摘要:
该初中数学课件围绕圆心角与圆周角的核心概念展开,从圆的基本性质出发,通过“轴对称、中心对称、旋转不变性”等现实情境导入,逐步构建起圆心角定义、弧弦关系及圆周角定理的知识链条,形成清晰的学习支架,帮助学生由浅入深理解几何逻辑。
其亮点在于融合数学眼光、思维与语言三大核心素养,突出几何直观与推理能力培养。例如在探究同圆中相等圆心角所对弧和弦的关系时,借助旋转操作实现直观感知,再用严谨推理得出结论,体现抽象与逻辑的统一。课后练习设计层次分明,既有基础辨析如判断圆周角特征,也有综合应用如圆内接四边形角度计算,有效提升学生建模意识与问题解决能力。对学生而言,能系统掌握圆的相关性质并发展理性思维;对教师而言,提供可直接使用的教学流程与典型例题,助力高效课堂实施。
内容正文:
28.3 圆心角和圆周角
课时1 圆心角的概念及性质
22002
1.复习并巩固圆中的基本概念.
2.理解并掌握圆心角的定义,能够运用其进行计算. (重点)
3.理解并掌握圆心角、弧、弦之间的关系.(难点)
学习目标
22002
问题1
圆的对称性有哪几方面?
O
轴对称性
新课导入
22002
·
圆是中心对称图形,对称中心为圆心.
22002
问题2 将圆绕圆心任意旋转,你发现了什么?
O
α
圆具有旋转不变性
22002
·
O
B
A
观察:在⊙O 中,这些角有什么共同特点?
顶点在圆心上
A
B
O
定义:顶点在圆心的角,叫圆心角,如∠AOB .
一、圆心角的定义
探究新知
22002
判断下列各图中的角是不是圆心角,并说明理由.
不是
不是
不是
是
练一练
22002
任意一个圆心角,对应出现三个量:
圆心角
弧
弦
想一想:圆心角、弧、弦之间有什么关系?
O
A
B
圆心角∠AOB 所对的弦为 AB.
圆心角∠AOB 所对的弧为 .
归纳总结
22002
问题1 在⊙O中,如果∠AOB = ∠COD,那么 与 ,弦 AB 与弦 CD 有怎样的数量关系?
在同圆中探究
C
·
O
A
B
D
因为将圆绕圆心旋转任一角度都能与自身重合,
所以可将 ⊙O 绕圆心旋转,使点 A 与点 C 重合.
由于∠AOB =∠COD,
因此,点 B 与点 D 重合. 从而 ,AB = CD.
二、圆心角、弧、弦之间的关系
探究新知
22002
问题2 如图,在等圆中,如果∠AOB = ∠CO′D,你发现的等量关系是否依然成立?
在等圆中探究
O ′
·
O
A
B
·
C
D
归纳:通过平移和旋转将两个等圆变成同一个圆,我们发现:如果∠AOB =∠CO′D,那么, ,弦 AB = 弦 CD.
22002
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
①∠AOB = ∠COD
③ AB = CD
弧、弦与圆心角的关系定理
A
B
O
D
C
②
归纳总结
22002
在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦相等.
弧、弦与圆心角关系定理的推论
类比探究可得
在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的优弧和劣弧分别相等.
22002
关系结构图
温馨提示:一条弦对应两条弧,由弦相等得到弧相等时需要区分优弧和劣弧.
在同圆或等圆中:
22002
想一想:定理“在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等”中,可否把条件“在同圆或等圆中”去掉?为什么?
不可以,如图.
A
B
O
D
C
探究新知
22002
(3) 圆心角相等,所对的弦相等. ( )
(2) 等弧所对的弦相等. ( )
(1) 等弦所对的弧相等. ( )
×
×
√
判断正误:
练一练
22002
15
三、圆心角、弧、弦关系定理及推论的运用
·
A
O
B
C
D
E
例1 如图,AB 是⊙O 的直径, ∠COD = 35°,求∠AOE 的度数.
解:
∵
∴∠BOC =∠COD =∠DOE = 35°.
∴∠AOE = 180° - 3×35° = 75°.
典型例题
22002
16
∴ AB = AC .∴△ABC 是等腰三角形.
又∵∠ACB = 60°,
∴△ABC 是等边三角形 .∴AB = BC = CA.
∴ ∠AOB=∠BOC=∠AOC.
