内容正文:
专题29.1.2过三点的圆
【新人教版】
【题型1 三角形外接圆的概念辨析】....................................................................................................................2
【题型2 求三角形外心坐标】................................................................................................................................3
【题型3 求特殊三角形外接圆的半径】................................................................................................................4
【题型4 判断确定圆的条件】................................................................................................................................5
【题型5 反证法】....................................................................................................................................................6
1.基本结论
· 过一点可以作无数个圆;
· 过两点可以作无数个圆,圆心在这两点连线的垂直平分线上;
· 不在同一直线上的三个点确定一个圆。
2.三角形的外接圆、外心
经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆;外接圆的圆心叫做三角形的外心,外心是三角形三边垂直平分线的交点;外心到三角形三个顶点的距离相等(距离等于外接圆半径)。
3.外心位置规律
· 锐角三角形:外心在三角形内部;
· 直角三角形:外心在斜边中点,外接圆半径等于斜边的一半;
· 钝角三角形:外心在三角形外部。
4.反证法
步骤:假设结论反面成立→推理得出矛盾→否定假设,证明原结论成立。
易错1:遗漏前提条件
说成“三点确定一个圆”,正确表述:不在同一直线上的三点确定一个圆;共线三点无法作出外接圆。
易错2:混淆外心、内心
外心:三边垂直平分线交点,到顶点距离相等;内心:角平分线交点,到三边距离相等。
易错3:直角三角形外接半径记错
不会利用斜边中点快速求半径,不会直接使用R=斜边/2。
易错4:外心位置判断出错
误认为外心永远在三角形内部,钝角三角形外心在外部。
技巧1:速记口诀
一点无数圆,两点圆心中垂线上;不共线三点定一圆,外心中垂交点上;锐角内,直角斜边中点,钝角在外旁。
技巧2:确定外接圆圆心作图法
作两条边的垂直平分线,交点即为外心。
技巧3:直角三角形外接圆秒杀
看到直角三角形,直接取斜边中点为圆心,斜边一半为半径。
技巧4:证明四点共圆思路
找到一点,证明该点到四个点距离相等,则四点在同一个圆上。题型一 三角形外接圆的概念辨析
【例1】(25-26九年级上·江苏泰州·期末)如图所示,在4×4的网格中,A,B,C,D,O均在格点上,则点O是( )
A.的外心 B.的内心
C.的重心 D.的外心
【变式1-1】(25-26九年级上·河北张家口·期末)如图,O为的外心,四边形为正方形.下列结论正确的是( )
①O是的外心;②O是的外心;③直线与的外接圆相切
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
题型二 求三角形外心坐标
【例2】(25-26九年级上·江苏扬州·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,,,则的外心坐标是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(25-26九年级上·山东东营·阶段检测)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点均在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立平面直角坐标系,则过三点的圆的半径为( )
A. B.3 C. D.
【变式2-2】(25-26九年级上·湖南常德·期末)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为:,,,经画图操作可知,的外心坐标应是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(25-26九年级上·天津蓟州·阶段检测)如图,顶点都在网格格点上,外接圆的圆心是( )
A. B. C. D.
题型三 求特殊三角形外接圆的半径
【例3】(25-26九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,中,,则它的外心与顶点C的距离为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(25-26九年级上·浙江金华·期中)在中,,,,则外接圆的半径为( )
A.10 B.5 C.6 D.4
【变式3-2】(25-26九年级上·江西宜春·阶段检测)在中,,,,则这个三角形的外接圆的直径是( )
A.8 B. C. D.4
【变式3-3】(25-26九年级上·浙江温州·期中)如图,直角坐标系中,,,经过A,B,C三点的圆,圆心为M,若线段,则点D与的位置关系为( )
A.点D在上 B.点D在外 C.点D在内 D.无法确定
题型四 判断确定圆的条件
【例4】(2026·河北廊坊·二模)一块圆形的玻璃打碎了,三块碎片如图所示,为了配一块一样的玻璃带哪一块去?( )
A.① B.② C.③ D.都可以
【变式4-1】(25-26九年级上·宁夏固原·期中)下列条件中,能确定唯一一个圆的是( )
A.以点为圆心 B.以长为半径
C.以点为圆心,长为半径 D.以上都不对
【变式4-2】(25-26九年级上·北京·课后作业)下列条件中,能确定一个圆的是( )
A.以点O为圆心 B.以为半径
C.以点O为圆心,为半径 D.经过已知点M
【变式4-3】(25-26八年级下·山东日照·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧
B.长度相等的弧是等弧
C.对角线相互平分且垂直的四边形是菱形
D.三个点确定一个圆
题型五 反证法
【例5】(25-26八年级下·浙江台州·期末)用反证法证明命题结论“是负数”时,应先假设( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(25-26八年级下·浙江台州·期末)用反证法证明“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于”时,应先假设( )
A.有两个锐角都不大于 B.只有一个锐角不大于
C.有两个锐角都大于 D.只有一个锐角大于
【变式5-2】(25-26八年级下·浙江杭州·期末)用反证法证明命题:“若整系数一元二次方程有两个不相等的有理根,则a,b,c不可能全为奇数”时,应先假设( )
A.a,b,c全为偶数
B.a,b,c至多有一个奇数
C.a,b,c全为奇数
D.a,b,c至多有两个奇数
【变式5-3】(25-26八年级下·福建宁德·期中)用反证法证明命题“在中,若,则.”时,应先假设,则所得结论与下列选项相矛盾的是()
