内容正文:
数学臻选·2026年暑假苏科版九年级数学上预习手册9
《第3章圆第2节确定圆的条件》预习讲义
一.预习目标
(
1.掌握过1个点、2个点、3个点作圆的规律,牢记核心定理:不在同一直线上的三点确定一个圆,区分三点共线/不共线两种情况。
2.理解三角形外接圆、内接三角形、外心的定义,熟记外心性质:外心是三边垂直平分线交点,到三角形三个顶点距离相等。
3.分类掌握锐角、直角、钝角三角形外心的位置特征,会计算直角三角形外接圆半径。
4.掌握破损圆形玻璃复原、网格找外心、尺规作三角形外接圆基础题型解题思路。
5.规避高频易错点:忽略
“
三点不共线
”
前提、混淆外心与内心、直角三角形外接圆半径计算漏除以2。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.三点确定圆定理的理解与判断;
2.三角形外心定义、性质与位置规律;
3.直角三角形外接圆半径计算。
(二)难点
1.网格坐标系中求三角形外心坐标;
2.结合垂直平分线、勾股定理的几何综合计算;
3.实际应用:利用碎片圆弧复原完整圆形。
)
三.自主探究
(一)过点作圆的个数规律
1.过1个点:可作无数个圆,圆心为平面内任意一点,半径为圆心到该定点距离。
过一点的圆有无数个,圆心为点A以外任意一点.
2.过2个点A、B:可作无数个圆,所有圆心都在线段AB的垂直平分线上,半径为圆心到A(或B)的距离。
过两个点的圆也有无数个,圆心都在线段AB的垂直平分线上.
3.过3个点:
(1)三点共线:无法作出同时经过三点的圆;
经过同一条直线上的三个点不能作圆.
(2)三点不在同一直线:有且只有1个圆同时经过三点(核心定理)。
作法:①连结AB,作线段AB的垂直平分线MN;
②连接AC,作线段AC的垂直平分线EF,交MN于点O;
③以O为圆心,OA为半径作圆.
所以⊙O就是所求作的圆.
通过刚刚的作图过程,∵直线MN和EF只有一个交点O,并且点O到A,B,C三个点的距离相等,∴经过点A,B,C三点可以作一个圆,并且只能作一个圆.
(二)三角形外接圆相关概念
【尝试】用直尺和圆规作一个圆,使它经过 △ABC的三个顶点。
作法:(1)作线段AB的垂直平分线MN;(2)作线段AC的垂直平分线EF,交MN于点O;(3)连接OB.(4)以O为圆心,OB为半径作圆.
⊙O就是所求作的圆.
经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆.这个三角形叫做这个圆的内接三角形.
三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心.
【想一想】:
(1)一个三角形的外接圆有几个?
一个三角形的外接圆有几个一个。
(2)一个圆的内接三角形有几个?
一个圆的内接三角形有无数个。
(3)三角形的外心有什么性质?
三角形外心是AABC三条边的垂直平分线的交点;它到三角形的三个顶点的距离相等.
(三)三类三角形外心位置(必考)
分别画一个锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,再画出它们的外接圆,观察并叙述各三角形的外心与这个三角形的位置关系。
1.锐角三角形:外心在三角形内部;
2.直角三角形:外心在斜边中点,外接圆半径R=斜边长度;
3.钝角三角形:外心在三角形外部。
(四)实际应用
破损圆形玻璃复原:保留两段完整圆弧的碎片,作出两段弦的垂直平分线,交点即为圆心,可复原完整圆形。
四.经典例题
例1.(2025·苏州昆山期末)下列说法正确的是( )
A. 三点确定一个圆 B. 过两点有且只有一个圆
C. 一个三角形有且只有一个外接圆 D. 三角形外心到三边距离相等
【答案】:C
【解析】:A缺少“不共线”条件;B过两点可作无数圆;D外心到顶点距离相等,内心到三边距离相等;只有C正确。
例2.(2026·盐城阜宁一模)直角三角形两直角边6、8,则外接圆半径为( )
A. 5 B. 10 C. 4 D. 3
【答案】:
【解析】:斜边2=62+82=102,斜边=10直角三角形外接圆半径R=斜边=5。
例3.(2024·无锡惠山期末)破损圆形玻璃碎片,哪一块可复原完整圆( )
A. 仅含一段短弧碎片 B. 含两段相交弦的碎片
C. 只含圆上一个点碎片 D. 含一段直径碎片
【答案】:B
【解析】:两段弦可作垂直平分线,交点确定圆心,唯一复原圆;其余碎片无法确定圆心。
例4.(2026·泰州姜堰二模)钝角三角形的外心位置在( )
A. 三角形内部 B. 斜边中点 C. 三角形外部 D. 三角形边上
【答案】:C
【解析】:锐角内、直角斜边中点、钝角外部,固定规律。
例5.(2025·南通通州期末)过同一直线上三点,能作____个圆。
【答案】:0
【解析】:三点共线,不存在同时经过三点的圆。
例6.(2024·镇江丹徒期末)线段AB=8,过A、B两点作圆,圆心轨迹是线段AB的____。
【答案】:垂直平分线
【解析】:到线段两端点距离相等的点在线段垂直平分线上。
例7.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,7),点B的坐标为(0,3),点C的坐标为(3,0).
