内容正文:
3.1-3.2圆、圆形的旋转
考点一、圆的基础概念
【知识梳理】
1.圆的定义
在同一平面内,一条线段OP绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点P所经过的封闭曲线叫做圆.
定点O就是圆心,线段OP就是圆的半径.以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.
要确定一个圆,必须确定圆的圆心和半径,圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小。
2.圆的有关概念
(1)连结圆上任意两点的线段叫做弦.经过圆心的弦是直径。
直径等于半径的2倍.
(2)圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.
圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆.
弧用符号“⌒”表示.小于半圆的弧叫做劣弧,
劣弧用符号“⌒”和弧两端的字母表示,如右图中的劣弧BC记 O
做BC (⌒),读做“弧BC”;大于半圆的弧叫做优弧,优弧要用符号“⌒”和三
个字母表示(弧两端的字母和弧中间的字母),如右图优弧BAC,记做BAC (⌒),读做“弧BAC”.
(3)半径相等的两个圆能够完全重合,我们把半径相等的两个圆叫做等圆.
圆心相同,半径不相等的圆叫做同心圆。
【例题精讲】
1.有下列四个说法:①半径确定了,圆就确定了;②直径是弦;③弦是直径;④半圆是弧,但弧不一定是半圆.其中错误说法的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解:①圆确定的条件是确定圆心与半径,是假命题,故此说法错误;
②直径是弦,直径是圆内最长的弦,是真命题,故此说法正确;
③弦是直径,只有过圆心的弦才是直径,是假命题,故此说法错误;
④半圆是弧,但弧不一定是半圆,圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫半圆,所以半圆是弧.但比半圆大的弧是优弧,比半圆小的弧是劣弧,不是所有的弧都是半圆,是真命题,故此说法正确.
其中错误说法的是①③两个.
故选:B.
2.下列语句中,不正确的个数是( )
①直径是弦;②弧是半圆;③长度相等的弧是等弧;④经过圆内一定点可以作无数条直径.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
①根据直径的概念,知直径是特殊的弦,故正确;
②根据弧的概念,知半圆是弧,但弧不一定是半圆,故错误;
③根据等弧的概念:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧是等弧.长度相等的两条弧不一定能够重合,故错误;
④如果该定点和圆心不重合,根据两点确定一条直线,则只能作一条直径,故错误.
故选:C.
【巩固练习】
1.下列说法:(1)长度相等的弧是等弧,(2)半径相等的圆是等圆,(3)等弧能够重合,(4)半径是圆中最长的弦,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解:(1)长度相等的弧是等弧,错误;
(2)半径相等的圆是等圆,正确;
(3)等弧能够重合,正确;
(4)半径是圆中最长的弦,错误;
2.战国时的《墨经》就有“圆,一中同长也”的记载.它的意思是圆上各点到圆心的距离都等于 .
解:战国时期的《墨经》一书中记载:“圜(圆),一中同长也”.表示圆心到圆上各点的距离都相等,即半径都相等;
故答案为:半径.
【考点2:点与圆的位置关系】
点与圆的位置关系
一般地,如果P是圆所在平面内的一点,d表示P到圆心的距离,r表示圆的半径,那么就有:
d<rP在圆内;
d=rP在圆上;
d>rP在圆外.
【例题精讲】
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(3,4)为⊙O上一点,B为⊙O内一点,请写出一个符合要求的点B的坐标 .
解:连结OA,
OA==5,
∵B为⊙O内一点,
∴符合要求的点B的坐标(0,0)答案不唯一.
故答案为:(0,0)答案不唯一.
2.⊙O的直径为10厘米,同一平面内,若点P与圆心O的距离为5厘米,则点P与⊙O的位置关系是 .
解:∵d=5=r,
∴点P与⊙O的位置关系是点P的⊙O上,
故答案为点P在⊙O上.
【巩固练习】
1.正方形ABCD的边长为2cm,以A为圆心2cm为半径作⊙A,则点B在⊙A ;点C在⊙A ;点D在⊙A .
解:∵正方形ABCD的边长为2cm,A为圆心,2cm为半径;
则AB=AD=2cm,AC=2>2,
∴点B在圆上,C点在圆外,D点在圆上.
2.如图,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小值为 .
解:∵∠ABC=90°,
∴∠ABP+∠PBC=90°,
∵∠PAB=∠PBC
∴∠BAP+∠ABP=90°,
∴∠APB=90°,
∴点P在以AB为直径的⊙O上,连接OC交⊙O于点P,此时PC最小,
在RT△BCO中,∵∠OBC=90°,BC=4,OB=3,
∴OC==5,
∴PC=OC﹣OP=5﹣3=2.
∴PC最小值为2.
故答案为2.
