内容正文:
29.2.3 圆周角
第1课时 圆周角定理及其推论
课题
圆周角定理及其推论
课型
新授课
教学内容
教材第127-130页的内容
教学目标
1.理解圆周角的概念,有机渗透“由特殊到一般”思想、 “分类”思想、“化归”思想,培养学生以严谨求实的态度思考。
2.理解圆周角的定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.
3.理解圆周角定理的推论: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.
4.引导学生能主动地通过观察、实验、探究“圆周角定理及其推论”,培养学生的逻辑思维能力、分析解决问题的能力,从而提高数学素养.
教学重难点
教学重点:圆周角的定理、圆周角的定理的推导及运用它们解题.
教学难点:运用数学分类思想证明圆周角的定理.
教 学 过 程
备 注
1.创设情境,引入课题
【回顾】
什么是圆心角?
【师生活动】教师提出问题,全班学生回顾并作答:“顶点在圆心的角叫作圆心角(如下图).”然后教师可追问:一个三角形,当它内接于一个圆时,它的任一个角都与圆有什么位置关系?
2.类比探究,学习新知
【观察思考】
【问题1】如图,△ABC内接于⊙O,观察图中的A,它有什么特点?
预设答案:①顶点在圆上;②角的两边与圆各另有一个公共点.
【师生活动】教师以A为例引导学生观察思考,找出A的顶点、两条边分别与圆的位置关系.进而归纳出圆周角的定义:
顶点在圆上并且两边都与圆相交的角叫作圆周角.
教师适当强调,圆周角应该满足两个条件,①顶点在圆上;②角的两边与圆各另有一个公共点.这两个条件缺一不可.
【想一想】
判断下列各图中,哪些是圆周角?
预设答案:(1)√,(2)×,(3)×,(4)×,(5)×,(6)√.
【问题2】如图,△ABC是等边三角形,⊙O是其外接圆.你能发现BAC和∠BOC的大小有什么关系吗?
预设答案:BACBOC
【师生活动】教师提出问题,引导学生思考,因为△ABC是等边三角形,不难得出∠BAC=60°,∠AOB=∠BOC=
∠AOC=120°.从而∠BAC=∠BOC.进而教师追问:当△ABC是任意三角形时,这个结论还成立吗?
如图,△ABC是⊙O的任一内接三角形.继续探究∠BAC和∠BOC的大小关系.
【师生活动】教师提出问题,组织学生动手测量,得出结论:BACBOC.然后小组交流讨论,通过得出的结论,提出猜想.
【猜想】
一条弧所对的圆周角等于它所对圆心角的一半.
【追问】你能证明这个猜想吗?
【师生活动】教师提出问题后,先让学生在圆中画出同弧所对的圆心角和圆周角,引导学生观察圆心与圆周角位置,发现圆心O与圆周角∠BAC的位置关系有三种:
(1)圆心在圆周角的一条边上;
(2)圆心在圆周角的内部;
(3)圆心在圆周角的外部.
【证明】
在第(1)种情况下,如何证明?
预设答案:∵OAOC,∴∠A∠C.
又∠BOC∠A∠C,
∴.
【师生活动】教师提出问题,带领学生分析第(1)种情况的证明思路,然后让学生自行完成第(2)、(3)种情况的证明,最终教师PPT展示.
第(2)种情形:
.
第(3)种情形:
.
【归纳】
圆周角定理:
一条弧所对的圆周角等于它所对圆心角的一半.
【做一做】
如图,在⊙O中,BOC50°,求A的大小.
答:25°.
【问题3】“在同圆或等圆中,同弧所对的圆心角相等”那么同弧所对的圆周角呢?
预设答案:相等.
【师生活动】教师提出问题后,先让学生试着猜想,然后再验证.
证明:如图,连接OA,OB.
由圆周角定理得,
,.
∴∠AC1B∠AC2B∠AC3B.
【追问1】等弧所对的圆周角呢?相等吗?
【师生活动】教师提出问题,学生仿照前面的思路证明,教师PPT展示过程.
证明:如图,连接OA,OB,OC,OD.
∵ =,∴∠AOC=∠BOD.
又,,
∴∠ADC∠BAD.
结论:
在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.
【追问2】反过来,在同圆或等圆中,如果圆周角相等,那它们所对的弧相等吗?
预设答案:相等.
【师生活动】教师引导学生理解由圆周角相等,可推出所对的圆心角相等,结合“圆心角的度数与它所对的弧的度数相等”可得:在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等.从而
得出圆周角定理的推论:
推论1: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.