A. B.
C. D.
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专题29.1.2过三点的圆
【新人教版】
【题型1 三角形外接圆的概念辨析】....................................................................................................................2
【题型2 求三角形外心坐标】................................................................................................................................5
【题型3 求特殊三角形外接圆的半径】................................................................................................................9
【题型4 判断确定圆的条件】..............................................................................................................................11
【题型5 反证法】..................................................................................................................................................13
1.基本结论
· 过一点可以作无数个圆;
· 过两点可以作无数个圆,圆心在这两点连线的垂直平分线上;
· 不在同一直线上的三个点确定一个圆。
2.三角形的外接圆、外心
经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆;外接圆的圆心叫做三角形的外心,外心是三角形三边垂直平分线的交点;外心到三角形三个顶点的距离相等(距离等于外接圆半径)。
3.外心位置规律
· 锐角三角形:外心在三角形内部;
· 直角三角形:外心在斜边中点,外接圆半径等于斜边的一半;
· 钝角三角形:外心在三角形外部。
4.反证法
步骤:假设结论反面成立→推理得出矛盾→否定假设,证明原结论成立。
易错1:遗漏前提条件
说成“三点确定一个圆”,正确表述:不在同一直线上的三点确定一个圆;共线三点无法作出外接圆。
易错2:混淆外心、内心
外心:三边垂直平分线交点,到顶点距离相等;内心:角平分线交点,到三边距离相等。
易错3:直角三角形外接半径记错
不会利用斜边中点快速求半径,不会直接使用R=斜边/2。
易错4:外心位置判断出错
误认为外心永远在三角形内部,钝角三角形外心在外部。
技巧1:速记口诀
一点无数圆,两点圆心中垂线上;不共线三点定一圆,外心中垂交点上;锐角内,直角斜边中点,钝角在外旁。
技巧2:确定外接圆圆心作图法
作两条边的垂直平分线,交点即为外心。
技巧3:直角三角形外接圆秒杀
看到直角三角形,直接取斜边中点为圆心,斜边一半为半径。
技巧4:证明四点共圆思路
找到一点,证明该点到四个点距离相等,则四点在同一个圆上。题型一 三角形外接圆的概念辨析
【例1】(25-26九年级上·江苏泰州·期末)如图所示,在4×4的网格中,A,B,C,D,O均在格点上,则点O是( )
A.的外心 B.的内心
C.的重心 D.的外心
【答案】A
【分析】本题主要考查了三角形的外心,勾股定理,
根据勾股定理求出,可得答案.
【详解】解:由勾股定理可知:,
所以点是△的外心,
故选:A.
【变式1-1】(25-26九年级上·河北张家口·期末)如图,O为的外心,四边形为正方形.下列结论正确的是( )
①O是的外心;②O是的外心;③直线与的外接圆相切
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【分析】本题主要考查了外心的定义,正方形的性质,切线的判定,解题的关键是掌握三角形的外心到三个顶点距离相等,正方形四条边都相等,四个角都是直角.
根据三角形外心的性质可得,根据正方形的性质可得,即可判断①;求出正方形对角线,即可判断②;根据切线的判定,即可判断③.
【详解】解:连接
∵O为的外心,
∴,
①∵四边形为正方形.
∴,
∴,
∴O是的外心;
故①正确;
②连接,
∵四边形为正方形,
∴,
∴,
∴O不是的外心;
故②不正确;
③由①可得:,
∴点E在上,
∵四边形为正方形,
∴,
∴直线与的外接圆相切.
故③正确;
综上:正确的有①③.
故选:B.
