内容正文:
第三章:圆
3.4圆周角和圆心角的关系
素养目标
回顾旧知
o
B
C
A
问题1: 什么叫圆心角?指出图中的圆心角?
顶点在圆心上的角叫圆心角, 如∠BOC.
情境导入
在射门游戏中(如图),球员射中球门的难易程度与他所处的位置B对球门AC的张角(∠ABC)有关.当球员在B,D,E处射门时,他所处的位置对球门AC分别形成三个张角∠ABC,∠ADC,∠AEC.这三个角的大小有什么关系呢?
探究新知
想一想:观察图中的∠ABC,∠ADC,∠AEC,你能发现它们有什么共同特征吗?
答:发现:
(1)它们的顶点都在圆上;
(2)两边分别与圆有另一个交点.
归纳 我们把顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.
做一做:如图,∠AOB=80°.
探究新知
(1)请你画出几个AB所对的圆周角,这几个圆周角有什么关系?与同伴进行交流.
(2)这些圆周角与圆心角∠AOB的大小有什么关系?你是怎样发现的?与同伴进行交流.
)
做一做:如图,∠AOB=80°.
探究新知
(1)请你画出几个AB所对的圆周角,这几个圆周角有什么关系?与同伴进行交流.
(2)这些圆周角与圆心角∠AOB的大小有什么关系?你是怎样发现的?与同伴进行交流.
)
答:(1)能画出无数个,如图所示.
通过度量可以发现:∠ADB,∠ACB,∠AEB这几个圆周角相等.
做一做:如图,∠AOB=80°.
探究新知
结论:这样的圆周角有许多个,只要在 ACB上任取一点且与点A,B分别相连即可得到,这些角都相等,且等于∠AOB的一半.
(
又∵∠3+∠6=∠1+∠2+∠4+∠5,
∴∠3+∠6=2(∠1+∠5),
∠AOB=2∠ACB.
∴∠ACB= ∠AOB= ×80°=40°.
议一议:在下图中,改变∠AOB的度数,你得到的结论还成立吗?怎样证明你的猜想?
探究新知
答:改变∠AOB的度数,上面的结论仍然成立.
证明过程如下:
探究新知
已知:如图,∠C是AB所对的圆周角,∠AOB是AB所对的圆心角.求证:∠C= ∠AOB.
(
(
分析:根据圆周角和圆心的位置关系,分三种情况讨论:
(2)
(1)
(3)
探究新知
已知:如图,∠C是AB所对的圆周角,∠AOB是AB所对的圆心角.求证:∠C= ∠AOB.
(
(
证明:(1)圆心O在∠C的一条边上,如图.
∵∠AOB是△AOC的外角,
∴∠AOB=∠A+∠C.
∵OA=OC,∴∠A=∠C.
∴∠AOB=2∠C,
即∠C= ∠AOB.
圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半.
(1)
探究新知
已知:如图,∠C是AB所对的圆周角,∠AOB是AB所对的圆心角.求证:∠C= ∠AOB.
(
(
1
5
2
4
3
6
(2)
(
证明:(2)如下图所示,在以点A,B为端点的优弧上任取一点C,连接AC,OC,BC,延长CO交 AB于点M.
∵OB=OC,∴∠1=∠2.
又∵OA=OC,∴∠4=∠5.
(
探究新知
已知:如图,∠C是AB所对的圆周角,∠AOB是AB所对的圆心角.求证:∠C= ∠AOB.
(
(
1
5
2
4
3
6
(2)
又∵∠3+∠6=∠1+∠2+∠4+∠5,
∴∠3+∠6=2(∠1+∠5),即
∠AOB=2∠ACB.
∴∠ACB= ∠AOB.
圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半.
探究新知
已知:如图,∠C是AB所对的圆周角,∠AOB是AB所对的圆心角.求证:∠C= ∠AOB.
(
(
(3)
证明:(3) 过点C做直径CD,由(1)可得:
∠AOD=2∠ACD,
∠BOD=2∠BCD,
∴∠AOB= 2∠ACB.
∴∠ACB= ∠AOB
圆周角定理:圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半.
探究新知
想一想:在本节课开始提出的射门游戏中,当球员在B,D,E处射门时,所形成的三个张角∠ABC,∠ADC,∠AEC的大小有什么关系?你能用圆周角定理证明你的结论吗?
答:∠ABC=∠ADC=∠AEC;能,因为∠ABC,∠ADC和∠AEC都是同弧( AC )所对的圆周角,根据圆周角定理,它们都等于 AC所对圆心角度数的一半,所以这几个圆周角相等.
