内容正文:
3.3 圆的对称性(1)
第三章 圆
学 习 目 标
1
2
理解圆的中心对称性,掌握 “圆是中心对称图形,圆心是对称中心”.
掌握在同圆或等圆中,圆心角、弧、弦之间的相等关系,并能运用此关系进行相关的证明和计算.
3
理解圆心角度数与所对弧度数的相等关系,能解释尺规作等角的原理.
问题引入
把车轮的轮廓看作是一个圆,车轮绕固定轴心旋转,不论转到什么位置,其轮廓都与初始位置的圆重合.这说明圆有什么特殊性质?
圆特有的性质→旋转不变性
数学活动
在两张透明纸上分别画一个半径相等的圆,并将它们分割成圆心角相等的扇形.
将两张透明纸叠合,绕公共圆心转动其中一张透明纸.你有什么发现?
两个圆始终保持重合.
特别的,当旋转角为180°
时,旋转前后的图形也保
持重合.
新知归纳
根据中心对称图形的定义,我们得到如下结论:
圆是中心对称图形,
圆心是它的对称中心.
特别的,圆的直径的两个端点关于圆心中心对称.
操作思考
O
A
B
A'
B'
(A')
(B')
点A与点A'重合;
点B与点B'重合.
AB与A'B'重合;
与 重合.
在⊙O中,当圆心角∠AOB与∠A'OB'相等时,它们所对的和相等吗?所对的弦AB和A'B'相等吗?
操作思考
在⊙O和⊙O'中,当圆心角∠AOB与∠A'O'B'相等时,它们所对的和相等吗?所对的弦AB和A'B'相等吗?
●
A
B
O
●
A'
B'
O'
当OA与O′A′重合时,
∵∠AOB=∠A′O′B′,
∴ OB与O′B′重合.
又∵OA=O′A′,OB=O′B′,
∴点A与点A′重合,点B与点B′重合.
∴ 重合,AB与A′B′重合.
获取新知
在同圆或等圆中,圆心角相等的扇形都可以重合,
这两个扇形对应的弧和弦也都重合,我们把可以重合
的弧叫作等弧(equal arc).
如图,如果∠AOB=∠A'OB',那么AB=A'B′,=.
O
A
B
A'
B'
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.
前提条件
前提条件
讨论交流
在同圆或等圆中,如果两个圆心角所对的弧相等,那么它们所对的弦相等吗?这两个圆心角相等吗?为什么?
O
A
B
A'
B'
(A')
(B')
=
点A与点A'重合;
点B与点B'重合.
ABA'B'
∠AOB∠A'OB'
ABA'B'
点A与点A'重合;
点B与点B'重合.
=
∠AOB∠A'OB'
新知归纳
在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两条弧,两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
知一求二
圆心角、弧、弦的相等关系
前提条件
新知归纳
我们可以用图表示同圆或等圆中圆心角与所对弧、弦的关系:
圆心角相等
圆心角所对的弧相等
圆心角所对的弦相等
新知归纳
O
A
B
A'
B'
AB=A′B′
=
∠AOB =∠ A′O′B′
=
AB=A′B′
∠AOB =∠A′O′B′
AB=A′B′
∠AOB=∠ A′O′B′
=
●
●
A
B
A'
B'
O
O'
概念学习
O
n°的圆心角对着n°的弧,n°的弧对着n°的圆心角.
我们知道,将顶点在圆心的周角等分成360份,每一份圆心角是1°的角.
1°的圆心角
1°的弧
因为同圆中相等的圆心角所对的弧相等,所以整个圆也被等分成360份.我们把1°的圆心角所对的弧叫作1°的弧.
n°的圆心角
n°的弧
新知归纳
圆心角的度数与它所对的弧的度数相等.
①圆心角的度数与圆的半径大小无关,圆弧的度数也与圆的半径大小半径无关;
②圆心角的度数与它所对的弧的度数相等,并不是角和弧相等,它们是两类不同的图形;
∠AOB=
③度数相等的角是等角,但度数相等的弧不一定是等弧,等弧的特征是能够互
相重合(在同圆或等圆中).