【考点3:确定圆的条件】
确定圆的条件
圆的确定:不在同一直线上的三个点确定一个圆。
寻找圆心:画已知圆或圆弧的圆心是在圆或圆弧上先取三点,连成两条线段,再做两线段的垂直平分线,则其交点即为所求的圆心。
.1.讨论:为什么一定要三个点确定一个圆?
(1):经过一个已知点A能作多少个圆?
结论:经过一个已知点A能作无数个圆!
(2):经过两个已知点A,B能作多少个圆?
结论:经过两个已知点A,B能作无数个圆!
讨论1:把这些圆的圆心用光滑线连接是什么图形?
结论:这些圆心的连线是一条直线
讨论2:这条直线的位置能确定吗?怎样画这条直线?
结论:这条直线可以确定,这条直线就是线段AB的中垂线.
(3):经过三个已知点A、B、C能作多少个圆?
讨论1:怎样找到这个圆的圆心?
讨论2:这个圆的圆心到点A、B、C的距离相等吗?
为什么?即OA=OB=OC.
如图,点A、B、C不在同一条直线上,则经过点A、B、C的圆的圆心一定在线段AB的垂直平分线上;经过点B、C的圆的圆心在线段BC的垂直平分线上,并且这两条垂直平分线一定相交.设交点为O,则OA=OB=OC.所以,以点O为圆心,线段OA为半径作圆,便可得到一个经过A、B、C三点的圆,并且只能作一个圆.
结论:不在同一直线上的三个点确定一个圆.
【例题精讲】
1.下列命题正确的个数有( )
①过两点可以作无数个圆;
②经过三点一定可以作圆;
③任意一个三角形有一个外接圆,而且只有一个外接圆;
④任意一个圆有且只有一个内接三角形.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解:①过两点可以作无数个圆,正确;
②经过三点一定可以作圆,错误;
③任意一个三角形有一个外接圆,而且只有一个外接圆,正确;
④任意一个圆有且只有一个内接三角形,错误,
正确的有2个,
故选:B.
【巩固练习】
2.下列命题错误的是( )
A.经过三个点一定可以作圆
B.三角形的外心到三角形各顶点的距离相等
C.同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等
D.经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心
解:A、在同一平面上但不在同一条直线上的三点确定一个圆,故选项错误;
B、三角形的外心是三边垂直平分线的交点,它到三角形各顶点的距离相等,故选项正确;
C、同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,故选项正确;
D、经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心,故选项正确.
故选:A.
【考点4:三角形的外接圆、外心】
三角形的外接圆与外心
经过三角形各个顶点的圆叫做三角形的外接圆,这个外接圆的圆心叫做三角形的外心,三角形叫做圆的内接三角形。
三角形的外心是三角形三条边的垂直平分线的交点。
三角形的外接圆:
锐角三角形的外心在 ,直角三角形的外心在 ,钝角三角形的外心在。
【例题精讲】
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A为(0,3),点B为(2,1),点C为(2,﹣3).则经画图操作可知:△ABC的外心坐标应是( )
A.(0,0) B.(1,0) C.(﹣2,﹣1) D.(2,0)
解:∵△ABC的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,
∴作图得:
∴EF与MN的交点O′即为所求的△ABC的外心,
∴△ABC的外心坐标是(﹣2,﹣1).
故选:C.
【巩固练习】
1.三角形的外心是这个三角形的( )
A.三条中线的交点 B.三条角平分线的交点
C.三边的中垂线的交点 D.三条高的交点
解:A、三条中线的交点叫重心,所以选项A不正确;
B、三条角平分线的交点叫内心,是三角形内切圆的圆心,所以选项B不正确;
C、三边的中垂线的交点叫外心,是三角形外接圆的圆心,所以选项C正确;
D、三条高的交点叫垂心,所以选项D不正确;
故选:C.
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、B、P的坐标分别为(1,0),(2,5),(4,2).若点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是△ABC的外心,则点C的坐标为 .
解:如图,
∵点A、B、P的坐标分别为(1,0),(2,5),(4,2).
∴PA=PB==,
∵点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是△ABC的外心,
∴PC=PA=PB==,
则点C的坐标为 (7,4)或(6,5)或(1,4);
故答案为:(7,4)或(6,5)或(1,4).
【考点5:旋转】
旋转的定义
一般地,一个图形变为另一个图形,在运动的过程中,原图形上所有的点都绕一个固定的点,按同一个方向,转动同一个角度,这样的图形运动叫做图形的旋转。这个固定的点叫做旋转中心。
旋转的性质
图形经过旋转所得的图形和原图形全等。
对应点到旋转中心的距离相等。任何一对对应点与旋转中心连线所成的角度等于旋转的角度。
【例题精讲】
1.如图,在平面直角坐标系中,已知点B、C的坐标分别为点B(﹣3,1)、C(0,﹣1),若将△ABC绕点C沿顺时针方向旋转90°后得到△A1B1C,则点B对应点B1的坐标是( )
A.(3,1) B.(2,2) C.(1,3) D.(3,0)
解:如图所示,△A1B1C即为旋转后的三角形,点B对应点B1的坐标为(2,2).
