内容正文:
九年级沪科版数学下册 第二十四章 圆
24.3 圆周角
第1课时 圆周角定理及推论
目录/CONTENTS
新知探究
情景导入
学习目标
课堂反馈
分层练习
课堂小结
学习目标
1. 理解圆周角的概念,会叙述并证明圆周角定理.
2. 理解圆周角与圆心角的关系,并能运用圆周角定
理解决简单的几何问题.(重点、难点)
3. 理解并掌握圆周角定理的推论及其证明过程和运
用. (难点)
情景导入
一个三角形,当它内接于一个圆时,它的任一个角都与圆有着特殊的位置关系.如图, ABC内接于⊙O,这时∠A的顶点在圆上,∠A的两边AB,AC分别与圆还有另一个公共点.
像这样,顶点在圆上,并且两边都与圆还有另一个公共点的角叫做圆周角.
新知探究
如图, △ABC是等边三角形,⊙O是其外接圆. 由∠BAC=60°,∠BOC =120°,得出∠BAC= ∠BOC(∠BAC对着BC,∠BOC 也对着BC)
⌒
⌒
观察这个特例,然后再任意画一个⊙O及其内接ABC,用量角器量一量∠BAC及∠BOC之后,引发你对圆周角性质有怎样的猜想?
新知探究
一个圆周角的大小与它所对弧上的圆心角有关;前者是后者的二分之一.
下面给出猜想的证明.
以⊙O上任一点A为顶点的圆周角有无数多个, 按圆心与圆周角的位置关系,存在下面三种情况,如下图(自己画图试试).
新知探究
(1) 圆心在角的一边上
首先,我们从特殊情况着手:在图(1)中,
连接OC,则△AOC是等腰三角形,∠A=∠OCA.
所以, ∠BOC=∠A+∠OCA =2∠A,
即∠A= ∠BOC.
新知探究
(2) 圆心在角的内部
在图(2)中,连接AO并延长,交⊙O于点D,
再连接OB,OC,则在图(2)中,有
∠BAC= ∠DAC+ ∠DAB
= ∠DOC + ∠DOB= ∠COB.
新知探究
(3) 圆心在角的外部
在图(3)中,连接AO并延长,交⊙O于点D,
再连接OB,OC,则在图(3)中,有
∠BAC= ∠DAC - ∠DAB
= ∠DOC - ∠DOB= ∠COB.
概念归纳
定理 一条弧所对的圆周角等于它所对圆心角的一半.
由定理可得:
推论1 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(图①).
O
A
C1
C2
C3
B
图①
概念归纳
推论2 半圆或直径所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径(图②).
O
A
C1
C2
C3
B
图②
课本例题
例1 如图,AB为⊙O的直径,弦CD交AB于点P,∠ACD= 60°,∠ADC=70°. 求∠APC的度数.
. O
A
D
C
P
B
解:连接BC,如图,则 ∠ACB=90°,
∠DCB =∠ACB-∠ACD =
90°-60°=30°.
又∵ ∠BAD=∠DCB=30°,
∴ ∠APC =∠BAD +∠ADC
=30°+70°=100°.
分析:∠APC等于圆周角∠BAD与∠ADC 之和.
课堂练习
1. 如图,四边形A B C D的四个顶点在⊙O上,找出图中分别与∠1、∠2、∠3、∠4 相等的角.
解:∠1=∠CBD,∠2=∠ACB,
∠3=∠CAB,∠4= ∠ABD.
2. 如图,在⊙O中,∠BOC =50°,求∠A 的大小.
解:∠A 与∠BOC是同弧所对的圆周角与圆心角,
所以2∠A = ∠ BOC.故∠A=25°.
3. 已知:如图,OA,OB,OC 都是⊙O 的半径,
∠AOB=2∠BOC. 求证:∠ACB=2∠BAC.
证明:因为 ∠ AOB =2∠ACB,∠COB =2∠BAC,
又因为 ∠AOB =2∠COB,
所以 ∠ACB =2∠BAC.
4. 已知等腰直角三角形 A B C 的一条直角边为,
求它的外接圆的半径.
解:在 Rt△ABC 中,∠A=90°,AB=AC = ,
由勾股定理,可知 BC=2.
设它的外接圆的半径是 r,则 r=BC÷2=1.
5. 证明:如果三角形一边上的中线等于该边的一半,那么这个三角形是直角三角形
解:已知△ADC,AC边的中线BD等于ACD的一半,
求证: △ADC是直角三角形.
证明:如图所示,因为AC边的中线BD等于AC的一半,
所以BD=BC=BA,所以C,D,A三点共圆,
故△ADC在以点B为圆心,以CA为直径的圆上,
所以△ADC是直角三角形.
分层练习-基础
1.下列各图中,∠BAC为圆周角的是( )
D
2.[2024·湖南]如图,AB,AC为⊙O的两条弦,连接OB,OC,若∠A=45°,则∠BOC的度数为( )
A.60°
B.75°
C.90°
D.135°
C
D
3.如图,AB是⊙O的直径,∠E=35°,则∠BOD=( )
A.80°
B.100°
C.120°
D.110°
4.[2024·温州模拟]如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,∠B=70°,则∠OCB=( )
A.40°
B.50°
C.60°
D.65°
【答案】 B
5.[2023·枣庄]如图,在⊙O中,弦AB,CD相交于点P.若∠A=48°,∠APD=80°,则∠B的大小为( )
A.32°
B.42°
C.52°
D.62°
A
6.如图,△ABC内接于⊙O,AD是⊙O的直径.若∠B=20°,则∠CAD的度数是( )
A.60°
B.65°
C.70°
D.75°
C
7.如图,点A,B,C,D在⊙O上,∠CAD=30°,∠ABD=50°,则∠ADC=________.