【做一做】
如图,AB是直径,C是圆上任意一点(不与A、B重合),求∠ACB °.
预设答案:90.
【师生活动】教师提出问题,学生应用所学知识作答.在学生得到结果后,教师追问:如果∠ACB90°,能得出AB是直径吗?引导学生得出答案后,归纳总结圆周角定理的另一个推论:
推论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.
【归纳】
3.学以致用,应用新知
【例】如图,⊙O的直径AB的长为10,弦AC的长为6。 ∠ACB 的平分线交⊙O于点D,求BC,AD,BD的长.
分析:解决与圆有关的问题,关键在于分析圆心角、
圆周角、直径和弦之间的关系。由AB是直径,可知圆周
角∠ACB=∠ADB=90°;由圆周角∠ACD=∠BCD,可
知它们相应的圆心角相等,进而得到弦AD=BD.
解:如图,连接OD.
∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB= ∠ADB=90°.
∵在Rt△ABC中,AB=10, AC=6,
∴BC==8,
∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠BCD.
∵在⊙O中,∠AOD=2∠ACD, ∠ BOD=2∠BCD,
∴∠AOD=∠BOD.∴AD=BD.
又在Rt△ABD中,AD2+BD2=+AB2,
∴AD=BD=AB=5.
4.随堂训练,巩固新知
(1)如图AB是⊙O的直径,C,D是圆上的两点,若∠ABD=40°,则∠BCD=___.
答案:50°.
(2)如图,四边形ABCD的四个顶点在⊙O上,找出图中分别与1、2、3、4相等的角.
解:1CBD;2ACB;3CAB;4ABD.
(3)已知:如图,OA,OB,OC都是⊙O的半径,AOB=2BOC.
求证:ACB2BAC.
解:∵AOB2ACB,
AOB=2BOC,
∴ACBBOC.
∵BOC=2BAC,
∴ACB2BAC.
(4)证明:如果三角形一边上的中线等于该边的一半,那么这个三角形是直角三角形.
已知:△ABC中,OB是AC边的中线,
且OBAC.
求证:△ABC是直角三角形.
证明:由题意得:OAOBOC.
即△ABC三个顶点都在以点O为圆心,OA的长为半径的圆上.
∵AC是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是90°可得:ABC90°,即△ABC是直角三角形.
(5) 如图,AB为⊙O的直径,弦CD交AB于点P,ACD60°,ADC70°. 求∠APC的度数.
解:如图,连接BC,则ACB90°,
DCBACBACD90°60°30°.
又∵BAD∠DCB30°,
∴APCBADADC30°70°100°.
5.课堂小结,自我完善
教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,并请学生回答以下问题:
(1)本节课学习了哪些主要内容?
(2)我们是如何证明圆周角定理的?在证明过程中用到了哪些思想方法?
6.布置作业
教材P129练习第1-3题,P131习题29.2第2-4题.
通过回忆圆心角的定义及特点,引发学生思考新问题,建立起新旧知识之间的联系,便于学生理解和接受.
观察所给图形,找出A的顶点、两条边分别与圆的位置关系,引出圆周角的定义.
巩固圆周角的定义.
从特殊情形入手,便于学生观察得出结论,再对一般情形进行合理猜想,使学生在学习新知的同时感知由特殊到一般的数学思想.
培养学生的动手能力,使学生在自主探索,合作交流的过程中完成学习任务.
通过证明使学生对圆周角定理的认识从感性上升到理性. 培养学生的逻辑思维能力以及分类讨论的数学思想.
及时巩固圆周角定理.
让学生经历观察、猜想、证明得出推论的探索过程,得到圆周角定理的推论,进一步认识与圆有关的角和弧之间的关系.
由一般到特殊进一步认识定理,加深对定理的理解,获得推论2.
梳理本节课的重点内容,加深对圆周角定理及其推论的理解.
通过例题讲解,巩固本节课所学知识. 培养学生解决问题的能力,进一步提高学生分析能力和有条理的表达能力.
进一步巩固本节课的内容. 了解学习效果,让学生经历运用知识解决问题的过程,给学生获得成功体验的空间.
通过随堂练习,进一步巩固课堂所学内容,检测学习效果.
通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用,提高计算能力和做题效率.
加深认识,深化提高.
板书设计
圆周角定理及其推论
1.圆周角的概念
2.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.
3.圆周角定理的推论
推论1: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.
提纲挈领,重点突出.
教后反思
反思教学过程和教师表现,进一步优化操作流程,提升自身素质.
