内容正文:
2.4 圆周角(2)
第2课时 圆周角与直径的关系
学习目标
1.进一步认识同弧(或等弧)所对的圆周角和圆心角之间的关系;
2.掌握直径与其所对圆周角之间的关系,并能运用其解决相关问题.
2
问题导学
我们学习了哪些与圆有关的角?
它们之间有怎样的数量关系?
问题导学
利用三角尺可以确认图中的弦AB是圆的直径吗?
A
B
C
4
思考与探索
1. 如图,BC是⊙O的直径,A是⊙O上任意一点,你能确定∠BAC的度数吗?
B
A
O
C
∠BAC=×∠BOC= ×180°=90°.
5
思考与探索
连结OB、OC.
2. 如图,圆周角∠BAC=90º,若连接BC,则BC过圆心O吗?为什么?
B
A
C
O
由圆周角∠BAC=90°,
可得∠BOC=180°,
即B、O、C在一条直线上.
所以若连接BC,则BC过圆心O.
6
新知归纳
直径所对的圆周角是直角;
90°的圆周角所对的弦是直径.
用于判断某个
圆周角是否是直角
用于判断某条弦
是否是直径
圆周角定理的推论:
新知应用
1. 利用三角尺可以确认图中的弦AB是圆的直径吗?
A
B
C
解:由于“90°的圆周角所对的弦是直径”,
因此,由∠A=90°,可知弦BC是圆的直径.
你能用这种方法确定一个圆形工件的圆心吗?
O
利用上述方法,确定出圆的两条直径,这两条直径的交点就是圆形工件的圆心.
8
新知应用
2. 如图,AB是⊙O的直径,∠CAB =30°,求∠ABC的度数.
O
A
B
C
解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°(直径所对的圆周角是直角).
∵∠CAB=30° ,
∴ ∠ABC=180°-∠ACB-∠CAB
=180°-90°-30°
=60°.
9
例题讲解
例1 如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,经过点A、B、D三点作⊙O,点C在⊙O上吗?试说明理由.
A
B
D
C
┐
┐
解:连接BD.
∵∠A=90°,
∴BD是⊙O的直径 (90°的圆周角所对的弦是直径).
连接OC.
在Rt△BCD中,OC=BD=OD,
∴点C在⊙O上.
·
O
10
例题讲解
例2 如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交于点E.
O
A
B
C
D
E
(1) 已知∠ADC=50°,求∠CAB的度数.
解法1:连结BC.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°(直径所对的圆周角是直角).
∵=,
∴ ∠ABC=∠ADC=50° (同弧所对的圆周角相等)
∴ ∠CAB=180°-∠ACB-∠ ABC
=180°-90°-50°
=40°.
11
例题讲解
例2 如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交于点E.
O
A
B
C
D
E
(1) 已知∠ADC=50°,求∠CAB的度数.
解法2:连结BD.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°(直径所对的圆周角是直角).
∵∠ADC=50°,
∴∠CDB=∠ADB-∠ ADC=90°-50°=40°.
∵=,
∴ ∠CAB=∠CDB=40° (同弧所对的圆周角相等).
12
例题讲解
例2 如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交于点E.
O
A
B
C
D
E
(2) 已知∠ACD=60°,∠ADC=50°,求∠CEB的度数.
解:连结BD.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°(直径所对的圆周角是直角).
∵∠ADC=50°,
∴∠CDB=∠ADB-∠ADC=90°-50°=40°.
又∵∠ ABD=∠ACD=60° (同弧所对的圆周角相等)
∴ ∠CEB=∠ABD+∠EDB=60°+40°=100°
还有其他方法吗?
13
例题讲解
例3 已知:BC是⊙O的直径,A是⊙O上一点,AD⊥BC,垂足为D,
解:(1)∠ACB=∠BAD相等. 理由是:
∵BC是⊙O的直径,
∴∠BAC=90 °(直径所对的圆周角是直角).
∴∠ACB+∠ABC=90°,
∵AD⊥BC,
∴∠BAD+∠ABC=90°,
∴∠ACB=∠BAD (等角的余角相等).
(1)∠ACB与∠BAD相等吗?为什么?
A
O
D
B
C
┐
14
(2)若=,BE分别交AD、 AC于点F、G,判断△FAB的形状.
例题讲解
例3 已知:BC是⊙O的直径,A是⊙O上一点,AD⊥BC,垂足为D,
A
O
D
B
C
┐
E
F
G
解:(2)△FAB是等腰三角形,理由是:
∵ =,
∴∠ABE=∠ACB (等弧所对的圆周角相等).
