内容正文:
第三章 圆
4 圆周角和圆心角的关系
第2课时 圆周角和圆心角的关系(2)
1
圆周角定理的推论
直径所对的圆周角是① ,90°的圆周角所对的弦是② .
【例1】如图,☉O的直径是AB,∠BPQ=45°,圆的半径是4,则弦BQ的
长是( B ).
直角
直径
B
A. 4 B. 4 C. 2 D. 2
(2024春·罗湖区校级月考)如图,点C在以AB为直径的圆上,
则BC=( B ).
A. AB· sin B B. AB· cos B C. D.
B
圆内接四边形
圆内接四边形的概念:如果一个多边形的所有③ 都在同一个圆上,
这个多边形叫做圆的内接多边形.这个圆叫做这个多边形的④ .圆
内接四边形的对角⑤ .
顶点
外接圆
互补
(1)求证:∠B=2∠ACD;
证明:∵D为 的中点,
∴ = , =2 ,
∴∠B=2∠ACD.
【例2】如图,在△ABC中,AB=AC,☉O是△ABC的外接圆,D为 的
中点,E为BA延长线上一点.
解:∵∠ACD=35°,∠B=2∠ACD,
∴∠B=2×35°=70°.
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB=70°,
∴∠BCD=70°+35°=105°.
∵四边形ABCD为☉O的内接四边形,
∴∠BAD=180°-∠BCD=75°,
∴∠EAD=180°-75°=105°.
(2)若∠ACD=35°,求∠EAD的度数.
(2023·光明区一模)如图,以△ABC的边AB为直径作☉O交AC
于点D且OD∥BC,☉O交BC于点E,连接DE.
(1)求证:CD=DE;
证明:∵四边形ABED内接于☉O,
∴∠DEB+∠A=180°.又∠DEB+∠DEC=180°,
∴∠DEC=∠A.
∵OD∥BC,∴∠C=∠ADO.
∵OA=OD,∴∠A=∠ADO,
∴∠C=∠DEC,
∴CD=DE.
(2)若AB=12,AD=4,求CE的长度.
解:如图所示,连接AE, ∵AB为直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠CAE+∠C=90°,∠AED+∠DEC=90°.由(1)知CD=DE,
∴∠C=∠DEC,
∴∠CAE=∠AED,
∴AD=DE,
∴AD=DC,
∴AC=2AD=8.由(1)可得∠BAC=∠ADO,∠C=∠ADO,
∴∠C=∠BAC,
∴AB=BC=12.设CE=x,则BE=12-x,∵AC2-CE2=AB2-BE2,
∴82-x2=122-(12-x)2,解得x= ,
∴CE= .
圆中垂径定理与圆周角定理的综合应用
【例3】如图,AB为☉O的直径,点C,D为直径AB同侧圆上的点,且点
D为 的中点,过点D作DE⊥AB于点E,延长DE交☉O于点F,AC与
DF交于点G.
(1)若点C为 的中点,求∠AGF的度数;
解:(1)∵AB为☉O的直径,D为 的中点,
∴ ,
∴∠BAC=30°.
∵DE⊥AB,
∴∠AEG=90°,
∴∠AGF=90°-30°=60°.
(2)若AC=12,AE=3,求☉O的半径.
解:(2)如图,连接OF.
∵DE⊥AB,
∴DE=EF, .
∵点D是 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴AC=DF=12,
∴EF= DF=6.设OA=OF=x,在Rt△OEF中,OF2=EF2+OE2,即x2
=62+(x-3)2,解得x=7.5,
∴☉O的半径是7.5.
如图,AB为圆O的直径,AE为圆O的弦,C为圆O上一点,
= ,CD⊥AB,垂足为D.
(1)连接CO,判断CO与AE的位置关系,并说明理由;
解:(1)CO⊥AE,理由如下:如图,延长CO交AE于点M,
∵ ,OC为☉O的半径,
∴AM=EM,
∴CM⊥AE,即CO⊥AE.
(2)若AE=8,BD=2,求圆O的半径.
解:(2)设OA=OB=OC=r,∵CM⊥AE,CD⊥AB,AE=8,
∴∠AMO=∠CDO=90°,AM=EM=4.在△AMO与△CDO中,
∴△AMO≌△CDO(AAS),
∴OM=OD.
∵BD=2,
∴OM=OD=r-2.