(1)若△ABC的外接圆的圆心为M,则圆心M的坐标为_________,⊙M的半径为________;
(2)求△ABC的外接圆与x轴的另一个交点坐标.
解:(1)如图,点M即为所求,M(5,5);故答案为:(5,5); 半径r=.
(2)的外接圆与x轴的另一个交点E坐标是(7,0).
例8.(1)如图,已知△ABC,用尺规作图画出△ABC的外接圆⊙O不写画法,保留作图痕迹;
(2)若△ABC是直角三角形,且∠C=90o,AB=5,则△ABC的外接圆的半径为______.
解:(1)如图,⊙O为所作;
(2)∠C=90o,AB为△ABC的外接圆的直径,△ABC的外接圆的半径AB=.
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2025·淮安淮阴期末)下列图形外心在边上的是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 等边三角形
【答案】:B
【解析】:直角三角形外心在斜边(边上)。
2.(2026·盐城滨海一模)平面内4个点,其中3点共线,任意三点画圆,一共可画圆个数( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】:C
【解析】:直线外一点分别与直线上两点组合,共3组不共线三点,画3个圆。
3.(2024·常州新北期末)关于外心说法错误的是( )
A. 外心是三边垂直平分线交点 B. 外心到三个顶点距离相等
C. 等边三角形外心、内心重合 D. 钝角三角形外心在三角形内部
【答案】:D
【解析】:钝角三角形外心在外部。
4.(2025·宿迁宿豫期末)过一点A作圆,可作个数( )
A. 1 B. 2 C. 无数 D. 0
【答案】:C
【解析】:平面任意点均可作圆心,无数个圆经过A。
5.(2026·苏州吴中二模)三角形外接圆的圆心是( )
A. 角平分线交点 B. 中线交点 C. 垂直平分线交点 D. 高交点
【答案】:C
【解析】:角平分线交点是内心,中线重心,高交点垂心,垂直平分线交点外心。
6.小明不慎把家里的圆形玻璃打碎了,其中四块碎片如图所示.为配到与原来大小一样的圆形玻璃,小明带到商店去的一块玻璃碎片应该是( )
A.第①块 B.第②块 C.第③块 D.第④块
【答案】B
【解析】看所带的一块玻璃能不能通过作图画出原来的圆,任意作两条不平行的弦,再作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是该玻璃所在圆的圆心,圆心与弦的一个端点的连线即为半径,故带第②块碎片,故选B.
7.下列图形不一定有外接圆的是( )
A.三角形 B.正方形 C.平行四边形 D.矩形
【答案】C
【解析】任意三角形都有一个外接圆;正方形有一个外接圆,圆心是两条对角线的交点;矩形有一个外接圆,圆心是两条对角线的交点;在平面内不存在到平行四边形四个顶点的距离都相等的点,所以一般的平行四边形没有外接圆.故选C.
8.如图,点A,B,C在同一条直线上,点D在直线AB外,过这四点中的任意3个点,能画出圆的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】根据题意,得点D,A,B;点D,A,C;点D,B,C均可以确定一个圆,故过这四点中的任意3个点,能画3个圆.