A
B
C
O
方法总结:弧、圆心角、弦之间等量关系的灵活转化是解决圆相关问题的重要法宝.
例2 如图,在☉O 中, = ,∠ACB = 60°,
求证:∠AOB =∠BOC =∠AOC.
证明:∵ = ,
22002
例3 如图,已知 AB、CD 是⊙O 的两条弦, .
求证:AB=CD.
.
C
A
B
D
O
证明:
22002
变式1 如图,在⊙O中,AD = BC.求证:DC = AB.
∴ DC = AB.
证明:∵AD=BC,
变式2 如上图,在⊙O 中,DC = AB.求证:AD = BC.
证明:∵DC = AB,
∴ AD = BC.
练一练
22002
19
1.如图,AB、CD 是⊙O 的两条弦.
(1)如果 AB = CD,那么_________,__________ __;
(2)如果 ,那么_________, ;
(3)如果∠AOB =∠COD,
那么______ ___,________;
·
C
A
B
D
E
F
O
AB = CD
AB = CD
AB = CD
(
(
∠AOB =∠COD
∠AOB =∠COD
AB = CD
(
(
AB = CD
(
(
当堂检测
22002
·
C
A
B
D
E
F
O
(4)如果 AB = CD,OE⊥AB 于 E,OF⊥CD 于 F,OE 与 OF 相等吗?为什么?
解:OE = OF.
理由如下:
∵OE⊥AB,OF⊥CD,
∵AB = CD,
∴AE = CF.
∵OA = OC,∠AEO =∠CFO = 90°,
∴Rt△AOE ≌ Rt△COF.
∴OE = OF.
∴
22002
2. 如图,AB 为⊙O 的直径,C、D 是⊙O 上的两点,且 BD∥OC.求证: .
证明:∵ OB = OD,
∴∠D =∠B.
∵ BD∥OC,
∴∠D =∠COD,∠AOC =∠B.
∴∠AOC =∠COD.
22002
2.圆心角、弧、弦之间的关系
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等.
同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,它们所对应的其余各组量也相等.
1.圆心角:我们把顶点在圆心的角叫做圆心角.
课堂总结
22002
28.3 圆心角和圆周角
课时2 圆周角定理及其性质
22002
1.复习圆心角的概念.
2.理解并掌握圆周角相关概念.(重点)
3.理解并掌握圆周角定理并运用.(难点)
学习目标
22002
3.下列命题是真命题的是( )
①在同圆中,相等的弦所对的圆心角相等
②相等的圆心角所对的弧相等
③圆既是轴对称图形,又是中心对称图形
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
1.圆心角的定义?
答:相等.
答:顶点在圆心的角叫圆心角.
2.圆心角的度数和它所对的弧的度数的关系?
B
新课导入
22002
一、圆周角的定义及性质
圆心角顶点发生变化时,我们可以得到几种情况?
A
.
O
B
C
.
.
.
A
O
B
C
A
.
O
B
C
.
探究新知
三个图中的∠BAC 的顶点 A 各在圆的什么位置? 角的两边和圆是什么关系?
思考
22002
你能仿照圆心角的定义给圆周角下定义吗?
.
O
B
C
A
特征:
①角的顶点在圆上.
圆周角定义: 顶点在圆上,两边都与圆相交的角叫圆周角.
②角的两边都与圆相交.
22002
·
C
O
A
B
·
C
O
B
·
C
O
B
A
A
·
C
O
A
B
·
C
O
B
·
C
O
B
A
A
判一判:下列各图中的∠BAC 是否为圆周角,并简述理由.
顶点 A 不在圆上
顶点 A 不在圆上
边 AC 没有和圆相交
是
是
是
22002
测量:如图,连接 BO,CO,得圆心角∠BOC.测测看,∠BAC 与∠BOC 存在怎样的数量关系.
猜测:圆周角的度数_______它所对弧的圆心角度数的一半.
等于
二、圆周角定理及其推论
探究新知
22002
1.首先考虑一种特殊情况:
当圆心( O )在圆周角(∠ABC )的一边( BC )上时,圆周角∠ABC 与圆心角∠AOC 有怎样的大小关系.
解:∵∠AOC 是△ABO 的外角,
∴∠AOC = ∠B + ∠A.
∵OA = OB,
●
O
A
B
C
∴∠A = ∠B.
