的值.
H
(2)解:作DH⊥AB,垂足为H.
∵ DF = DC,
∴ ∠BDC = 2∠CFD,
∵ ∠BAC = 2∠DBC,∠BAC =∠BDC,
∴ ∠CFD =∠DBC,
∴ CF = CB,
又∵ BE⊥AC,即AC是BF的垂直平分线,
∴ AC = AB = AF = 10.
设AE = x,则CE = 10-x,
由勾股定理,得 AB2-AE2 = BC2-CE2 = BE2,
解得 x = 6,即AE = 6,CE = 4.
∴ BE = 8.
易证 △AED∽△BEC,
由三角形面积可得
∴ BH =
∴ tan∠BAD =
练习题:
1. 如图,AB是☉O的直径,C,D是☉O上位于AB异侧的两点.
下列四个角中,一定与∠ACD互余的角是( )
A. ∠ADC B. ∠ABD C. ∠BAC D. ∠BAD
2. 如图,AB是⊙O的直径,BC与⊙O相切于点B,AC交⊙O
于点D,若∠ACB = 50°,则∠BOD = ( )
A. 40° B. 50° C. 60° D. 80°,
3. 如图,PA、PB是⊙O切线,A、B为切点,点C在⊙O上,
且∠ACB = 55°,则∠APB等于 ( )
A.55° B.70° C.110° D. 125°
【预测试题】
1. 已知四边形ABCD内接于⊙O,AC⊥BD交BD于点H.
(1)过点D作DE⊥BC于点E,DE交AC于点F,如图①,求证:BD平分∠ADE;
(2)在第(1)题的条件下,连接OC,过点D作DN∥ AC交⊙O于点N,如图②,若OC平分∠ACB,
tan∠ADB = , ,求 DN 的长.
【预测试题】
1. 已知四边形ABCD内接于⊙O,AC⊥BD交BD于点H.
(1)过点D作DE⊥BC于点E,DE交AC于点F,如图①,求证:BD平分∠ADE;
(2)在第(1)题的条件下,连接OC,过点D作DN∥ AC交⊙O于点N,如图②,若OC平分∠ACB,
tan∠ADB = , ,求 DN 的长.
【预测试题】
2. 已知四边形ABCD内接于⊙O,AC⊥BD交BD于点E,∠CAD = 2∠BAC,AO平分∠CAD.
(1)求证:AC = AD;
(2)过点O作OH⊥BD于点H,
①求证:BC = 2EH;
②若EH = ,CE = 4,求⊙O的直径.
M
N
【预测试题】
3. 已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AC⊥BD交BD于点H.
(1)如图①,连接OB,过圆心O作OE⊥AB,垂足为点E,若OB = BC,求证:OE = CH;
(2)在(1)的条件下,如图②,过点C作⊙O的切线,交BD的延长线于点F,若∠BAC =2∠DAC, 且CH = 1,求点 F 到圆心O 的距离.
$$