(二)填空题
9.(2025·徐州铜山期末)不在同一直线上的三点确定____个圆。
【答案】:1
【解析】:核心定理原文。
10.(2026·盐城大丰一模)直角三角形两直角边9、12,外接圆半径=____。
【答案】:7.5
【解析】:斜边15,R=15÷2=7.5。
11.(2024·泰州兴化期末)等边三角形外心在三角形____。
【答案】:内部
【解析】:等边属于特殊锐角三角形。
12.(2025·无锡滨湖期末)要复原破损圆形,碎片必须包含至少____条完整弦。
【答案】:2
【解析】:两条弦作垂直平分线找圆心。
(三)解答题
13.(2026·东台一模,3小问)平面三点A(0,0)、B(4,0)、C(2,5)。
(1)判断三点是否共线;
(2)求△ABC外心横坐标;
(3)说明外心在三角形内部还是外部。
解:(1) A、B在x轴,C纵坐标5,三点不共线,可确定圆;
(2) AB垂直平分线为直线x=2,外心横坐标2;
(3) 三角形为锐角三角形,外心在内部。
14.如图1是一块钟表残片,图2是其示意简图.弦的垂直平分线交弧于点C,交弦于点D, 连接.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出残片所在圆的圆心O;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)若,求残片所在圆的半径.
解:(1)如图,点O即为所求;
(2)如图,连接,设圆的半径为r,则,,∵,,
∴,在中,,∴,解得:,
即圆的半径为
15.如图,内接于,.连接并延长,交于点.
(1)求证:垂直平分;
(2)若的半径为5,,求的长.
解:(1)证明:如图1,连接、,∵△ABC内接于,∴,∵,∴,∵到线段两端点距离相等的点在垂直平分线上,
∴垂直平分;
(2)由(1)知,,,可得,,由勾股定理得,,∴,由勾股定理得,,∴的长为.
六.巩固训练
(一)选择题
1.(2025·南京秦淮期末)下列条件不能确定唯一圆的是( )
A. 圆心、半径 B. 不在同一直线三点 C. 一条直径 D. 任意两点
【答案】:D
【解析】:过两点可作无数圆,无法唯一确定。
2.(2026·盐城市直二模)△ABC外心O,OA=5,则OB=( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】:C
【解析】:外心到三顶点距离相等,OA=OB=OC=半径。
3.(2024·扬州广陵期末)△ABC三边垂直平分线交点在三角形外,则△ABC是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 等边三角形
【答案】:C
【解析】:钝角三角形外心外部。
4.(2025·连云港东海期末)过平面内三点画圆,最多可画( )
A. 0个 B. 1个 C. 无数个 D. 3个
【答案】:B
【解析】:三点不共线时唯一1个,共线0个,最多1个。
5.(2026·常州溧阳二模)下列说法正确的有( )
①任意三角形都有外接圆;②任意圆都只有一个内接三角形;③直角三角形外心是斜边中点;④三点一定确定圆
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】:B
【解析】:①③正确;②一个圆无数内接三角形;④缺不共线条件,共2句正确。
6. 如图,点P是等边三角形ABC外接圆⊙O上的点,在以下判断中,不正确的是( )
A. 当弦PB最长时,ΔAPC是等腰三角形 B. 当ΔAPC是等腰三角形时,PO⊥AC
C. 当PO⊥AC时,∠ACP=30° D. 当∠ACP=30°时,ΔPBC是直角三角形
【答案】:C
【解析】:当弦PB最长时,PB是⊙O的直径,所以根据等边三角形的性质,BP垂直平分AC,从而根据线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等的性质得PA=PC,即ΔAPC是等腰三角形,判断A 正确;当ΔAPC是等腰三角形时,根据垂径定理,得PO⊥AC,判断B正确;当PO⊥AC时,若点P劣弧AC上,则∠ACP=30°,若点P在优弧AC上,则点P与点B重合,∠ACP=60°,则∠ACP=60°,判断C错误;当∠ACP=30°时,∠ABP=∠ACP=30°,又∠ABC=60°,从而∠PBC=30°;又∠BPC=∠BAC=60°,所以,∠BCP=90°,即ΔPBC是直角三角形,判断D正确.故选C.
