内容正文:
第二十四章 圆
1.圆的定义
圆的定义:在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周,另一个端点所形成的图形叫圆。这个固定的端点叫做圆心,线段叫做半径。
集合定义:在一个平面内,所有到一个定点的距离等于定长的点组成的图形。
圆的表示方法:以点为圆心的圆记作⊙O,读作圆O。
圆的对称性:1)圆是轴对称图形,经过圆心的每一条直线都是它的对称轴;
2)圆是以圆心为对称中心的中心对称图形。
【备注】不在同一条直线上的三个点确定一个圆.
2.圆的有关概念
弦的概念:连结圆上任意两点的线段叫做弦
直径的概念:经过圆心的弦叫做直径
备注:1)直径是同一圆中最长的弦。2)直径长度等于半径长度的2倍。
弧的概念:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。
以为端点的弧记作,读作圆弧AB或弧AB。(区分:优弧 劣弧)
等弧的概念:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧。
半圆的概念: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。
优弧的概念:在一个圆中大于半圆的弧叫做优弧。
劣弧的概念:小于半圆的弧叫做劣弧。
A
B
O
C
AB,AC是弦
为优弧
劣弧.
AB是直径.
3.垂径定理
垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。
推论1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
3)平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧。
添加辅助线【与弦有关作垂径】【弧中点连圆心】
知二推三
①CD过圆心(直径/半径);②CD垂直弦AB;
③CD平分AB; ④=; ⑤=
4
4.圆心角的概念
圆心角概念:顶点在圆心的角叫做圆心角。
弧、弦、弦心距、圆心角之间的关系定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距相等。
A
B
O
5.圆角角的概念
圆周角概念:顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角。
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。(即:圆周角=)
推论:(1)同弧或等弧所对的圆周角相等.
(2)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.
6.圆内接四边形
圆的内接四边形定理:
圆的内接四边形的对角互补,外角等于它的内对角。
【拓展补充】托勒密定理:AB·CD+ AD·BC= AC·BD
7.点和圆的位置关系
点与圆的位置关系有3种.
设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:
①点P在圆外⇔d>r;
②点P在圆上⇔d=r;
③点P在圆内⇔d<r.
O
P
r
d
O
P
r
d
O
P
r
d
8.直线和圆的位置关系
9.切线的性质与判定
判断一条直线是一个圆的切线有三个方法:
1.定义法:直线和圆只有一个公共点时,我们说这条直线是圆的切线;
2.数量关系法:圆心到这条直线的距离等于半径(即d=r)时,直线与圆相切;
3.判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
l
A
l
O
l
r
d
添加辅助线【遇切线连切点】
如图,已知直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB
求证:直线AB是⊙O的切线.
C
B
A
O
如图,OA=OB=5,AB=8, ⊙O的直径为6.
求证:直线AB是⊙O的切线.
C
B
A
O
作垂直
连接
10.切线长定理
过圆外一点作圆的两条切线,两条切线长相等.圆心与这一点的连线平分两条切线的夹角.
PA、PB分别切☉O于A、B
PA = PB
∠OPA=∠OPB
符号语言:
补充:圆幂定理
11.三角形内切圆与外接圆
外心【垂直平分线交点】
OA=OB=OC
求r:正弦定理
内心【角平分线交点】
IE=IF=IG
r =2S\L (等面积法)
直角三角形中
12.圆和圆的位置关系
13.正多边形与圆的有关概念
【画正多边形——尺规作图】把圆分成n(n≥3)等份.
(1)依次连接各分点所得的多边形是这个圆的内接正n边形;
(2)经过各分点作圆的切线,以相邻切线的交点为顶点的多边形是这个圆的外切正n边形.
任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,而且这两个圆是同心圆.
O
O
O
O
正多边形
各边相等
各角相等
缺一不可
教材P109 第8题
8.把圆分成 n (n≥3) 等份,经过各分点作圆的切线,以相邻切线的交点为顶点的多边形叫做这个圆的外切正 n 边形. 如图,⊙O 的半径是 R,分别求它的外切正三角形、外切正方形、外切正六边形的边长.
R 2R R
正多边形的有关概念
(1)中心:一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.
(2)半径:外接圆的半径叫做正多边形的半径.
(3)中心角:正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.
(4)边心距:中心到正多边形一边的距离叫做正多边形的边心距.
正多边形的有关计算
14.弧长和扇形面积
圆的一条弧和经过这条弧的端点的两条半径所围成的图形叫作扇形.
如图,黄色部分是一个扇形,记作扇形OAB.
弧长公式
扇形面积公式
弓形的面积公式
O
O
S弓形=S扇形-S三角形
S弓形=S扇形+S三角形
15.圆锥相关公式
圆锥的高
母线
r
S
A
O
B
h
r2+h2=l2
S圆锥侧=πrl.
S 圆锥全= S圆锥侧+ S圆锥底
= πrl+πr2
①其侧面展开图扇形的半径=母线的长l
②侧面展开图扇形的弧长=底面周长
$