(
(
推论:同弧或等弧所对的圆周角相等.
典例精析
例1.如图,⊙O的直径AB=8 cm,∠CBD=30°,求弦DC的长.
解:如图,连接OC,OD,
则OC=OD=4 cm,
∠COD=2∠CBD=60°.
故△COD是等边三角形.
所以CD=4 cm.
例2.如图,OA,OB,OC 都是⊙O的半径,∠AOB = 2∠BOC,∠ACB 与∠BAC 的大小有什么关系?为什么?
典例精析
解:∠ACB = 2∠BAC ,
理由:∵∠ACB=1/2∠AOB
∠BAC=1/2∠BOC
而∠AOB = 2∠BOC,
∴ ∠ACB = 2∠BAC .
探究新知(一)
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.
·
C
O
A
B
·
C
O
B
·
C
O
B
A
A
·
C
O
A
B
·
C
O
B
A
·
C
O
B
A
1、判一判:下列各图中的∠BAC是否为圆周角,并简述理由.
(2)
(1)
(3)
(5)
(6)
顶点不在圆上
顶点不在圆上
边AC没有和圆相交
√
√
√
巩固练习(一)
2、指出图中的圆心角和圆周角
∠AOB
∠AOC
∠BOC
∠BAC
∠ABC
∠ACB
巩固练习(一)
探究新知(二)
如图, ∠AOB=80°.
(1)请你画出几个 所对的圆周角,这几个圆周角的大小有什么关系?
做一做(课本78页)
o
B
A
思考:圆周角和圆心有几种不同的位置关系?
探究新知(二)
圆心O在∠BAC的内部
圆心O在
∠BAC的一边上
圆心O在
∠BAC的外部
o
B
C
A
o
B
C
A
B
C
o
A
如图, ∠BOC=80°.
(2)这些圆周角与圆心角∠BOC的大小有什么关系?
o
B
C
A
已知:在圆O中,弧BC所对的圆周角是∠BAC,圆心角是∠BOC.
求证:∠BAC= ∠BOC.
探究新知(二)
归纳新知(二)
圆周角定理
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
o
B
C
A
o
B
C
A
B
C
o
A
当球员在B,D,E处射门时,他所处的位置对球门AC分别形成三个张角∠ABC, ∠ADC, ∠AEC. 这三个角的大小有什么关系?
A
探究新知(三)
推论1:
同弧所对的圆周角相等.
A
B
C
O
归纳新知(三)
随堂练习
1.如图,在⊙O中,OD⊥BC,∠BOD=60°,则∠CAD的度数为( ).
A.15° B.20°
C.25° D.30°
2.如图,正方形ABCD的四个顶点都在⊙O上,点P在劣弧CD上,是不同于点C的任意一点,则∠BPC的度数是( ).
A.45° B.60°
C.75° D.90°
D
A
随堂练习
(
B
70°
3.如图,在⊙O中,∠AOB的度数为m,C是优弧AB上一点,D,E是AB上不同的两点(不与A,B两点重合),则∠D+∠E的度数为( ).
A.m B.180°-
C.90°+ D.
4.如图,已知A,B,C三点在⊙O上,AC⊥BD于点D,若∠B=55°,则∠BOC的度数是__________.
随堂练习
5.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的圆交BC于D,交AC于E,
(1)BD与CD的大小有什么关系?为什么?
(2)求证:BD = DE
(
(
解:(1)BD=CD.理由是:连接AD,
∵AB是圆的直径,点D在圆上,
∴∠ADB=90°,∴AD⊥BC,
∵AB=AC, ∴BD=CD.
(2)∵AD平分顶角∠BAC,即∠BAD=∠CAD,
∴BD = DE(同圆或等圆中相等的圆周角所对弧相等).
(
(
6.如图,A,B,C,D是⊙O上的四点,且∠C=100°,求∠BOD和∠A的度数.
随堂练习
解:∵∠C=100°,
∴ BAD所对的圆心角=2∠C=200°.
∴∠BOD=360°-200°=160°.
又∵∠A= ∠BOD,
∴∠A= ×160°=80°
(
巩固练习
1.判断
(1)同一个圆中等弧所对的圆周角相等 ( )
(2)相等的弦所对的圆周角也相等 ( )
2.已知△ABC的三个顶点在⊙O上,∠BAC=50°,
∠ABC=47°, 则∠AOB= .
B
A
C
O
166°
2. 如图,OA,OB,OC都是⊙O的径,∠AOB=50°,
∠BOC=70°.求∠ACB和∠BAC度数.
C B
O
70°
A
课堂总结
课堂小结
$$