故选:B.
【巩固练习】
2.正五边形绕着它的中心旋转后与它本身重合,最小的旋转角度数是( )
A.36° B.54° C.72° D.108°
解:正五边形绕着它的中心旋转后与它本身重合,最小的旋转角度数是=72度.
故选:C.
3.如图,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转100°,得到△AB1C1,若点B1在线段BC的延长线上,则∠BB1C1的大小为( )
A.70° B.80° C.84° D.86°
解:由旋转的性质可知:∠B=∠AB1C1,AB=AB1,∠BAB1=100°.
∵AB=AB1,∠BAB1=100°,
∴∠B=∠BB1A=40°.
∴∠AB1C1=40°.
∴∠BB1C1=∠BB1A+∠AB1C1=40°+40°=80°.
故选:B.
【课堂检测】
A组--基础训练
1.如图,⊙O的直径AB与弦CD的延长线交于点E,若DE=OB,∠AOC=84°,则∠E等于( )
A.42° B.28° C.21° D.20°
解:连结OD,如图,
∵OB=DE,OB=OD,
∴DO=DE,
∴∠E=∠DOE,
∵∠1=∠DOE+∠E,
∴∠1=2∠E,
而OC=OD,
∴∠C=∠1,
∴∠C=2∠E,
∴∠AOC=∠C+∠E=3∠E,
∴∠E=∠AOC=×84°=28°.
故选:B.
2.下列条件中,能确定圆的是( )
A.以已知点O为圆心 B.以1cm长为半径
C.经过已知点A,且半径为2cm D.以点O为圆心,1cm为半径
解:∵圆心确定,半径确定后才可以确定圆,
∴D选项正确,
故选:D.
3.如图,将△ABC放在每个小正方形边长为1的网格中,点A、B、C均落在格点上,用一个圆面去覆盖△ABC,能够完全覆盖这个三角形的最小圆面半径是( )
A. B. C.2 D.
解:如图所示:点O为△ABC外接圆圆心,则AO为外接圆半径,
故能够完全覆盖这个三角形的最小圆面的半径是:.
故选:A.
4.如图,点P是正方形ABCD内一点,将△ABP绕着B沿顺时针方向旋转到与△CBP′重合,若PB=3,则PP′的长为( )
A.2 B.3 C.3 D.无法确定
解:由旋转的性质,得
BP′=BP=3,∠PBP′=∠ABC=90°.
在Rt△PBP′中,由勾股定理,得
PP′===3,
故选:B.
5.已知同一平面内存在⊙O和点P,点P与⊙O上的点的最大距离为8,最小距离为2,则⊙O的半径为 .
解:P在⊙O内,直径为8+2=10,半径为5,
P在⊙O外,直径为8﹣2=6,半径为3,
故答案为:3或5.
6.在△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=4,以A为圆心,3为半径作圆,则点C与圆A的位置关系为:点C在圆A .
解:由勾股定理得:AC==3,
∵AC=3,
∴点C与⊙A的位置关系是点C在⊙A上,
故答案为上.
B组--巩固训练
1.过圆上一点可以作出圆的最长弦的条数为( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.无数条
解:圆的最长的弦是直径,直径经过圆心,过圆上一点和圆心可以确定一条直线,所以过圆上一点可以作出圆的最长弦的条数为一条.
故选:A.
2.下列说法正确的是( )
A.一个点可以确定一条直线
B.两个点可以确定两条直线
C.三个点可以确定一个圆
D.不在同一直线上的三点确定一个圆
解:A、根据两点确定一条直线可知说法错误;
B、两点可以确定两条直线,故说法错误;
C、不在同一直线上的三点确定一个圆,故说法错误;
D、正确;
故选:D.
3.平面上不共线的四点,可以确定圆的个数为( )
A.1个或3个 B.3个或4个
C.1个或3个或4个 D.1个或2个或3个或4个
解:(1)当四个点中有三个点在同一直线上,另外一个点不在这条直线上时,确定3个圆;
(2)当四个点中任意三个点都不在同一条直线上,并且四点不共圆时,则任意三点都能确定一个圆,一共确定4个圆;
(3)当四个点共圆时,只能确定一个圆.
故选:C.