第2课时 圆内接四边形
课题
圆内接四边形
课型
新授课
教学内容
教材第130-131页的内容
教学目标
1.了解圆内接多边形和多边形外接圆的概念;
2.掌握圆内接四边形的概念及其性质定理,通过圆的特殊内接四边形到圆的一般内接四边形的性质的探究,培养学生观察、分析、概括的能力;
3.熟练运用圆内接四边形的性质进行计算和证明,进一步提高学生的应用能力和思维能力.
教学重难点
教学重点:圆内接四边形的性质定理.它是圆中探求角相等或互补关系的常用定理,同时也是转移角的常用方法。
教学难点:论证圆内接四边形对角互补。
教 学 过 程
备 注
1.创设情境,引入课题
【回顾】
什么是圆周角?你还记得圆周角定理及其推论吗?
预设答案:顶点在圆上并且两边都与圆相交的角叫作圆周角.
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.
推论1: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.
【师生活动】引导学生回顾上节课的内容,教师追问直径是特殊的弦,它所对的圆周角相等,都是90°,那对于一般的弦,它所对的圆周角是否也相等呢?也就是说,同圆或等圆中,同弦或等弦所对的圆周角相等吗?
2.类比探究,学习新知
【合作探究】
接下来我们以同弦为例进行探究.
【问题1】BD是⊙O的弦(不是直径),则它所对的圆周角都相等吗?
猜想:∠A∠E,∠C∠F.
【追问1】能否验证你的猜想呢?
预设答案:∵∠A,∠E所对的弧都是;
∠C,∠F所对的弧都是;
根据同弧所对的圆周角相等,得:
∠A∠E,∠C∠F.
【师生活动】教师PPT展示,任意作出弦BD所对的4个圆周角,引导学生发现,根据角的顶点在弦的上方还是下方,把4个角归为两类,让学生提出猜想,并验证,最终教师PPT展示验证的过程.
【追问2】∠A∠C吗?
预设答案:不一定相等.
【师生活动】教师提出问题后,引导学生先观察图形:
不难发现,∠A是锐角,∠C是钝角.显然不相等.并进一步引导学生发现,若BD是直径,则它所对的圆周角∠A∠C,从而得出结论:∠A∠C不一定相等.
【追问3】∠A和∠C有什么数量关系呢?
【师生活动】教师引导学生把问题转化为四边形的一组对角的数量关系,进一步让学生观察这个四边形有什么特点,引导学生发现四边形的四个顶点都在圆上,从而引出圆内接多边形的概念.
如果一个多边形的所有顶点都在同一个圆上,这个多边形叫作圆的内接多边形.这个圆叫作这个多边形的外接圆.
如上图中,四边形ABCD是⊙O的内接四边形;⊙O是四边形ABCD的外接圆.
【追问3】就转化为了:圆内接四边形的一组对角有什么关系?
猜想:互补.
证明:如图,连接OB,OD.
∵,.
又∵∠1∠2360°,
∴∠A∠C180°.
同理:∠ABC∠ADC180°.
【师生活动】教师引导学生猜想,然后学生自主验证、小组交流后,尝试用语言归纳总结出所得结论.教师汇总并补充.
圆内接四边形的对角互补.
【追问4】现在,你能回答课程刚开始的问题了吗?同圆或等圆中,同弦或等弦所对的圆周角相等吗?
预设答案:同圆或等圆中,同弦或等弦所对的圆周角相等或互补.
【师生活动】教师提出问题,引导学生回顾刚才探究的过程,然后得出结论,需要提醒的是,前面只探究了同弦所对的圆周角,对于同圆或等圆中等弦的情况,学生可自行探究.
【思考】
【问题2】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形;∠A与∠DCE有什么关系?
预设答案:相等.
证明:∵∠DCE∠DCB180°,∠A ∠DCB180°.
∴∠A∠DCE.
【师生活动】教师引导学生自主探究,小组交流后,尝试用语言总结出所得结论,选代表回答,教师补充.
圆内接四边形的一个外角等于它的内对角.
【归纳】
圆内接四边形的性质
圆内接四边形的对角互补,且任何一个外角等于它的内对角.
【做一做】
1.如图在圆内接四边形ABCD中,
(1)若∠B=30°,则∠D=__.
(2)若∠A∶∠C5∶4,则∠A__.
答:(1)150°;(2)100°.
【延伸】
【问题3】所有的圆都有内接四边形,反过来,所有的四边形都有外接圆吗?