7. 若点O是等腰△ABC的外心,且∠BOC=60°,底边BC=2,则△ABC的面积为( C )
A. 2+ B. C. 2+或2- D. 4+2或2-
【答案】:C
【解析】:由题意可得,如图所示,存在两种情况,当△ABC为△A1BC时,连接OB、OC,∵点O是等腰△ABC的外心,且∠BOC=60°,底边BC=2,OB=OC,∴△OBC为等边三角形,OB=OC=BC=2,OA1⊥BC于点D,∴CD=1,OD==,∴=BC•A1D==;当△ABC为△A2BC时,连接OB、OC,∵点O是等腰△ABC的外心,且∠BOC=60°,底边BC=2,OB=OC,∴△OBC为等边三角形,OB=OC=BC=2,OA1⊥BC于点D,∴CD=1,OD==,∴=BC•A2D ==,由上可得,△ABC的面积为或,故选C.
8. 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( ).
A.4 B. C. D. 2
【答案】:D
【解析】:∵∠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.故选:D.
9.如图,0为锐角三角形ABC的外心,四边形OCDE为正方形,其中E点△ABC的外部,则下列叙述正确的是( ).
A. D是△AEB的外心,O是△AED的外心 B. O不是△AEB的外心,O不是△AED的外心
C. D不是△AEB的外心,O是△AED的外心 D. O是△AEB的外心,O不是△AED的外心
【答案】:D
【解析】:连结OA、OB、OD,如图, ∵O为△ABC的外心, ∴OA=OB=OC,
∵四边形OCDE为正方形,∴OC=OE, ∴OA=OB=OE, ∴O为△ABE的外心, 又∵OA=OE≠OD,
∴O不是△ADE的外心.故答案为:D.
10.在平面直角坐标系中,已知点A(0,1),B(0,﹣5),若在x轴正半轴上有一点C,使∠ACB=30°,则点C的横坐标是( A )
A.3+4 B.12 C.6+3 D.6
【答案】:A
【解析】:如图,以AB为边向右作等边△ABD,以D为圆心,DA为半径作⊙D交x的正半轴于C,连接CA,CB,此时∠ACB=∠ADB=30°满足条件.过点D作DJ⊥AB于J,DK⊥OC于K,则四边形OJDK是矩形,∵A(0,1),B(0,﹣5),∴AB=6,∵DA=DB=AB=6,DJ⊥AB,∴AJ=JB=3,∴DJ=OK===3,∴OJ=DK=2,在Rt△DCK中,CK===4,∴OC=OK+KC=3+4,∴点C的横坐标为3+4,故选:A.
(二)填空题
11.(2025·苏州姑苏期末)三角形外接圆圆心叫做____。
【答案】:外心
【解析】:基础概念识记。
12.(2026·阜宁二模)钝角三角形最长边为10,外接圆半径____5(填>、<、=)。
【答案】:>
【解析】:钝角三角形外心外部,圆心到顶点距离大于最长边一半。
13.(2024·镇江丹徒期末)过线段两端点作圆,圆心轨迹是线段的____。
【答案】:垂直平分线
【解析】:垂直平分线性质。
14.(2026·无锡锡山一模)三点(0,1)、(2,1)、(1,3)____(填能/不能)确定圆。
【答案】:能
【解析】:三点无共线,可确定唯一圆。
15.(2024·南通通州期末)等边三角形边长6,外接圆外心到顶点距离为____。
【答案】:2
【解析】:等边三角形外接圆半径公式R=a=2。
16. 如图,△ABC的外心的坐标是____.
【答案】
【解析】∵△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).
17.如图方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点O,A,B,C在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立直角坐标系,则过A,B,C三点的圆的圆心坐标为___.
【答案】(-1,-2)
【解析】 如答图,连结AB,BC,分别作AB和BC的中垂线,交于G点,则圆心G的坐标为(-1,-2).
18.如图3-1-18,点A,B,C均在6×6的正方形网格格点上,过A,B,C三点的圆除经过A,B,C三点外还能经过的格点数为________个.
【答案】5
【解析】如图,根据“不在同一条直线上的三个点确定一个圆”,画出⊙O.根据几何直观即可得到⊙O除经过A,B,C三点外还能经过的格点数是5个.
19.如图,在平面直角坐标系中,点,点,点,则经画图操作可知,△ABC的外心坐标应是 .