由(1)得∠ACB=∠BAD,
∴∠ABE=∠BAD,
∴AF=BF,
∴△FAB是等腰三角形.
15
(3)图中还有等腰三角形吗?
例题讲解
例3 已知:BC是⊙O的直径,A是⊙O上一点,AD⊥BC,垂足为D,
A
O
D
B
C
┐
E
F
G
解:(3)△FAG是等腰三角形,理由是:
由(2)得∠ABE=∠BAD .
∵∠BAC=90 °(已证),
∴∠ABE+∠AGF=90°,
∠BAD+∠FAG=90°,
∴ ∠AGF=∠FAG (等角的余角相等),
∴△FAG是等腰三角形.
=
=
16
拓展与延伸
A
O
D
B
C
┐
E
F
G
解:∵BC是⊙O的直径,
∴∠BAC=90 °(直径所对的圆周角是直角).
∴∠ABG+∠G=90°,
∵AD⊥BC,
∴∠ACB+∠CAF=90°,
∵ =,
∴∠ABG=∠ACB (等弧所对的圆周角相等).
∴∠G=∠CAF(等角的余角相等).
∴△FAG是等腰三角形.
1. 在例2中,若点E与点A在直径BC的两侧,BE、AC的延长线于点G,AD的延长线交BE于点F,其余条件不变.
图中有等腰三角形吗?说明理由.
17
1. 在例2中,若点E与点A在直径BC的两侧,BE、AC的延长线于点G,AD的延长线交BE于点F,其余条件不变.
拓展与延伸
A
O
D
B
C
┐
E
F
G
∵∠BAC=90 °(已证),
∴∠ABG+∠G=90°,
∠BAF+∠CAF=90°,
∵∠G=∠CAF (已证)
∴ ∠ABG=∠BAF,
∴△FAB是等腰三角形.
你还能得到哪些结论?
图中有等腰三角形吗?说明理由.
18
拓展与延伸
2. A、B、E、C四点都在⊙O上,AD是△ABC的高,∠CAD=∠BAE,AE是⊙O的直径吗?为什么?
┐
A
O
D
B
C
E
解:连接BE.
∵ =,
∴∠E=∠C (同弧所对的圆周角相等).
∵AD是△ABC的高,
∴∠ADC=90 °,
∴∠CAD+∠C=90°,
∵∠CAD=∠BAE,
∴∠BAE+∠E=90°.
∴∠ABE=90°.
∴AE是⊙O的直径 ( 90°的圆周角所对的弦是直径).
19
新知巩固
(1)90°的角所对的弦是直径. ( )
(2)直径所对的角是直角. ( )
(3)同弦所对的圆周角相等. ( )
×
×
O
A
B
C
O
B
A
C
E
1. 判断题:
×
20
新知巩固
2.一圆形玻璃镜面损坏了一部分,为得到同样大小的镜面,工人师傅用直角尺作如图所示的测量,测得AB=12cm,BC=5cm,则圆形镜面的半径为 .
6.5
21
3 . 如图,以⊙O的半径OA为直径作⊙O1,⊙O的弦AD交⊙O1于C,则
(1)OC与AD的位置关系是_______________;
(2)OC与BD的位置关系是_________;
(3)若OC=2cm,则BD=______cm.
新知巩固
OC垂直平分AD
平行
4
O1
C
D
A
B
O
22
新知巩固
4. 如图,AB、CD 是⊙O的直径,弦CE∥AB. 与相等吗?为什么?
A
O
D
B
C
E
F
解法1:连接DE,交AB于点F.
∵ CD 是⊙O的直径,
∴∠CED=90 °.
又∵CE∥AB,
∴∠AFD=∠E=90°.
∴AB⊥DE.
∴.
23
新知巩固
4. 如图,AB、CD 是⊙O的直径,弦CE∥AB. 与相等吗?为什么?
A
O
D
B
C
E
解法2:在⊙O中,
∠DCE的度数=的度数,
∠DOB的度数=的度数.
∵CE∥AB,
∴∠DCE=∠DOB,
∴=,
即.
24
新知巩固
5. 如图,⊙O是△ABC 的外接圆,直径AD=4,∠ABC =∠DAC .
求 AC的长.
A
O
D
B
C
解:连接CD.
∵ =,
∴∠ABC=∠ADC .
∵∠ABC =∠DAC,
∴∠ADC=∠DAC,
∴AC=DC.
∵AD为⊙O的直径,
∴∠ACD=90°.
在Rt△ACD中,由勾股定理得,=,
解得AC=.
25
圆周角定理推论的应用技巧
归纳总结
1.当已知条件中有直径,要考虑直径所对的圆周角是直角,构造直角三角形;
2.当已知条件中给出90°圆周角时,要想到该圆周角所对的弦是直径.
