内容正文:
3.6 圆内接四边形
第3章 圆的基本性质
浙教版 九年级上册
学习目标
学习目标
(1)理解圆内接四边形和四边形外接圆的概念.
(2)掌握圆内接四边形的性质定理,并会用性质定理进行有关的计算和证明.
(3)通过对圆内接四边形的性质定理的探究,培养逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力.
复习回顾
【复习】圆周角定理的推论
几何语言:
∵在⊙O中,
∴ ∠AEB= ∠CFD.
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.
A
B
C
D
E
F
O
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
【问题】经过三角形各顶点的圆叫做三角形的_________.
这个三角形叫做__________________.
外接圆
圆的内接三角形
【类比】经过四边形各顶点的圆叫做四边形的_________.
这个四边形叫做__________________.
外接圆
圆的内接四边形
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
4
新知学习
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.
如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形
⊙O是四边形ABCD的外接圆
【新知1】圆内接四边形
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
【例1】判断下列四边形是否是圆的内接四边形?
A
O
B
C
D
A
O
B
C
A
O
B
C
D
A
B
C
D
是
否
否
是
① ② ③ ④
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
BD为直径
∠A=∠C=90º
∠A+∠C=180º
∠ADC+∠ABC=180º
【探究1】已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,当BD是直径时,∠A与∠C、∠ABC与∠ADC有怎样的数量关系?
【探究2】已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若BD不为⊙O的直径,探究1的结论是否仍然成立?
猜想仍然成立
∠A+∠C=180º
∠ADC+∠ABC=180º
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
已知: 如图,四边形ABCD内接于⊙O,
求证:∠A+∠C=180°,∠B+∠D=180°
∵∠A BCD,∠C BAD
BCD + BAD=360°
∴∠A+∠ C BCD+ BAD=( BCD+ BAD)=×360°=180°
同理可证∠B+∠D=180°
证明:把∠A所对的弧记作BCD,∠C所对的弧记作BAD
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
几何语言:
∵四边形ABCD内接于⊙O
∴∠A+∠C=180º
∠B+∠D=180º
圆内接四边形对角互补.
【新知2】圆内接四边形的性质定理:
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
【例2】如图,四边形ABCD内接于⊙O,E是BC延长线上的一点.
求证:∠DCE=∠A
∵四边形ABCD内接于⊙O
∴∠DCB+∠A=180°(圆内接四边形的对角互补)
∵∠DCB+∠DCE=180°
∴∠DCE=∠A
O
C
B
A
D
E
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
O
C
B
A
D
E
几何语言:
∵∠DCE是圆内接四边形ABCD的外角
∴∠DCE=∠A
圆内接四边形的外角等于它的内对角。
【新知3】圆内接四边形的性质定理的推论
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
证明:∵ AD 是∠EAC 的平分线,∴ ∠DAC=∠DAE.
∵ 四边形ABCD 内接于圆,
∴ ∠BAD +∠DCB=180°(圆内接四边形的对角互补).
∴ ∠DCB=∠DAE.
而∠DAC=∠DBC (在同圆中,同弧所对的圆周角相等)
∴ ∠DCB=∠DBC,
∴ DB=DC.
【例3】如图,AD是∆ABC的外角∠EAC的平分线,与∆ABC的外接圆交于点D。求证:DB=DC
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
【例4】如图,四边形ABCD内接于⊙O,并且AD是⊙O的直径,点C是弧BD的中点,AB和DC的延长线交⊙O外一点E。求证:BC=EC.
证明:连接AC.
∵AD 是⊙O 的直径,∴∠ACD=∠ACE=90°.
∵四边形ABCD 内接于⊙O,∴∠D+∠ABC=180°,
又∠ABC+∠EBC=180°,
∴∠EBC=∠D.
∵C 是弧BD 的中点,∴∠EAC=∠DAC ,
∴∠EAC +∠E=∠DAC +∠D=90°,∴∠E=∠D,
∴∠EBC=∠E,∴BC=EC.
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
【例5】如果要把横截面直径为30cm的圆柱形原木锯成一根横截面为正方形的木材,并使截面尽可能地大,应怎样锯?如果这根原木长15m,问锯出的木材的体积为多少立方米(树皮等损耗略去不计)?
解 当原木的直径为30cm时,AO =BO =15cm,
正方形ABCD 的面积为
4× AO×BO=4× ×15×15=450(cm2)=4.50×10-2(m2).
所以木材的体积为4.50×10-2×15=0.675(m3).
答:沿正方形ABCD 的四条边,就可以锯出符合要求的截面为正方形的木材.如果这根原木长15m,那么锯出木材的体积为0.675 m3.