∴∠AOC = 2∠B.
即∠ABC = ∠AOC.
你能写出这个命题吗?
圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
22002
提示:能否转化为 1 的情况?
你能写出这个命题吗?
圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
● O
A
B
C
D
2.当圆心( O )在圆周角(∠ABC )的内部时,圆周角∠ABC 与圆心角∠AOC 的大小关系会怎样?
过点 B 作直径 BD. 由 1 可得:
∠ABD = ∠AOD,∠CBD = ∠COD,
∴ ∠ABC = ∠AOC.
如果圆心不在圆周角的一边上,结果会怎样?
22002
提示:能否也转化为 1 的情况?
过点 B 作直径 BD. 由 1 可得:
你能写出这个命题吗?
圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
D
A
B
C
3.当圆心( O )在圆周角(∠ABC )的外部时,圆周角∠ABC 与圆心角∠AOC 的大小关系会怎样?
∠ABD = ∠AOD,∠CBD = ∠COD,
∴∠ABC = ∠AOC.
●
O
22002
圆周角定理:
圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
●
O
A
B
C
●
O
A
B
C
●
O
A
B
C
即∠ABC = ∠AOC.
D
D
圆心在角的边
圆心在角
圆心在角
上
内
外
归纳总结
22002
解:∵AB 是直径,点 O 是圆心,
∴∠AOB = 180°.
∵∠ACB 是直径 AB 所对的圆周角,
∴∠ACB = ∠AOB = 90°.
想一想
如图,线段 AB 是☉O 的直径,点 C 是☉O 上的任意一点 (除点 A、B 外),那么∠ACB 就是直径 AB 所对的圆周角. 想一想,∠ACB 会是怎样的角?
·
O
A
C
B
能不能直接运用圆周角定理解答?
探究新知
22002
直径所对的圆周角是直角,90° 的圆周角所对的弦是直径.
圆周角定理的推论1
22002
问题 如图,若 ∠A 与∠B 相等吗?
解:相等.
想一想:反过来,如果∠A=∠B,那么 成立吗?
D
A
B
O
C
E
F
22002
圆周角定理的推论2
同弧(或等弧)所对的圆周角相等.
A1
A2
A3
22002
∠AOB = 2∠BOC
A
O
B
C
∠ACB = 2∠BAC
证明:
∠ACB = ∠AOB
例 如图,OA,OB,OC 都是⊙O 的半径,∠AOB = 2∠BOC.
求证:∠ACB = 2∠BAC.
∠BAC = ∠BOC
典型例题
22002
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 ( )
(3)同弦所对的圆周角相等 ( )
√
×
×
当堂检测
22002
2.指出图中的圆周角.
A
O
B
C
∠ACO ∠ACB ∠BCO ∠OAB ∠BAC ∠OAC ∠ABO ∠CBO ∠ABC
22002
3.如图,点 B,C 在⊙O 上,且 BO = BC,则圆周角∠BAC 等于( )
D
A. 60°
B. 50°
C. 40°
D. 30°
B
A
C
O
22002
4.如图,已知 BD 是⊙O 的直径,⊙O 的弦 AC⊥BD 于点 E,若∠AOD = 60°,则∠DBC 的度数为( )
A.30° B. 40° C. 50° D. 60°
A
【规律方法】解决圆周角和圆心角的计算和证明问题,要准确找出同弧所对的圆周角和圆心角,然后再灵活运用圆周角定理.
B
A
C
O
D
E
22002
43
定理:圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
推论2: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.
推论1: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.
课堂总结
22002
28.3 第3课时 圆内接四边形的概念和性质
第二十八章 圆
22002
1.了解圆周角推论,理解圆周角推论的证明过程.
2.会用圆周角定理推论进行简单的计算和证明.
3.理解圆内接多边形等有关概念.
4.掌握圆内接四边形性质,并能应用性质进行计算.
学习目标
22002
思考: 图中过球门A、C两点画圆,球员射中球门的难易程度与他所处的位置B、D、E有关(张开的角度大小)、仅从数学的角度考虑,球员应选择从哪一点的位置射门更有利?
C
A
E
D
B
情景导入
22002
如图所示,∠ACB与∠ADB分别为☉O上同一条弧AB所对的两个圆周角.
(1)∠ACB与∠ADB之间具有怎样的大小关系?
(2)试证明你的猜想.