【答案】
【解析】∵△ABC的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,∴作图得:∴与的交点即为所求的△ABC的外心,∴△ABC的外心坐标是,故答案为:.
20.在等边△ABC中,D,E分别是AC,BC上的点,AE与BD相交于点P.若△BCD的面积是12,BE=6,∠APB=120°,则△ABP的外接圆的半径长为 .
【答案】
【解析】O作OJ⊥AB于J,过点B作BH⊥AC于H.∵△ABK是等边三角形,∴∠K=60°,∵∠APB=120°,∴∠K+∠APB=180°,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC,∠BAC=∠C=60°,∵∠APB=120°,∴∠PAB+∠ABP=∠PAB+∠CAE=60°,∴∠CAE=∠ABD,∴△BAD≌△ACE(ASA),∴AD=EC,∵AC=BC,∴BE=CD=6,∵S△BCD=•CD•BH=12,∴BH=4,∴AB=8,∵OA=OB,OJ⊥AB,∴AJ=JB=4,∵∠OAB=30°,∴OA=,∴△APB的外接圆的半径为.故答案为.
(三)解答题
21. 如图,要把残破的轮片复制完整,已知弧上的三点A、B、C.
①用尺规作图法找出所在圆的圆心(保留作图痕迹,不写作法);
②设△ABC是等腰三角形,底边BC=8cm,腰AB=5cm,求圆片的半径R.
解:①作法:分别作AB和AC的垂直平分线,设交点为O,则O为所求圆的圆心;
②连接AO、BO,AO交BC于E,∵AB=AC,∴AE⊥BC,∴BE=BC= ×8=4,
在Rt△ABE中,AE==3,设⊙O的半径为R,在Rt△BEO中,
OB2=BE2+OE2 , 即R2=42+(R-3)2 , ∴R= (cm),答:圆片的半径R为 cm
22.如图小明家的房前有一块矩形的空地,空地上有三棵树A,B,C,小明想建一个圆形花坛,使三棵树都在花坛的边上.
(1)请你帮小明把花坛的位置画出来(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)若△ABC中,AB=8 m,AC=6 m,∠BAC=90°,试求小明家圆形花坛的面积.
解:(1)如答图①,⊙O即为所求作的花坛的位置;
(2)如答图②,∵∠BAC=90°,AB=8 m,AC=6 m,∴BC==10(m),∴△ABC外接圆的半径为5 m,∴小明家圆形花坛的面积为S=πr2=25π(m2).
24.已知A,B,C三点.根据下列条件,说明A,B,C三点能否确定一个圆.如果能,求出圆的半径;如果不能,请说明理由.
(1)AB=2+1,BC=4,AC=2-1;
(2)AB=AC=10,BC=12.
解:(1)∵2+1+2-1=4,∴AB+AC=BC,∴A,B,C三点共线,∴A,B,C三点不能确定一个圆;
(2)∵10+10=20>12,∴A,B,C三点不共线,∴A,B,C三点能确定一个圆.如图,过点A作AD⊥BC,设AD上的点O为圆心,连结BO,∵BC=12,∴DB=6,∵AB=10,
∴AD==8,在Rt△BOD中,设OB=x,则DO=8-x,由勾股定理,得x2-62=(8-x)2,解得x=.∴A,B,C三点能确定一个圆,该圆的半径为.
25.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长为1,的一条圆弧经过格点,现在以格点为原点、竖直和水平方向为坐标轴建立平面直角坐标系.
(1)圆心的坐标为______;
(2)求的半径;
(3)若点的坐标是,试判断点与的位置关系,并说明理由.
解:(1)圆心D如图所示;圆心D坐标为,故答案为:.
(2)由勾股定理得,的半径为.
(3)点在内.理由如下:,而,点在内.
26.锐角△ABC外接圆的圆心为O,线段OA,BC的中点分别为M、N,∠ABC=4∠OMN,∠ACB=6∠OMN.设∠OMN=θ.
(1)请直接用θ表示∠BAC,∠MON;
(2)判断△OMN的形状,并给出证明;
(3)求∠OMN的大小.
