内容正文:
24. 1.1 圆
年 级:九年级
学 科:初中数学(人教版)
欣赏图案 情境导入
圆是一种美丽的图形,具有独特的对称性,无论从哪个角度看,它都具有同一形状.古希腊数学家毕达哥拉斯认为:“一切立体图形中最美的是球,一切平面图形中最美的是圆.”
本章我们将进一步认识圆,用旋转等图形变换的方法研究它,并用圆的知识解决一些实际问题,如为什么车轮做成圆形?怎样计算蒙古包的用料?
欣赏图案 情境导入
圆是常见的图形,生活中的许多物体都给我们以圆的形象.
旧知回顾 新知一览
回顾直线的研究框架,你认为应该怎样进一步研究圆?
A
B
A
研究思路:定义——性质——关系
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回顾直线的研究框架,你认为应该怎样进一步研究圆?
A
B
A
研究思路:定义——性质——关系
性质:圆的对称性,及圆中各要素之间的关系
关系:点与圆、直线与圆、圆与圆等图形之间的位置关系
项目活动 探索定义
项目化活动1:如何在操场上要画一个半径为 5m 的圆?说出你的理由?
·
方法:用体育老师的长卷尺,顶端绑一只笔,另外一端量到 5 米的长度,然后划一个圈.
卷尺要保持拉直状态.
固定一点,拉直卷尺,旋转.
追问3:你能否用数学的几何元素来刻画这些关键的操作字眼吗?同时在纸上画一画圆.
追问2:在画圆的过程,大家能否提炼出关键的操作字眼?
追问1:在画的过程当中需要注意什么?
概念 3 :
弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧;
以A、B为端点的弧:
记作: AB ;
读作:“圆弧AB”或“弧AB”.
B
O
C
A
概念 4 :
半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆(如图中AC和ABC ).
劣弧:小于半圆的弧叫做劣弧,如图中的 AB ;
优弧:大于半圆的弧叫做优弧,如图中的ACB.
B
O
C
A
概念 5 :
同圆:能够重合的两个圆叫做等圆;
等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧.
归纳:半径相等的两个圆是等圆,同圆和等圆的半径相等.
O
r
O
r
把车轮做成圆形,车轮上各点到车轮中心(圆心)的距离都等于车轮的半径,当车轮在平面上滚动时,车轮中心与平面的距离保持不变,因此,当车辆在平坦的路上行驶时,坐车的人会感觉到非常平稳,这也是车轮都做成圆形的数学道理.
为什么车轮是圆的?
典例精析
例1 矩形ABCD的对角线AC、BD相交于O.
求证:A,B,C,D在以O为圆心的同一圆上.
A
B
C
D
O
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AO=OC,OB=OD.
又∵AC=BD,
∴OA=OB=OC=OD.
∴A、B、C、D在以O为圆心,以OA为半径的圆上.
跟踪训练(见课本81页练习2):
△ABC中,∠C=90°.求证:A,B,C三点在同一个圆上.
特别提醒
1.弦与直径的关系:直径是过圆心最长的弦,但弦不一定是直径.
2.弧与半圆的关系:半圆是弧,但弧不一定是半圆.
3. 弦与弧的关系:
(1)弦是圆上两点间的线段,有无数条;弧是圆上两点间的部分,是曲线,也有无数条.
(2)每条弧对一条弦;而每条弦对的弧有两条:一条优弧、一条劣弧或两个半圆.
合 作 探 究
例1 下列语句中:①直径是弦;②弦是直径;③半径相等的两个半圆是等弧;④长度相等的两条弧是等弧;⑤半圆是弧,弧不一定是半圆. 正确的有_________ .
解析:直径是最长的弦,故①正确;直径是过圆心的弦,但弦不一定是直径,故②错误;半径相等的两个半圆能互相重合,所以是等弧,故③正确;在同圆或等圆中,长度相等的两条弧才是等弧,故④错误;弧分为劣弧、优弧、半圆,故⑤正确.
①③⑤
典 例 精 析
例2 矩形ABCD 的对角线AC,BD相交于点O.求证:A,B,C,D 四个点在以点O为圆心的同一个圆上.
A
B
C
D
O
证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴OA=OC= AC,OB=OD= BD,AC=BD.
∴OA=OC=OB=OD.
∴A,B,C,D四个点在以点O为圆心,OA为半径的圆上.
典 例 精 析
巩固练习
如图,矩形ABCD的对角线AC、BD交于点O,求证:A,B,C,D四个点在以点O为圆心的同一个圆上.
∴A、B、C、D在以O为圆心以OA为半径的圆上。矩形——四点共圆.
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巩固练习
1、从树木的年轮,可以很清楚的看出树生长的年龄。如果一棵20年树龄的红杉树的树干直径是23cm,那么这棵红杉树的半径平均每年增加多少?
23÷20=1.15
1.15÷2=0.575
巩固练习
2、填空:
(1)根据圆的定义,“圆”指的是“ ”,而不是“圆面”。
(2)圆心和半径是确定一个圆的两个必需条件,圆心决定圆的 ,半径决定圆的 ,二者缺已不可。
周圆
位置
大小
新知探究
圆的有关概念
·
C
O
A
B
连接圆上任意两点的线段(如图中的AC)叫做弦.
经过圆心的弦(如图中的AB)叫做直径.
1.弦和直径都是线段.
2.直径是弦,是经过圆心的特殊弦,是圆中最长的弦,但弦不一定是直径.
注意
1.弦
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新知探究
圆的有关概念
圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆.
·
B
O
A
C
⌒
圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A、B为端点的弧记作 AB ,读作“圆弧AB”或“弧AB”.
2.弧
新知探究
圆的有关概念
O
A
B
O
A
B
探索:圆中最长的弦是什么?为什么?
O
A
B
C
C
D
C
D
O
A
B
C
O
A
B
C
D
O
A
B
C
D
【发现】直径是最长的弦
$$