4.在△ABC中,AB=AC,BC=6,已知⊙O是△ABC的外接圆,且⊙O的半径为5,则AB是长为( )
A. B.3 C.或3 D.或2
解:如图1所示:过点A作AE⊥BC于点D,则AE必过点O,
∵AB=AC,BC=6,⊙O的半径为5,
∴BO=5,BD=DC=3,
∴DO==4,
∴AD=5+4=9,∴AB===3,
如图2所示:过点A作AE⊥BC于点D,则AE必过点O,
∵AB=AC,BC=6,⊙O的半径为5,
∴BO=5,BD=DC=3,
∴DO==4,
∴AD=5﹣4=1,
∴AB===,
故AB的长为3或.
故选:C.
5.如图,若将△ABC绕O按逆时针方向旋转90°,则顶点C对应点C1的坐标为( )
A.(﹣4,2) B.(﹣2,4) C.(4,﹣2) D.(2,﹣4)
解:如图,将△ABC绕O按逆时针方向旋转90°,点C1的坐标为(﹣2,4),
故选:B.
6.如图,△ABC中,∠ABC=40°,∠C=30°,将△ABC绕点B逆时针旋转α(0°<α≤90°)得到△DBE,若DE∥AB,则α为( )
A.50° B.70° C.80° D.90°
解:∵△ABC绕点B逆时针旋转α(0°<α≤90°)得到△DBE,
∴∠E=∠C=30°,∠EBC=α,
∵DE∥AB,
∴∠EBA=∠E=30°,
∴α=∠EBA+∠ABC=30°+40°=70°.
故选:B.
7.P为圆外一点,且P点到圆上点的最近距离为3,到圆上点的最远距离为15,则圆的半径为 .
解:P为圆外一点,且P点到圆上点的最近距离为3,到圆上点的最远距离为15,则圆的直径是15﹣3=12,因而半径是6.
8.已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=,CD⊥AB,垂足为点D,以点D为圆心作⊙D,使得点A在⊙D外,且点B在⊙D内.设⊙D的半径为r,那么r的取值范围是 .
解:∵Rt△ABC中,∠ACB=90,AC=3,BC=,
∴AB==4.
∵CD⊥AB,
∴CD=.
∵AD•BD=CD2,
设AD=x,BD=4﹣x.
解得x=
∴点A在圆外,点B在圆内,
r的范围是,
故答案为:.
C组--提升训练
1.如图,小明顺着大半圆从A地到B地,小红顺着两个小半圆从A地到B地,设小明、小红走过的路程分别为a、b,则a与b的大小关系是( )
A.a=b B.a<b C.a>b D.不能确定
解:设小明走的半圆的半径是R.则小明所走的路程是:πR.
设小红所走的两个半圆的半径分别是:r1与r2,则r1+r2=R.小红所走的路程是:πr1+πr2=π(r1+r2)=πR.因而a=b.
故选:A.
2.下列说法正确的有几个( )
①经过三个点一定可以作圆;
②任意一个圆一定有内接三角形,并且只有一个内接三角形;
③任意一个三角形一定有一个外接圆并且只有一个外接圆;
④垂直于弦的直径必平分弦;
⑤经过不在同一直线上的四个点一定可以作圆.
A.3 B.2 C.1 D.0
解:①经过不在同一条直线上的三点确定一个圆,故①错误;
②任意一个圆一定有内接三角形,一个圆有无数个内接三角形,故②错误;
③任意一个三角形一定有一个外接圆并且只有一个外接圆,故③正确;
④垂直于弦(不过圆心的弦)的直径必平分弦,故④错误;
⑤经过不在同一条直线上的三点确定一个圆,故⑤错误;
故选:C.
3.如图的矩形ABCD中,E为的中点,有一圆过C、D、E三点,且此圆分别与、相交于P、Q两点.甲、乙两人想找到此圆的圆心O,其作法如下:
(甲) 作∠DEC的角平分线L,作的中垂线,交L于O点,则O即为所求;
(乙) 连接、,两线段交于一点O,则O即为所求
对于甲、乙两人的作法,下列判断何者正确?( )
A.两人皆正确 B.两人皆错误
C.甲正确,乙错误 D.甲错误,乙正确
解:甲,∵=,
∴△DEC为等腰三角形,
∴L为之中垂线,
∴O为两中垂线之交点,
即O为△CDE的外心,
∴O为此圆圆心.
乙,∵∠ADC=90°,∠DCB=90°,
∴、为此圆直径,
∴与的交点O为此圆圆心,因此甲、乙两人皆正确.
故选:A.
4.如图,已知点平面直角坐标系内三点A(3,0)、B(5,0)、C(0,4),⊙P经过点A、B、C,则点P的坐标为( )
A.(6,8) B.(4,5) C.(4,) D.(4,)
解:∵⊙P经过点A、B、C,
∴点P在线段AB的垂直平分线上,
∴点P的横坐标为4,
设点P的坐标为(4,y),
作PE⊥OB于E,PF⊥OC与F,
由题意得,
=,
解得,y=,
故选:C.