【师生活动】教师提出问题后,先引导学生独立思考,然后适当提醒,比如,以四边形ABCD为例(如下图),可以先假设四边形ABCD有外接圆⊙O.也就是说,四边形ABCD是⊙O的内接四边形.则应满足AC180°, BD180°.这显然与已知图形相矛盾,故假设不成立,四边形ABCD没有外接圆.
结论:
所有的圆都有内接四边形,但是四边形不一定有外接圆.
【追问】什么样的四边形才有外接圆呢?
【师生活动】教师引导学生从“圆内接四边形的对角互补”入手,提出猜想“对角互补的四边形有外接圆”,并尝试让学生仿照前面用反证法进行验证,若学生没有思路,教师适当提醒.
已知:如图,四边形ABCD中,AC180°, BD180°.
求证:四边形ABCD内接于一个圆.
证明:如图,过点A,B,D作⊙O ,假设C不在⊙O上,点C在圆外或圆内,若点C在圆外,设BC交圆O于点C',连接DC',
根据圆内接四边形的性质得:
ADC'B180° .
∵AC180°,
∴DC'BC.
这与三角形外角定理矛盾,
故点C不可能在圆外. 类似地可证点C不可能在圆内.
∴点C在⊙O上,也即A,B,C,D四点共圆.
【归纳】
1.所有的圆都有内接四边形,但是四边形不一定有外接圆.
2.对角互补的四边形有外接圆.这也是证明四点共圆的一种常用方法.
3.学以致用,应用新知
【例】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若BOD100°,求A与C的度数.
解:∵在⊙ O中,∠ A 与∠ BOD 所对的弧都是弧BD,∴ABOD×100°=50°.
又四边形ABCD 为⊙ O 的内接四边形,
∴∠ C+ ∠ A = 180°.
∴∠ C = 130°.
4.随堂训练,巩固新知
(1)若四边形ABCD为圆内接四边形,下列可能成立的是( )
A. A∶B∶C∶D 1∶2∶3∶4
B. A∶B∶C∶D 4∶3∶2∶1
C. A∶B∶C∶D 4∶1∶3∶2
D. A∶B∶C∶D 4∶3∶1∶2
答案:D
(2)已知:四边形ABCD内接于⊙O,BC是⊙O的直径,AD//BC,AC与BD相交于点P,APB20°,求四边形各个角的度数.
解:∵ BC是⊙O的直径,∴BDC90°.
∵AD//BC,∴=,
∴ADBCAD.
又APBADBCAD20°,
∴ADBCAD10°.
∴ADCADBBDC10°90°100°,
BCD180°100°80°.
同理可得:DAB100°,ABC80°.
(3)证明:圆内接平行四边形是矩形.
已知:▱ABCD是⊙O的内接四边形.
求证:▱ABCD是矩形.
证明:∵▱ABCD是⊙O的内接四边形.
∴AC,AC180°.
∴AC90°.即▱ABCD是矩形.
(4) 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.
解:设A,B,C的度数分别等于2x°,3x°,6x°.
∵四边形ABCD内接于圆,
∴ACBD180°.
∵2x6x180,∴x22.5,
∴A45°,B67.5° ,C135°,
D180°67.5°112.5°.
5.课堂小结,自我完善
教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,并请学生回答以下问题:
(1)本节课学习了哪些主要内容?
(2)圆内接四边形有哪些性质?
6.布置作业
教材P131练习第1-3题,P131习题29.2第10题.
先复习回顾已学知识,在此基础上提出问题,引导学生思考新知识,建立起新旧知识之间的联系,便于学生理解和接受.
让学生经历观察、猜想、验证、归纳总结等过程.充分理解圆内接四边形的性质,培养学生大胆猜想,勇于探究的数学精神.
探究圆内接四边形性质的推论.
及时巩固所学知识.
通过思考、猜想、验证,归纳等过程,使学生明白所有的圆都有内接四边形,但是四边形不一定有外接圆.进一步得出四点共圆的条件.
通过例题讲解,巩固本节课所学知识. 培养学生解决问题的能力,进一步提高学生分析能力和有条理的表达能力.
教师提出问题,学生先独立思考,解答.然后再小组交流探讨,教师巡视,如遇到有困难的学生适当点拨,最终教师展示答题过程.
通过随堂练习,进一步巩固课堂所学内容,检测学习效果.
进一步巩固本节课的内容. 了解学习效果,让学生经历运用知识解决问题的过程,给学生获得成功体验的空间.
通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用.
板书设计
圆的内接多边形
提纲挈领,重点突出.
教后反思
反思教学过程和教师表现,进一步优化操作流程,提升自身素质.
学科网(北京)股份有限公司
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