讨论交流
回顾用直尺和圆规作一个角等于已知角的过程.你能利用圆的性质说明这样作图的道理吗?
O
A
B
C
D
O′
A′
B′
C′
D′
解:由作图过程,得
OC=OD=O′C′=O′D′,
∴ ⊙O与⊙O′是等圆,
又∵ CD=C′D′,
∴ ∠COD=∠C′O′D′,
即 ∠AOB=∠A′O′B′,作图成立.
例题讲解
例1 如图,等边三角形ABC的顶点都在⊙O 上,OD⊥AB,垂足为D, 连接OA,OB.
求证:∠AOD=∠BOD=60°.
证明:如图,连接OC.
∵ △ABC是等边三角形,
∴ AB=BC=AC .
∴ ∠AOB=∠AOC=∠BOC. (同圆中,相等的弦
所对的圆心角相等).
∴ ∠AOB=×360°=120°.
∵ OA=OB,OD⊥AB,
∴ OD平分∠AOB,
∴ ∠AOD=∠BOD=60°.
O
A
B
C
D
B
A
探究交流
O
解: 作圆的任意一条直径 AB,以 A 为圆心,⊙O的半径为半径画弧交⊙O于C、D,连接BC、CD、BD. △BCD即为这个圆的内接正三角形.
C
D
·
在一个给定的圆中,能否用直尺和圆规作出这个圆的内接正三角形?
新知巩固
1.如图,在⊙O中,,∠AOB=50°,求∠COD的度数.
解:在⊙O中,
∵ ,
∴ =,
即 .
∴ ∠COD=∠AOB.
∵∠AOB=50°,
∴ ∠COD=50°.
A
B
C
D
O
新知巩固
2.如图,在⊙O中,,∠A=40°,求∠B的度数.
O
A
B
C
解:在⊙O中
∵ ,
∴ AB=AC,
∴ ∠ACB=∠ABC.
∵ ∠A=40°,
∴ ∠ACB=∠ABC=(180°-40°)=70°.
新知巩固
3.如图,点A、B、C、D在⊙O上,且 =.求证:AC=BD.
O
A
B
C
D
解:∵ ,
∴ +=+,
即 =.
∴ AC=BD.
新知巩固
4.如图⊙O中,在用直尺和圆规将二等分.
解:如图,作弦AB的垂直平分线,交⊙O
于点C,点C 即为的二等分点.
B
●
A
●
C
●
能力提升
1.如图,OA、OB、OC是⊙O的半径,且,D、E分别是OA、OB的中点.CD与CE相等吗?为什么?
O
A
B
C
D
E
解:CD=CE,理由如下:
证明:∵ ,∴ ∠AOC=∠BOC,
∵ 点D、E分别是OA、OB的中点,
∴ OD=OA,OE=OB,
∵ OA=OB,∴ OD=OE,
在△OCD和△OCE中,,
∴ △OCD≌△OCE(SAS),∴ CD=CE.
能力提升
2.如图,AB、CD是⊙O的直径,弦CE∥AB,为40°,求∠AOC的度数.
B
C
D
A
O
E
证明:连接,
∵ 为40°,
∴ ∠COE=40°,
∵ OC=OE,
∴ ∠OCE==70°,
∵ CE∥AB,
∴ ∠AOC=∠OCE=70°.
能力提升
B
C
D
A
O
E
变式:如图,在中,是直径,弦CE∥AB且交圆于,
求证:.
证明:连接,
∵ CE∥AB,
∴ ∠DOB=∠C,∠BOE=∠E,
∵ OC=OE,
∴ ∠C=∠E,
∴ ∠DOB=∠BOE,
∴ .
课堂小结
3.3 圆的对称性(1)
圆的对称性:中心对称图形,圆心为对称中心
核心定理:同圆 / 等圆中,圆心角、弧、弦知一推二
数量关系:圆心角度数=所对弧度数
应用:计算证明、尺规等分圆弧、作等角原理
感谢聆听!
$