5.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.若点A,D,E在同一条直线上,∠ACB=20°,则∠ADC的度数是( )
A.55° B.60° C.65° D.70°
解:∵将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.
∴∠DCE=∠ACB=20°,∠BCD=∠ACE=90°,AC=CE,
∴∠ACD=90°﹣20°=70°,
∵点A,D,E在同一条直线上,
∴∠ADC+∠EDC=180°,
∵∠EDC+∠E+∠DCE=180°,
∴∠ADC=∠E+20°,
∵∠ACE=90°,AC=CE
∴∠DAC+∠E=90°,∠E=∠DAC=45°
在△ADC中,∠ADC+∠DAC+∠DCA=180°,
即45°+70°+∠ADC=180°,
解得:∠ADC=65°,
故选:C.
6.如图所示,1条直线最多能将圆的内部分成2部分,2条直线最多能将圆的内部分成4部分.那么3条直线最多能将圆的内部分成 部分,5条直线最多能将圆的内部分成 部分.(每部分不要求全等)
解:3条直线最多能将圆的内部分成4+3=7部分;
4条直线最多能将圆的内部分成7+4=11条;
5条直线最多能将圆的内部分成11+5=16条.
n条直线最多能将圆的内部分成(n2)部分.
【课后巩固】
1.如图,四边形PAOB是扇形OMN的内接矩形,顶点P在上,且不与M、N重合,当P点在上移动时,矩形PAOB的形状,大小随之变化,则AB的长度( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.不能确定
解:∵四边形PAOB是扇形OMN的内接矩形,
∴AB=OP=半径,
当P点在上移动时,半径一定,所以AB长度不变,
故选:A.
2.在平面直角坐标系中,点A的坐标是(﹣1,0),点B的坐标是(3,0),在y轴的正半轴上取一点C,使A、B、C三点确定一个圆,且使AB为圆的直径,则点C的坐标是( )
A.(0,) B.(,0) C.(0,2) D.(2,0)
解:如图,连结AC,CB.
依相交弦定理的推论可得:OC2=OA•OB,
即OC2=1×3=3,
解得:OC=或﹣(负数舍去),
故C点的坐标为(0,).
故选:A.
3.△ABC的外心在三角形的外部,则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法判断
解:根据三角形的外心的位置可断定三角形的形状:
若外心在三角形的外部,则三角形是钝角三角形;
若外心在三角形的内部,则三角形是锐角三角形;
若外心在三角形的边上,则三角形是直角三角形,且这边是斜边.
故选:C.
4.如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AB′C′D′的位置,旋转角为α(0°<α<90°).若∠1=112°,则∠α的大小是( )
A.68° B.20° C.28° D.22°
解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BAD=∠ABC=∠ADC=90°,
∵矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AB′C′D′的位置,旋转角为α,
∴∠BAB′=α,∠B′AD′=∠BAD=90°,∠D′=∠D=90°,
∵∠2=∠1=112°,
而∠ABD=∠D′=90°,
∴∠3=180°﹣∠2=68°,
∴∠BAB′=90°﹣68°=22°,
即∠α=22°.
故选:D.
5.如图,将正方形网格放置在平面直角坐标系中,其中每个小正方形的边长均为1,△ABC经过平移后得到△A1B1C1,若AC上一点P(1.2,1.4)平移后对应点为P1,点P1绕原点顺时针旋转180°,对应点为P2,则点P2的坐标为( )
A.(2.8,3.6) B.(﹣2.8,﹣3.6) C.(3.8,2.6) D.(﹣3.8,﹣2.6)
解:由题意将点P向下平移5个单位,再向左平移4个单位得到P1,
∵P(1.2,1.4),
∴P1(﹣2.8,﹣3.6),
∵P1与P2关于原点对称,
∴P2(2.8,3.6),
故选:A.
6.如图,在网格中(每个小正方形的边长均为1个单位)选取9个格点(格线的交点称为格点).如果以A为圆心,r为半径画圆,选取的格点中除点A外恰好有3个在圆内,则r的取值范围为 .
解:分别连接A与其它各格点,
由勾股定理得:AB===4,
AC===3,
AD==,
AE===2,
AF==5,
AG==,
AH==,
AP==5,
当r=3时,有三个点在圆内:D、E、G,
当r=时,点E在圆内,点D和G在圆上,
则r的取值范围为:<r≤3.
故答案为:<r≤3.
7.已知△ABC的三边a,b,c,满足a+b2+|c﹣6|+28=4+10b,则△ABC的外接圆半径= .