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
【思考1】一个圆有多少个内接四边形?
所有四边形都有外接圆吗?
无数个
不是
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
【思考2】不是所有的四边形都有外接圆,那满足什么条件的四边形会有外接圆呢?
判定方法:
(2)四边形的两个对角互补。
(1)四边形中同一边所对的两个边与对角线所成的角相等。(如∠1=∠2)
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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新知学习
【例6】如图,四边形ABCD,AD⊥BD,AC⊥BC,且∠DAB=50o,则∠ACD=______。
40o
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
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在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
【解析】
连结AC. ∵BA平分∠DBE,∴∠ABE=∠ABD .
∵四边形ABCD为圆内接四边形,
∴∠ABC+∠ADC=180°.
又∵∠ABC+∠ABE=180°,∴∠ABE=∠ADC.
∵∠ABD=∠ACD,
∴∠ACD=∠ADC,∴AD=AC.
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
【2】如图,圆内接四边形ABCD的对角线AC,BD交于点E,BD平分∠ABC,∠BAC=∠ADB.
(1)求证:DB平分∠ADC,并求∠BAD的大小;
(2)过点C作CF∥AD交AB的延长线于点F.若AC=AD, BF=2,求此圆半径的长.
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
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在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
(2)过点C作CF∥AD交AB的延长线于点F.若AC=AD, BF=2,求此圆半径的长.
解:∵∠BAD=90°,CF∥AD,
∴∠F+∠BAD=180°,∴∠F=90°.
∵AD=CD,∴AD=DC.
∵AC=AD,∴AC=AD=CD,
∴△ADC是等边三角形,∴∠ADC=60°.
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在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
【3】如图,四边形ABCD是半径为R的⊙O的内接四边形,AB是⊙O的直径,∠ABD=45°,直线l与三条线段CD,CA,DA的延长线分别交于点E,F,G,且满足∠CFE=45°.
(1)求证:直线l⊥直线CE;
(2)若AB=DG.
①求证:△ABC≌△GDE;
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
(1)证明:∵ AD=AD,∴∠ACD=∠ABD=45°.
在△CFE中,∵∠CFE=45°,
∴∠FEC=180°-(∠FCE+∠CFE)=90°,
∴直线l⊥直线CE.
︵
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在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
(2)若AB=DG.
①求证:△ABC≌△GDE;
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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学以致用
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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课堂总结
类比
概念
数学基本思想:
圆的内接三角形
圆的内接四边形
性质
特殊
应用
圆木切割
类比思想
从特殊到一般
数学建模思想
一般
在描述判定方法(SAS)时我们要注意强调这个角是两边的夹角.
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【1】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AE⊥CB交CB的延长线于点E,若BA平分∠DBE,AE=,CE=,则AD等于________.
∵AE⊥CB,AE=,CE=,
∴AC===6,∴AD=6.
证明:∵∠BAC=∠ADB,∴=,
∴∠ADB=∠CDB,即DB平分∠ADC.
∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD,∴=,
∴+=+,即=,
∴BD是圆的直径,∴∠BAD=90°.
∵DB平分∠ADC,∴∠CDB=∠ADC=30°.
∵BD是圆的直径,∴∠BCD=90°,∴BC=BD.
∵四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠ADC+∠ABC=180°,∴∠ABC=120°,
∴∠FBC=60°,∴∠FCB=90°-60°=30°,∴FB=BC.
∵BF=2,∴BC=4,∴BD=2BC=8.
∵BD是圆的直径,∴此圆半径的长为BD=4.
②若R=1,CE=,求四边形ABCD的周长.
证明:∵四边形ABCD是半径为R的⊙O的内接四边形,∴∠ADC+∠ABC=180°.∵∠ADC+∠GDE=180°,
∴∠ABC=∠GDE.∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°.
由(1)可知∠GED=90°,∴∠ACB=∠GED,
在△ABC与△GDE中,
∴△ABC≌△GDE(AAS).
②若R=1,CE=,求四边形ABCD的周长.
解:在⊙O中,R=1,∴AB=2R=2.
∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°.
∵∠ABD=45°,
∴∠BAD=90°-∠ABD=45°=∠ABD,∴DA=DB.
在Rt△ABD中,DA2+DB2=AB2,
即2DA2=22,解得DA=.
由①知△ABC≌△GDE,∴BC=DE,
∴BC+CD=DE+CD=CE=,
∴四边形ABCD的周长为DA+AB+BC+CD=DA+AB+CE=2++=+.
$$