∵OM2+AM2=OA2,
∴(r-2)2+42=r2,解得r=5,即☉O的半径为5.
1. 如图,四边形ABCD是☉O的内接四边形,∠BOD=100°,则∠BCD的
大小是 .
130°
2. (2024·宝安区三模)如图,AB是☉O的直径,CD是☉O的弦,若
∠ADC=32°,则∠BAC= °.
58
3. (2024·深圳模拟)如图,四边形ABCD内接于☉O,E为BC延长线上的
一点,若∠A=102°,则∠DCE的度数为 .
102°
4. 如图,以△ABC的边AB为直径作☉O,分别交AC,BC于点D,E,若
∠C=60°,AC=6,则CE的长为 .
3
5. (2024春·龙华区月考)如图,AB是☉O的直径,C,D是☉O上的两
点,且OD∥BC,连接AC和BD. 下列四个结论中:
① = ; ②OD垂直平分AC;
③BD=AC; ④∠AOD=2∠DBC.
所有正确结论的序号是 .
①②④
6. 如图,☉O是△ABC的外接圆,AD是△ABC的高.求证:∠BAO=
∠CAD.
证明:如图,作直径AE,连接BE,则∠ADC=∠ABE=90°,∠C=
∠E,
∴∠BAE=∠CAD.
7. 如图,AB为☉O的直径,AC为弦, = ,AM⊥CD于点M,
BN⊥CD于点N.
(1)求证:AM=DN;
证明:如图,连接AD,BD,∵ = ,
∴AD=BD.
∵AB是☉O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ADM+∠BDN=90°.又∠BDN+∠DBN=90°,
∴∠ADM=∠DBN.
∵∠AMD=∠DNB=90°,
∴△AMD≌△DNB,
∴AM=DN.
(2)若AB=10,AM∶BN=3∶4,求CD的长.
解:如图,连接BC,∵AB是☉O的直径,
∴∠ACB=90°.
∵ = ,
∴∠ACD=∠BCD=45°,
∴AM=CM=DN. 由(1)知DM=BN,
∴DN∶BN=3∶4.
∵BD= AB=5 ,
∴DN=3 ,BN=4 ,
∴CD=CM+DM=DN+BN=7 .
8. 如图,以AB为直径的☉O经过△ABC的顶点C,AE,BE分别平分
∠BAC和∠ABC,AE的延长线交☉O于点D,连接BD,CD.
(1)求证:DB=DE;
证明:由圆周角定理可得,∠CAD=∠CBD,
∵AE平分∠BAC,BE平分∠ABC,
∴∠BAE=∠CAD=∠CBD,∠ABE=∠EBC.
∵∠BED=∠BAE+∠ABE,∠DBE=∠DBC+∠CBE,
∴∠BED=∠DBE. ∴DB=DE.
(2)若AB=2 ,BE=2 ,求BC的长.
解:如图,连接OC,OD,OD交BC于点F,由圆周角定理可得∠BAD=
∠BCD,由(1)知∠BAD=∠CAD=∠CBD,
∴∠DBC=∠CAD=∠BAD=∠BCD. ∴BD=DC.
∵OB=OC,
∴OD垂直平分BC.
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°。∵BD=ED,
∴△BDE是等腰直角三角形.
∵BE=2 ,BE2=BD2+ED2=2BD2,
∴BD=2.
∵AB=2 ,
∴OB=OD= .由勾股定理得AB2=BD2+AD2,解得AD=4(负根已经
舍去).设OF=t,则DF= -t,在Rt△BOF和Rt△BDF中,OB2-OF2
=BD2-DF2=BF2,即( )2-t2=22-( -t)2,解得t= ,即
OF= ,
∴BF= = = .
∴BC=2BF= .
参考答案
【新课导学】
①直角 ②直径 【例1】 B 对点训练1 B
③顶点 ④外接圆 ⑤互补
【例2】 (1)证明:∵D为的中点,
∴,=2,
∴∠B=2∠ACD.
(2)解:∵∠ACD=35°,∠B=2∠ACD,
∴∠B=2×35°=70°.
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB=70°,
∴∠BCD=70°+35°=105°.
∵四边形ABCD为☉O的内接四边形,
∴∠BAD=180°-∠BCD=75°,
∴∠EAD=180°-75°=105°.