解:(1)连接OC,∵∠OMN=θ,∠ABC=4θ,∠ACB=6θ;∴∠BAC=180°﹣10θ,∴∠BOC=2∠BAC=2(180°﹣10θ),∵N是BC的中点,∴ON垂直于BC,
∴∠NOC=∠BON=∠BOC=∠BAC=180°﹣10θ,∵∠ABC=4θ,∴∠AOC=8θ,
∴∠NOC=180°﹣10θ,∠AOC=8θ,∴∠AON=∠NOC+∠AOC=180°﹣10θ+8θ=180°﹣2θ,∴∠MON=180°﹣2θ;
(2)∵∠OMN=θ,由(1)知,∠MON=180°﹣2θ,∴∠ONM=180°﹣∠MON﹣∠OMN=θ=∠OMN,∴OM=ON,∴△MON为等腰三角形,
(3)∵OA=OB,由 (2)知,△OMN是等腰三角形,∴ON=OM=OA=OB;∵N是BC的中点,∴ON⊥BC,∴∠OBN=30°,∴180°﹣10θ=60°,∴θ=12°,∴∠OMN=12°.
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《第3章圆第2节确定圆的条件》预习讲义
一.预习目标
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1.掌握过1个点、2个点、3个点作圆的规律,牢记核心定理:不在同一直线上的三点确定一个圆,区分三点共线/不共线两种情况。
2.理解三角形外接圆、内接三角形、外心的定义,熟记外心性质:外心是三边垂直平分线交点,到三角形三个顶点距离相等。
3.分类掌握锐角、直角、钝角三角形外心的位置特征,会计算直角三角形外接圆半径。
4.掌握破损圆形玻璃复原、网格找外心、尺规作三角形外接圆基础题型解题思路。
5.规避高频易错点:忽略
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三点不共线
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前提、混淆外心与内心、直角三角形外接圆半径计算漏除以2。
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二.重点难点
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(一)重点
1.三点确定圆定理的理解与判断;
2.三角形外心定义、性质与位置规律;
3.直角三角形外接圆半径计算。
(二)难点
1.网格坐标系中求三角形外心坐标;
2.结合垂直平分线、勾股定理的几何综合计算;
3.实际应用:利用碎片圆弧复原完整圆形。
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三.自主探究
(一)过点作圆的个数规律
1.过1个点:可作无数个圆,圆心为平面内任意一点,半径为圆心到该定点距离。
过一点的圆有无数个,圆心为点A以外任意一点.
2.过2个点A、B:可作无数个圆,所有圆心都在线段AB的垂直平分线上,半径为圆心到A(或B)的距离。
过两个点的圆也有无数个,圆心都在线段AB的垂直平分线上.
3.过3个点:
(1)三点共线:无法作出同时经过三点的圆;
经过同一条直线上的三个点不能作圆.
(2)三点不在同一直线:有且只有1个圆同时经过三点(核心定理)。
作法:①连结AB,作线段AB的垂直平分线MN;
②连接AC,作线段AC的垂直平分线EF,交MN于点O;
③以O为圆心,OA为半径作圆.
所以⊙O就是所求作的圆.
通过刚刚的作图过程,∵直线MN和EF只有一个交点O,并且点O到A,B,C三个点的距离相等,∴经过点A,B,C三点可以作一个圆,并且只能作一个圆.
(二)三角形外接圆相关概念
【尝试】用直尺和圆规作一个圆,使它经过 △ABC的三个顶点。
作法:(1)作线段AB的垂直平分线MN;(2)作线段AC的垂直平分线EF,交MN于点O;(3)连接OB.(4)以O为圆心,OB为半径作圆.
⊙O就是所求作的圆.
经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆.这个三角形叫做这个圆的内接三角形.
三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心.
【想一想】:
(1)一个三角形的外接圆有几个?
一个三角形的外接圆有几个一个。
(2)一个圆的内接三角形有几个?
一个圆的内接三角形有无数个。
(3)三角形的外心有什么性质?
三角形外心是AABC三条边的垂直平分线的交点;它到三角形的三个顶点的距离相等.