解:∵a+b2+|c﹣6|+28=4+10b,
∴(a﹣1﹣4+4)+(b2﹣10b+25)+|c﹣6|=0,
∴(﹣2)2+(b﹣5)2+|c﹣6|=0,
∴,b﹣5=0,c﹣6=0,
解得,a=5,b=5,c=6,
∴AC=BC=5,AB=6,
作CD⊥AB于点D,
则AD=3,CD=4,
设△ABC的外接圆的半径为r,
则OC=r,OD=4﹣r,OA=r,
∴32+(4﹣r)2=r2,
解得,r=,
故答案为:.
8.已知Rt△ABC的两直角边AC、BC分别是一元二次方程x2﹣5x+6=0的两根,则此Rt△的外接圆的面积为 .
解:∵圆的半径r=AB,
根据两直角边AC、BC分别是一元二次方程x2﹣5x+6=0的两根,可得
AC+BC=5,AC•BC=6,
∴AB2=AC2+BC2=(AC+BC)2﹣2AC•BC=13,
∴Rt△的外接圆的面积为πr2=π==.
9.小芳的衣服被一根铁钉划了一个呈直角三角形的洞,只知道该三角形有两边长分别为1cm和2cm,若用同色圆形布将此洞全部覆盖,那么这个圆布的直径最小应等于 .
解:当2是斜边时,则直径即是2;
当2是直角边时,则斜边是,即直径是.
所以这个圆布的直径最小应等于cm或2cm.
学科网(北京)股份有限公司
$$
3.1-3.2圆、圆形的旋转
考点一、圆的基础概念
【知识梳理】
1.圆的定义
在同一平面内,一条线段OP绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点P所经过的封闭曲线叫做圆.
定点O就是圆心,线段OP就是圆的半径.以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.
要确定一个圆,必须确定圆的圆心和半径,圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小。
2.圆的有关概念
(1)连结圆上任意两点的线段叫做弦.经过圆心的弦是直径。
直径等于半径的2倍.
(2)圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.
圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆.
弧用符号“⌒”表示.
小于半圆的弧叫做劣弧,劣弧用符号“⌒”和弧两端的字母表示,如右图中的劣弧BC记做BC (⌒),读做“弧BC”;
大于半圆的弧叫做优弧,优弧要用符号“⌒”和三个字母表示(弧两端的字母和弧中间的字母),如右图优弧BAC,记做BAC (⌒),读做“弧BAC”.
(3)半径相等的两个圆能够完全重合,我们把半径相等的两个圆叫做等圆.
圆心相同,半径不相等的圆叫做同心圆。
【例题精讲】
1.有下列四个说法:①半径确定了,圆就确定了;②直径是弦;③弦是直径;④半圆是弧,但弧不一定是半圆.其中错误说法的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2. 下列语句中,不正确的个数是( )
①直径是弦;②弧是半圆;③长度相等的弧是等弧;④经过圆内一定点可以作无数条直径.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【巩固练习】
1.下列说法:(1)长度相等的弧是等弧,(2)半径相等的圆是等圆,(3)等弧能够重合,(4)半径是圆中最长的弦,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.战国时的《墨经》就有“圆,一中同长也”的记载.它的意思是圆上各点到圆心的距离都等于 .
考点二、点与圆的位置关系
【知识梳理】
点与圆的位置关系
一般地,如果P是圆所在平面内的一点,d表示P到圆心的距离,r表示圆的半径,那么就有:d<rP在圆内;d=rP在圆上;d>rP在圆外.
【例题精讲】
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(3,4)为⊙O上一点,B为⊙O内一点,请写出一个符合要求的点B的坐标 .
2.⊙O的直径为10厘米,同一平面内,若点P与圆心O的距离为5厘米,则点P与⊙O的位置关系是 .
【巩固练习】
1.正方形ABCD的边长为2cm,以A为圆心2cm为半径作⊙A,则点B在⊙A ;点C在⊙A ;点D在⊙A .
2.如图,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小值为 .
考点三、确定圆的条件
【知识梳理】
确定圆的条件
圆的确定:不在同一直线上的三个点确定一个圆。
寻找圆心:画已知圆或圆弧的圆心是在圆或圆弧上先取三点,连成两条线段,再做两线段的垂直平分线,则其交点即为所求的圆心。
.1.讨论:为什么一定要三个点确定一个圆?
(1):经过一个已知点A能作多少个圆?
结论:经过一个已知点A能作无数个圆!
(2):经过两个已知点A,B能作多少个圆?
结论:经过两个已知点A,B能作无数个圆!
讨论1:把这些圆的圆心用光滑线连接是什么图形?
结论:这些圆心的连线是一条直线
讨论2:这条直线的位置能确定吗?怎样画这条直线?
结论:这条直线可以确定,这条直线就是线段AB的中垂线.