对点训练2 (1)证明:∵四边形ABED内接于☉O,
∴∠DEB+∠A=180°.又∠DEB+∠DEC=180°,
∴∠DEC=∠A.
∵OD∥BC,
∴∠C=∠ADO.
∵OA=OD,
∴∠A=∠ADO,
∴∠C=∠DEC,
∴CD=DE.
(2)解:如图所示,连接AE, ∵AB为直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠CAE+∠C=90°,∠AED+∠DEC=90°.由(1)知CD=DE,
∴∠C=∠DEC,∴∠CAE=∠AED,
∴AD=DE,∴AD=DC,
∴AC=2AD=8.由(1)可得∠BAC=∠ADO,∠C=∠ADO,
∴∠C=∠BAC,
∴AB=BC=12.设CE=x,则BE=12-x,∵AC2-CE2
=AB2-BE2,
∴82-x2=122-(12-x)2,解得x= ,∴CE= .
【例3】 解:(1)∵AB为☉O的直径,D为 的中点,
C为 的中点,
∴ = = ,
∴∠BAC=30°.
∵DE⊥AB,
∴∠AEG=90°,
∴∠AGF=90°-30°=60°.
(2)如图,连接OF.
∵DE⊥AB,
∴DE=EF, = .
∵点D是 的中点,
∴ = ,
∴ = ,
∴AC=DF=12,
∴EF= DF=6.设OA=OF=x,在Rt△OEF中,OF2=EF2+OE2,即
x2=62+(x-3)2,解得x=7.5,
∴☉O的半径是7.5.
对点训练3 解:(1)CO⊥AE,理由如下:如图,延长CO交AE于点
M,∵ = ,OC为☉O的半径,
∴AM=EM,
∴CM⊥AE,即CO⊥AE.
(2)设OA=OB=OC=r,∵CM⊥AE,CD⊥AB,AE=8,
∴∠AMO=∠CDO=90°,AM=EM=4.在△AMO与△CDO中,
∴△AMO≌△CDO(AAS),
∴OM=OD.
∵BD=2,
∴OM=OD=r-2.
∵OM2+AM2=OA2,
∴(r-2)2+42=r2,解得r=5,即☉O的半径为5.
【课堂通关】
1.130° 2.58 3.102° 4.3 5.①②④
6. 证明:如图,作直径AE,连接BE,则∠ADC=∠ABE=90°,
∠C=∠E,
∴∠BAE=∠CAD.
7. (1)证明:如图,连接AD,BD,∵ = ,
∴AD=BD.
∵AB是☉O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ADM+∠BDN=90°.又∠BDN+∠DBN=90°,
∴∠ADM=∠DBN.
∵∠AMD=∠DNB=90°,
∴△AMD≌△DNB,
∴AM=DN.
(2)解:如图,连接BC,∵AB是☉O的直径,
∴∠ACB=90°.
∵ = ,
∴∠ACD=∠BCD=45°,
∴AM=CM=DN. 由(1)知DM=BN,
∴DN∶BN=3∶4.
∵BD= AB=5 ,
∴DN=3 ,BN=4 ,
∴CD=CM+DM=DN+BN=7 .
8. (1)证明:由圆周角定理可得,∠CAD=∠CBD,∵AE平分∠BAC,
BE平分∠ABC,
∴∠BAE=∠CAD=∠CBD,∠ABE=∠EBC.
∵∠BED=∠BAE+∠ABE,∠DBE=∠DBC+∠CBE,
∴∠BED=∠DBE. ∴DB=DE.
(2)解:如图,连接OC,OD,OD交BC于点F,由圆周角定理可得
∠BAD=∠BCD,由(1)知∠BAD=∠CAD=∠CBD,
∴∠DBC=∠CAD=∠BAD=∠BCD. ∴BD=DC.
∵OB=OC,
∴OD垂直平分BC.
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°。∵BD=ED,
∴△BDE是等腰直角三角形.
∵BE=2 ,BE2=BD2+ED2=2BD2,
∴BD=2.
∵AB=2 ,
∴OB=OD= .由勾股定理得AB2=BD2+AD2,解得AD=4(负根已经
舍去).设OF=t,则DF= -t,在Rt△BOF和Rt△BDF中,OB2-
OF2=BD2-DF2=BF2,即( )2-t2=22-( -t)2,解得t= ,
即OF= ,
∴BF= = = .
∴BC=2BF= .
$$