(三)三类三角形外心位置(必考)
分别画一个锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,再画出它们的外接圆,观察并叙述各三角形的外心与这个三角形的位置关系。
1.锐角三角形:外心在三角形内部;
2.直角三角形:外心在斜边中点,外接圆半径R=斜边长度;
3.钝角三角形:外心在三角形外部。
(四)实际应用
破损圆形玻璃复原:保留两段完整圆弧的碎片,作出两段弦的垂直平分线,交点即为圆心,可复原完整圆形。
四.经典例题
例1.(2025·苏州昆山期末)下列说法正确的是( )
A. 三点确定一个圆 B. 过两点有且只有一个圆
C. 一个三角形有且只有一个外接圆 D. 三角形外心到三边距离相等
例2.(2026·盐城阜宁一模)直角三角形两直角边6、8,则外接圆半径为( )
A. 5 B. 10 C. 4 D. 3
例3.(2024·无锡惠山期末)破损圆形玻璃碎片,哪一块可复原完整圆( )
A. 仅含一段短弧碎片 B. 含两段相交弦的碎片
C. 只含圆上一个点碎片 D. 含一段直径碎片
例4.(2026·泰州姜堰二模)钝角三角形的外心位置在( )
A. 三角形内部 B. 斜边中点 C. 三角形外部 D. 三角形边上
例5.(2025·南通通州期末)过同一直线上三点,能作____个圆。
例6.(2024·镇江丹徒期末)线段AB=8,过A、B两点作圆,圆心轨迹是线段AB的____。
例7.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,7),点B的坐标为(0,3),点C的坐标为(3,0).
(1)若△ABC的外接圆的圆心为M,则圆心M的坐标为_________,⊙M的半径为________;
(2)求△ABC的外接圆与x轴的另一个交点坐标.
例8.(1)如图,已知△ABC,用尺规作图画出△ABC的外接圆⊙O不写画法,保留作图痕迹;
(2)若△ABC是直角三角形,且∠C=90o,AB=5,则△ABC的外接圆的半径为______.
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2025·淮安淮阴期末)下列图形外心在边上的是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 等边三角形
2.(2026·盐城滨海一模)平面内4个点,其中3点共线,任意三点画圆,一共可画圆个数( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3.(2024·常州新北期末)关于外心说法错误的是( )
A. 外心是三边垂直平分线交点 B. 外心到三个顶点距离相等
C. 等边三角形外心、内心重合 D. 钝角三角形外心在三角形内部
4.(2025·宿迁宿豫期末)过一点A作圆,可作个数( )
A. 1 B. 2 C. 无数 D. 0
5.(2026·苏州吴中二模)三角形外接圆的圆心是( )
A. 角平分线交点 B. 中线交点 C. 垂直平分线交点 D. 高交点
6.小明不慎把家里的圆形玻璃打碎了,其中四块碎片如图所示.为配到与原来大小一样的圆形玻璃,小明带到商店去的一块玻璃碎片应该是( )
A.第①块 B.第②块 C.第③块 D.第④块
7.下列图形不一定有外接圆的是( )
A.三角形 B.正方形 C.平行四边形 D.矩形
8.如图,点A,B,C在同一条直线上,点D在直线AB外,过这四点中的任意3个点,能画出圆的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(二)填空题
9.(2025·徐州铜山期末)不在同一直线上的三点确定____个圆。
10.(2026·盐城大丰一模)直角三角形两直角边9、12,外接圆半径=____。
11.(2024·泰州兴化期末)等边三角形外心在三角形____。
12.(2025·无锡滨湖期末)要复原破损圆形,碎片必须包含至少____条完整弦。
(三)解答题
13.(2026·东台一模,3小问)平面三点A(0,0)、B(4,0)、C(2,5)。
(1)判断三点是否共线;
(2)求△ABC外心横坐标;
(3)说明外心在三角形内部还是外部。
14.如图1是一块钟表残片,图2是其示意简图.弦的垂直平分线交弧于点C,交弦于点D, 连接.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出残片所在圆的圆心O;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)若,求残片所在圆的半径.
15.如图,△ABC 内接于,.连接并延长,交于点.
(1)求证:垂直平分;
(2)若的半径为5,,求的长.