22002
解:(1)∠ACB=∠ADB.
(2)证明如下:连接OA,OB,如图所示,
∴∠ACB=∠ADB.
结论:同弧所对的圆周角相等.
∵∠ACB= ∠AOB,
∠ADB= ∠AOB,
22002
圆周角相等
结合弧、弦、圆心角之间的关系定理和圆周角定理的推论可知:
在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等,所对的弦也相等,进而相等的弧所对的圆心角也相等.
即在同圆或等圆中,圆周角、圆心角、弧、弦这四个量中有一组量相等,则可推出其他三组量相等,也称之为“四量关系定理”.
归纳总结
22002
若一个多边形各顶点都在同一个圆上,那么,这个多边形叫做圆内接多边形,这个圆叫做这个多边形的外接圆。如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,⊙O是四边形ABCD的外接圆
22002
如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形.
(1) ABC和ADC所对的圆心角之和等于多少度?
∠ABC和∠ADC之间具有怎样的关系?
(2)∠BAD和∠BCD之间具有怎样的关系?
提出你的猜想,并和大家进行交流.
︵
︵
练一练
22002
如图所示,已知四边形ABCD为☉O的内接四边形.
求证:∠BCD+∠BAD=180°,∠ABC+∠ADC=180°.
∠BCD和∠BAD分别为ABC和ADC所对的圆周角,
∴∠BCD+∠BAD=180°.
同理,∠ABC+∠ADC=180°.
证明:连接OB,OD.
∵ABC和ADC所对的圆心角之和为360°,
︵
︵
︵
︵
22002
22002
圆内接四边形定理:圆的内接四边形的对角互补.
几何语言:
∵四边形ABCD是圆O的内接四边形,
∴∠A+∠C=180°,∠B+∠D=180°,
归纳总结
22002
例 已知:如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠DCE为四边形ABCD的一个外角.
求证:∠DCE=∠BAD.
证明:∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠BAD+∠BCD= 180°.
∵∠BCD+∠DCE= 180°,
∴∠DCE=∠BAD.
典例精析
22002
1.如图,在⊙O中,弦AB与CD交于点M,∠A=45°,∠AMD=75°,则∠B的度数是( )
A.15° B.25°
C.30° D.75°
C
当堂检测
22002
2.下列命题:
①圆内接平行四边形是矩形;
②圆内接矩形是正方形;
③圆内接菱形是正方形;
④任意四边形一定有外接圆.
其中真命题有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
B
22002
3. 如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,E为AB延长线上一点,∠CBE=40°,则∠AOC等于( )
A.20° B.40°
C.80° D.100°
C
22002
4.如图,点A、B、C、D在☉O上,点A与点D在点B、C所在直线的同侧,∠BAC=35º.
(1)∠BOC= º,理由
是 ;
(2)∠BDC= º,理由是 .
70
35
同弧所对的圆周角相等
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半
22002
(3).如图,AB是⊙O的直径, C 、D是圆上的两点,∠ABD=40°,则∠BCD=___.
50°
A
B
O
C
D
(4)如图,圆内接四边形ABCD两组对边的延长线分别交于点E,F,且∠A=55°,∠E=30°,则∠F=_____.
40°
22002
5.如图,点A、B、C、D在同一个圆上,四边形ABCD的对角线把4个内角分成8个角,这些角中哪些是相等的角?
A
B
C
D
1
2
3
4
5
6
7
8
∠1 = ∠4
∠5 = ∠8
∠2 = ∠7
∠3 = ∠6
22002
解:设∠A,∠B,∠C的度数分别对于2x,3x,6x,
6. 在圆内接四边形ABCD中, ∠A,∠B,∠C的度数之比是2︰3︰6.求这个四边形各角的度数.
∵四边形ABCD内接于圆,
∴ ∠A+ ∠C=∠B+∠D=180°,
∵2x+6x=180°,
∴ x=22.5°.
∴ ∠A=45°, ∠B=67.5°, ∠C =135°,
∠D=180°-67.5°=112.5°.
角度比值类型的题目适合运用方程思想来解决,高频题型!
22002
2.圆内接四边形的性质定理:圆的内接四边形的对角互补,且任何一个外角都等于它的内对角.
1.若一个四边形各顶点都在同一个圆上,那么,这个四边形叫做圆内接四边形,这个圆叫做这个四边形的外接圆.
课堂小结
22002
$