(3):经过三个已知点A、B、C能作多少个圆?
讨论1:怎样找到这个圆的圆心?
讨论2:这个圆的圆心到点A、B、C的距离相等吗?
为什么?即OA=OB=OC.
如图,点A、B、C不在同一条直线上,则经过点A、B、C的圆的圆心一定在线段AB的垂直平分线上;经过点B、C的圆的圆心在线段BC的垂直平分线上,并且这两条垂直平分线一定相交.设交点为O,则OA=OB=OC.所以,以点O为圆心,线段OA为半径作圆,便可得到一个经过A、B、C三点的圆,并且只能作一个圆.
结论:不在同一直线上的三个点确定一个圆.
【例题精讲】
1.下列命题正确的个数有( )
①过两点可以作无数个圆;
②经过三点一定可以作圆;
③任意一个三角形有一个外接圆,而且只有一个外接圆;
④任意一个圆有且只有一个内接三角形.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【巩固练习】
2.下列命题错误的是( )
A.经过三个点一定可以作圆
B.三角形的外心到三角形各顶点的距离相等
C.同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等
D.经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心
考点四、三角形的外接圆、外心
【知识梳理】
三角形的外接圆与外心
经过三角形各个顶点的圆叫做三角形的外接圆,这个外接圆的圆心叫做三角形的外心,三角形叫做圆的内接三角形。
三角形的外心是三角形三条边的垂直平分线的交点。
三角形的外接圆:
锐角三角形的外心在 ,直角三角形的外心在 ,钝角三角形的外心在。
【例题精讲】
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A为(0,3),点B为(2,1),点C为(2,﹣3).则经画图操作可知:△ABC的外心坐标应是( )
A.(0,0) B.(1,0) C.(﹣2,﹣1) D.(2,0)
【巩固练习】
1.三角形的外心是这个三角形的( )
A.三条中线的交点 B.三条角平分线的交点
C.三边的中垂线的交点 D.三条高的交点
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、B、P的坐标分别为(1,0),(2,5),(4,2).若点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是△ABC的外心,则点C的坐标为 .
考点五、旋转
【知识梳理】
旋转的定义
一般地,一个图形变为另一个图形,在运动的过程中,原图形上所有的点都绕一个固定的点,按同一个方向,转动同一个角度,这样的图形运动叫做图形的旋转。这个固定的点叫做旋转中心。
旋转的性质
图形经过旋转所得的图形和原图形全等。
对应点到旋转中心的距离相等。任何一对对应点与旋转中心连线所成的角度等于旋转的角度。
【例题精讲】
1.如图,在平面直角坐标系中,已知点B、C的坐标分别为点B(﹣3,1)、C(0,﹣1),若将△ABC绕点C沿顺时针方向旋转90°后得到△A1B1C,则点B对应点B1的坐标是( )
A.(3,1) B.(2,2) C.(1,3) D.(3,0)
【巩固练习】
1.正五边形绕着它的中心旋转后与它本身重合,最小的旋转角度数是( )
A.36° B.54° C.72° D.108°
2.如图,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转100°,得到△AB1C1,若点B1在线段BC的延长线上,则∠BB1C1的大小为( )
A.70° B.80° C.84° D.86°
【课堂检测】
A组--基础训练
1.如图,⊙O的直径AB与弦CD的延长线交于点E,若DE=OB,∠AOC=84°,则∠E等于( )
A.42° B.28° C.21° D.20°
2.下列条件中,能确定圆的是( )
A.以已知点O为圆心 B.以1cm长为半径
C.经过已知点A,且半径为2cm D.以点O为圆心,1cm为半径
3.如图,将△ABC放在每个小正方形边长为1的网格中,点A、B、C均落在格点上,用一个圆面去覆盖△ABC,能够完全覆盖这个三角形的最小圆面半径是( )
A. B. C.2 D.
4.如图,点P是正方形ABCD内一点,将△ABP绕着B沿顺时针方向旋转到与△CBP′重合,若PB=3,则PP′的长为( )
A.2 B.3 C.3 D.无法确定
5.已知同一平面内存在⊙O和点P,点P与⊙O上的点的最大距离为8,最小距离为2,则⊙O的半径为 .
6.在△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=4,以A为圆心,3为半径作圆,则点C与圆A的位置关系为:点C在圆A .