六.巩固训练
(一)选择题
1.(2025·南京秦淮期末)下列条件不能确定唯一圆的是( )
A. 圆心、半径 B. 不在同一直线三点 C. 一条直径 D. 任意两点
2.(2026·盐城市直二模)△ABC外心O,OA=5,则OB=( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
3.(2024·扬州广陵期末)△ABC三边垂直平分线交点在三角形外,则△ABC是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 等边三角形
4.(2025·连云港东海期末)过平面内三点画圆,最多可画( )
A. 0个 B. 1个 C. 无数个 D. 3个
5.(2026·常州溧阳二模)下列说法正确的有( )
①任意三角形都有外接圆;②任意圆都只有一个内接三角形;③直角三角形外心是斜边中点;④三点一定确定圆
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
6. 如图,点P是等边三角形ABC外接圆⊙O上的点,在以下判断中,不正确的是( )
A. 当弦PB最长时,ΔAPC是等腰三角形 B. 当ΔAPC是等腰三角形时,PO⊥AC
C. 当PO⊥AC时,∠ACP=30° D. 当∠ACP=30°时,ΔPBC是直角三角形
7. 若点O是等腰△ABC的外心,且∠BOC=60°,底边BC=2,则△ABC的面积为( C )
A. 2+ B. C. 2+或2- D. 4+2或2-
8. 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( ).
A.4 B. C. D. 2
9.如图,0为锐角三角形ABC的外心,四边形OCDE为正方形,其中E点△ABC的外部,则下列叙述正确的是( ).
A. D是△AEB的外心,O是△AED的外心 B. O不是△AEB的外心,O不是△AED的外心
C. D不是△AEB的外心,O是△AED的外心 D. O是△AEB的外心,O不是△AED的外心
10.在平面直角坐标系中,已知点A(0,1),B(0,﹣5),若在x轴正半轴上有一点C,使∠ACB=30°,则点C的横坐标是( A )
A.3+4 B.12 C.6+3 D.6
(二)填空题
11.(2025·苏州姑苏期末)三角形外接圆圆心叫做____。
12.(2026·阜宁二模)钝角三角形最长边为10,外接圆半径____5(填>、<、=)。
13.(2024·镇江丹徒期末)过线段两端点作圆,圆心轨迹是线段的____。
14.(2026·无锡锡山一模)三点(0,1)、(2,1)、(1,3)____(填能/不能)确定圆。
15.(2024·南通通州期末)等边三角形边长6,外接圆外心到顶点距离为____。
16. 如图,△ABC的外心的坐标是____.
17.如图方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点O,A,B,C在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立直角坐标系,则过A,B,C三点的圆的圆心坐标为___.
18.如图3-1-18,点A,B,C均在6×6的正方形网格格点上,过A,B,C三点的圆除经过A,B,C三点外还能经过的格点数为________个.
19.如图,在平面直角坐标系中,点,点,点,则经画图操作可知,△ABC的外心坐标应是 .
20.在等边△ABC中,D,E分别是AC,BC上的点,AE与BD相交于点P.若△BCD的面积是12,BE=6,∠APB=120°,则△ABP的外接圆的半径长为 .
(三)解答题
21. 如图,要把残破的轮片复制完整,已知弧上的三点A、B、C.
①用尺规作图法找出所在圆的圆心(保留作图痕迹,不写作法);
②设△ABC是等腰三角形,底边BC=8cm,腰AB=5cm,求圆片的半径R.
22.如图小明家的房前有一块矩形的空地,空地上有三棵树A,B,C,小明想建一个圆形花坛,使三棵树都在花坛的边上.
(1)请你帮小明把花坛的位置画出来(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)若△ABC中,AB=8 m,AC=6 m,∠BAC=90°,试求小明家圆形花坛的面积.
24.已知A,B,C三点.根据下列条件,说明A,B,C三点能否确定一个圆.如果能,求出圆的半径;如果不能,请说明理由.
(1)AB=2+1,BC=4,AC=2-1;
(2)AB=AC=10,BC=12.
25.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长为1,的一条圆弧经过格点,现在以格点为原点、竖直和水平方向为坐标轴建立平面直角坐标系.
(1)圆心的坐标为______;
(2)求的半径;
(3)若点的坐标是,试判断点与的位置关系,并说明理由.
26.锐角△ABC外接圆的圆心为O,线段OA,BC的中点分别为M、N,∠ABC=4∠OMN,∠ACB=6∠OMN.设∠OMN=θ.
(1)请直接用θ表示∠BAC,∠MON;
(2)判断△OMN的形状,并给出证明;
(3)求∠OMN的大小.
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