100°
【点拨】∵∠ABD=50°,
∴∠ACD=∠ABD=50°.
又∵∠CAD=30°,
∴∠ADC=180°-∠CAD-∠ACD=180°-30°-50°=100°.
【点拨】如图,延长AO交⊙O于点E,连接DE,
∵AE是直径,∴∠ADE=90°.
∵OA与OB互相垂直,
∴∠AOC=90°=∠ADE.
9.有一题目:“已知点O为△ABC的外心,∠BOC=130°,求∠A.”嘉嘉的解答为:画△ABC以及它的外接圆⊙O,连接OB,OC.如图,由∠BOC=2∠A=130°,得∠A=65°.而淇淇说:“嘉嘉考虑的不周全,∠A还应有另一个不同的值.”下列判断正确的是( )
A.淇淇说的对,且∠A的另一个值是115°
B.淇淇说的不对,∠A就是65°
C.嘉嘉求的结果不对,∠A应得50°
D.两人都不对,∠A应有3个不同的值
A
分层练习-巩固
10.[2024·金华义乌模拟]如图,A,B,C,D为⊙O上的点,OC⊥AB于点E.若∠CDB=30°,OA=2,则AB的长为________.
11.[2024·北京房山区一模]如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,CD⊥AB,垂足为点D,若AB=4,∠A=22.5°,则BD的长为________.
12.[2024·泰州靖江期末]如图,AB是⊙O的直径,E是⊙O上异于A,B的一点,连接AE,BE,直径DC⊥AE交AE于点P,且D在优弧ABE上,若AB=25,AE=24,则PC的长为________.
9
【解】如图,连接BD交CO于点E,
∵OB=OD,∠COB=∠COD,
∴半径OC⊥BD于点E.
∴∠CED=∠OED=90°,BE=DE.
又∵OB=OA,∴OE为△ABD的中位线.
∴AD=2OE.
分层练习-拓展
(2)如图②,⊙O的两条弦BA,DC的延长线相交于圆外一点P.问题(1)中的结论是否成立?如果成立,给予证明;如果不成立,直接写出一个类似的结论,不用证明.
课堂小结
圆周角
圆周角的定义:
顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角.
圆周角定理及其推论:
定理:
推论
一条弧所对的圆周角等于所对的圆心角的一半.
①同弧或等弧所对的圆周角相等.
②半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.
【点拨】连接OB,∵AB=AC,∠ABC=70°,
∴∠ABC=∠ACB=70°.
∴∠A=180°-∠ABC-∠ACB=40°.
∴∠BOC=2∠A=80°.
又∵OB=OC,∴∠OCB==50°.
8. 如图,⊙O的两条半径OA与OB互相垂直,垂足为点O,点C为OB上一点,连接AC并延长交⊙O于点D.若=,则cos∠OAC的值为________.
又∵∠OAC=∠DAE,∴△OAC∽△DAE.
∴=.∵=,
∴设OA=r,AC=4a,则CD=3a.
∴=.∴=.
∴cos∠OAC===×=.
2
【点拨】连接OC.∵AB=4,∴OC=OB=2.
∵∠A=22.5°,∴∠BOC=2∠A=45°.∵CD⊥AB,∴DO=OC·cos∠COD=2×=.∴BD=OB-DO=2-.
2-
【点拨】如图,连接AC,DE,
∵DC⊥AE,∴∠DPE=∠APC=90°.
又∵∠PDE=∠PAC,∴△DPE∽△APC.∴=.
∵DC⊥AE,CD为直径,AE=24,∴AP=PE=AE=12.
设PC=x,∵DC=AB=25,∴DP=25-x.∴=.∴x=9或x=16(不符合题意,舍去).∴PC=9.
13.[2024·武汉期中]如图,AB是⊙O的直径,点C是的中点,连接BC,CD,DA,OC.
(1)证明:OC∥AD;
【证明】如图,连接OD.
由圆周角定理可得,∠BAD=∠BOD.
∵点C是的中点,∴=.
∴∠COB=∠COD=∠BOD.∴∠COB=∠BAD,∴OC∥AD.
(2)若AB=10,CD=2,求AD的长.
∵AB=10,∴OD=OC=5.
设OE=x,则CE=5-x.
∵在Rt△OED中,DE2=OD2-OE2,
在Rt△DEC中,DE2=CD2-CE2,
∴52-x2=(2)2-(5-x)2,
解得x=3,即OE=3.∴AD=6.
14.我们把1°的圆心角所对的弧叫做1°的弧.由此可知:命题“圆周角的度数等于其所对的弧的度数的一半”是真命题.已知,的度数为α,的度数为β.
(1) 如图①,⊙O的两条弦AB,CD相交于圆内一点P,
求证:∠APC=(α+β);
【证明】连接BC,
∵∠PCB的度数等于的度数的一半,∠PBC的度数等于的度数的一半,的度数为α,的度数为β,
∴∠PCB=β,∠PBC=α.
∵∠APC=∠PBC+∠PCB,
∴∠APC=α+β=(α+β).
【解】问题(1)中的结论不成立,类似的结论为:∠BPC=(β-α).
$$