26
直径所对的圆周角是直角
已知直径时,常添加辅助线构造直角三角形,即“见直径想直角”
课堂总结
90°的圆周角所对的弦是直径
1.(2024·湖北·中考真题)如图,是半圆O的直径,C为半圆O上一点,以点B为圆心,适当长为半径画弧,交于点M,交于点N,分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点D,画射线,连接.若,则的度数是( )
A. B.
C. D.
当堂检测
基础过关
C
28
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基础过关
2.(2024·云南·模拟预测)如图,是的直径,,则( )
A. B.
C. D.
B
29
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基础过关
3.(2024·安徽宿州·三模)如图,是的外接圆,.
若,,则的半径为( )
A.4 B.
C. D.8
A
30
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基础过关
4.(2024·北京门头沟·一模)如图所示,为了验证某个机械零件的截面是个半圆,某同学用三角板放在了如下位置,通过实际操作可以得出结论,该机械零件的截面是半圆,其中蕴含的数学道理是___________________________.
的圆周角所对的弦是直径
31
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基础过关
5.如图,AB是⊙O的直径,D是⊙O上的任意一点(不与点A、B重合),延长BD到点C,使DC=BD,判断△ABC的形状: _______________.
等腰三角形
32
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基础过关
6.(2024·江苏常州·中考真题)如图,是的直径,是的弦,连接.若,则 .
70
33
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基础过关
7. 如图,△ABC内接于一圆,∠CAB=30°,∠B=60°,O是AB的中点,CD⊥AB于点E,交圆于点D.
(1)求证:点O是圆心;
解:(1)∵ ∠CAB=30°,∠B=60°,
∴ ∠ACB=180°-∠CAB-∠B=90°.
又∵ A、B两点都在圆上,
∴ AB是圆的直径.
又∵ O是AB的中点,
∴ 点O是圆心.
A
O
D
C
B
E
┐
34
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基础过关
7. 如图,△ABC内接于一圆,∠CAB=30°,∠B=60°,O是AB的中点,CD⊥AB于点E,交圆于点D.
(2) 求∠DAE的度数.
A
O
D
C
B
E
┐
解:(2) ∵ =,
∴ ∠D=∠B=60°.
∵ AB⊥CD,
∴ ∠DAE=90°-∠D=30°
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8.(2022·广东·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径,.
(1)试判断的形状,并给出证明;
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基础过关
解:(1)证明:∵AC是圆的直径,
∴∠ABC=∠ADC=90°,
∵∠ADB=∠CDB,∠ADB=∠ACB,
∠CDB=∠CAB,
∴∠ACB=∠CAB,
∴△ABC是等腰直角三角形;
36
8.(2022·广东·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径,.
(2)若,,求的长度.
当堂检测
基础过关
(2)解:∵△ABC是等腰直角三角形,
∴BC=AB=,
∴AC=,
Rt△ADC中,∠ADC=90°,AD=1,
∴CD=,
∴CD=.
37
当堂检测
综合提升
1.(2024·湖南益阳·三模)如图,在中,是直径,弦于点E,连接,,.下列结论中,不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
C
38
当堂检测
综合提升
2.(2023·江苏徐州·三模)如图,矩形的宽为10,长为12,是矩形内的动点,,则最小值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
B
39
当堂检测
综合提升
3.(2024·江西景德镇·三模)如图,在平面直角坐标系中,经过点O,与y轴交于点,与x轴交于点,则的长为______.
5
40
当堂检测
综合提升
4.(2024·黑龙江大兴安岭地·中考真题)如图,内接于,是直径,若,则 .
65
41
当堂检测
综合提升
5.(2024·吉林长春·三模)图①、图②、图③中每个小正方形的顶点称为格点,图中点A、B、C、D、E、F、G分别是圆上的格点,仅用无刻度直尺,分别确定图①、图②、图③中的圆心O(保留适当的作图痕迹)
O
O
O
42
当堂检测
综合提升
6.(2023·内蒙古·中考真题)如图,是的直径,是弦,是上一点,是延长线上一点,连接.
(1)求证:;(请用两种证法解答)
解:(1)证法一:如图,连接,
∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴
∵,
∴,
∴.
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当堂检测
综合提升
6.(2023·内蒙古·中考真题)如图,是的直径,是弦,是上一点,是延长线上一点,连接.
(1)求证:;(请用两种证法解答)
解:证法二:如图,连接,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∴.
44
当堂检测
综合提升
(2)若,的半径为3,,求的长.
(2)解:如图,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵的半径为3,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,
∴.
45
2021
Blues
4800.0
$$