B组--巩固训练
1.过圆上一点可以作出圆的最长弦的条数为( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.无数条
2.下列说法正确的是( )
A.一个点可以确定一条直线 B.两个点可以确定两条直线
C.三个点可以确定一个圆 D.不在同一直线上的三点确定一个圆
3.平面上不共线的四点,可以确定圆的个数为( )
A.1个或3个 B.3个或4个
C.1个或3个或4个 D.1个或2个或3个或4个
4.在△ABC中,AB=AC,BC=6,已知⊙O是△ABC的外接圆,且⊙O的半径为5,则AB是长为( )
A. B.3 C.或3 D.或2
5.如图,若将△ABC绕O按逆时针方向旋转90°,则顶点C对应点C1的坐标为( )
A.(﹣4,2) B.(﹣2,4) C.(4,﹣2) D.(2,﹣4)
6.如图,△ABC中,∠ABC=40°,∠C=30°,将△ABC绕点B逆时针旋转α(0°<α≤90°)得到△DBE,若DE∥AB,则α为( )
A.50° B.70° C.80° D.90°
7.P为圆外一点,且P点到圆上点的最近距离为3,到圆上点的最远距离为15,则圆的半径为 .
8.已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=,CD⊥AB,垂足为点D,以点D为圆心作⊙D,使得点A在⊙D外,且点B在⊙D内.设⊙D的半径为r,那么r的取值范围是 .
C组--提升训练
1.如图,小明顺着大半圆从A地到B地,小红顺着两个小半圆从A地到B地,设小明、小红走过的路程分别为a、b,则a与b的大小关系是( )
A.a=b B.a<b C.a>b D.不能确定
2.下列说法正确的有几个( )
①经过三个点一定可以作圆;
②任意一个圆一定有内接三角形,并且只有一个内接三角形;
③任意一个三角形一定有一个外接圆并且只有一个外接圆;
④垂直于弦的直径必平分弦;
⑤经过不在同一直线上的四个点一定可以作圆.
A.3 B.2 C.1 D.0
3.如图的矩形ABCD中,E为的中点,有一圆过C、D、E三点,且此圆分别与、相交于P、Q两点.甲、乙两人想找到此圆的圆心O,其作法如下:
(甲) 作∠DEC的角平分线L,作的中垂线,交L于O点,则O即为所求;
(乙) 连接、,两线段交于一点O,则O即为所求
对于甲、乙两人的作法,下列判断何者正确?( )
A.两人皆正确 B.两人皆错误
C.甲正确,乙错误 D.甲错误,乙正确
4.如图,已知点平面直角坐标系内三点A(3,0)、B(5,0)、C(0,4),⊙P经过点A、B、C,则点P的坐标为( )
A.(6,8) B.(4,5) C.(4,) D.(4,)
5.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.若点A,D,E在同一条直线上,∠ACB=20°,则∠ADC的度数是( )
A.55° B.60° C.65° D.70°
6.如图所示,1条直线最多能将圆的内部分成2部分,2条直线最多能将圆的内部分成4部分.那么3条直线最多能将圆的内部分成 部分,5条直线最多能将圆的内部分成 部分.(每部分不要求全等)
【课后巩固】
1.如图,四边形PAOB是扇形OMN的内接矩形,顶点P在上,且不与M、N重合,当P点在上移动时,矩形PAOB的形状,大小随之变化,则AB的长度( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.不能确定
2.在平面直角坐标系中,点A的坐标是(﹣1,0),点B的坐标是(3,0),在y轴的正半轴上取一点C,使A、B、C三点确定一个圆,且使AB为圆的直径,则点C的坐标是( )
A.(0,) B.(,0) C.(0,2) D.(2,0)
3.△ABC的外心在三角形的外部,则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法判断
4.如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AB′C′D′的位置,旋转角为α(0°<α<90°).若∠1=112°,则∠α的大小是( )
A.68° B.20° C.28° D.22°
5.如图,将正方形网格放置在平面直角坐标系中,其中每个小正方形的边长均为1,△ABC经过平移后得到△A1B1C1,若AC上一点P(1.2,1.4)平移后对应点为P1,点P1绕原点顺时针旋转180°,对应点为P2,则点P2的坐标为( )
A.(2.8,3.6) B.(﹣2.8,﹣3.6) C.(3.8,2.6) D.(﹣3.8,﹣2.6)
6.如图,在网格中(每个小正方形的边长均为1个单位)选取9个格点(格线的交点称为格点).如果以A为圆心,r为半径画圆,选取的格点中除点A外恰好有3个在圆内,则r的取值范围为 .
7.已知△ABC的三边a,b,c,满足a+b2+|c﹣6|+28=4+10b,则△ABC的外接圆半径= .
8.已知Rt△ABC的两直角边AC、BC分别是一元二次方程x2﹣5x+6=0的两根,则此Rt△的外接圆的面积为 .
9.小芳的衣服被一根铁钉划了一个呈直角三角形的洞,只知道该三角形有两边长分别为1cm和2cm,若用同色圆形布将此洞全部覆盖,那么这个圆布的直径最小应等于 .
1
学科网(北京)股份有限公司
$$