题型二 求三角形外心坐标
【例2】(25-26九年级上·江苏扬州·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,,,则的外心坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查三角形的外心,熟练掌握三角形的外心是解题的关键;根据三角形的外心可分别作出线段的垂直平分线,它们的交点即为三角形的外心,进而问题可求解.
【详解】解:如图,
由图可知:的外心坐标是;
故选B.
【变式2-1】(25-26九年级上·山东东营·阶段检测)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点均在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立平面直角坐标系,则过三点的圆的半径为( )
A. B.3 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形外接圆圆心的确定,勾股定理等知识,确定圆心坐标是关键;确定外接圆的圆心坐标,再根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,圆心M的坐标,
∵,
∴,
∴的半径为,
故选:C.
【变式2-2】(25-26九年级上·湖南常德·期末)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为:,,,经画图操作可知,的外心坐标应是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了三角形外心的知识,注意三角形的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,解此题的关键是数形结合思想的应用.首先由的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,所以在平面直角坐标系中作与的垂线,两垂线的交点即为的外心.
【详解】解:的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,
作图得:
与的垂直平分线交点即为的外心,
的外心坐标是,
故选:D.
【变式2-3】(25-26九年级上·天津蓟州·阶段检测)如图,顶点都在网格格点上,外接圆的圆心是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形的外接圆的圆心为三角形三边中垂线的交点,然后根据两点之间的距离公式可知每段线段的大小,根据线段的等量关系求解.
本题考查了三角形的外接圆,平面直角坐标系以及两点之间的距离公式,知道三角形的外接圆的圆心为三角形三边中垂线的交点是解题关键.
【详解】
解:
设外接圆的圆心为点,
外接圆的圆心为三角形三条边中垂线的交点,
由题可知,,,
则作的中垂线交于,
作的中垂线交于,
,
设点的坐标为,
,
,
,
,
则点的坐标为.
故选: .
题型三 求特殊三角形外接圆的半径
【例3】(25-26九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,中,,则它的外心与顶点C的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了直角三角形的外接圆半径的求法,熟记直角三角形的外接圆是以斜边中点为圆心,以斜边的一半为半径的圆是解题关键.直角三角形的外心与斜边中点重合,因此外心到直角顶点的距离正好是斜边的一半;由勾股定理易求得斜边的长,进而可求出外心到直角顶点C的距离.
【详解】解:∵中,,
,
斜边上的中线长,
因而外心到直角顶点C的距离等于斜边的中线长.
故选:B.
【变式3-1】(25-26九年级上·浙江金华·期中)在中,,,,则外接圆的半径为( )
A.10 B.5 C.6 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了直角三角形外接圆的半径,勾股定理.
在直角三角形中,外接圆的半径等于斜边的一半,因此需先利用勾股定理求斜边长,进而作答即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
又∵是外接圆的直径,
∴外接圆的半径.
故选:B.
【变式3-2】(25-26九年级上·江西宜春·阶段检测)在中,,,,则这个三角形的外接圆的直径是( )
A.8 B. C. D.4
【答案】C
【分析】本题考查了三角形的外接圆的性质,直角三角形角的性质以及勾股定理.根据所对的直角边等于斜边的一半,然后根据勾股定理求解即可.
【详解】解:∵在中,,,
∴,
∴,
根据勾股定理得:,
即,
解得:,
∴这个三角形的外接圆的直径是,
故选:C.
【变式3-3】(25-26九年级上·浙江温州·期中)如图,直角坐标系中,,,经过A,B,C三点的圆,圆心为M,若线段,则点D与的位置关系为( )
A.点D在上 B.点D在外 C.点D在内 D.无法确定
【答案】C
【分析】连接,作和的垂直平分线,交点为,则圆心的坐标为,然后求出的半径,比较即可解答.
【详解】解:如图:
连接,作和的垂直平分线,交点为,
∴圆心M的坐标为,
∵,
∴,
∵线段,
∴半径,
∴点D在内,
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,坐标与图形的性质,点与圆的位置关系,勾股定理的应用,确定圆心的位置是解题的关键.
题型四 判断确定圆的条件
【例4】(2026·河北廊坊·二模)一块圆形的玻璃打碎了,三块碎片如图所示,为了配一块一样的玻璃带哪一块去?( )
A.① B.② C.③ D.都可以
【答案】A
【分析】要确定圆的大小需知道其半径.根据垂径定理知第①块可确定半径的大小.
【详解】解:第①块出现两条完整的弦,作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是圆心,进而可得到半径的长.
【变式4-1】(25-26九年级上·宁夏固原·期中)下列条件中,能确定唯一一个圆的是( )
A.以点为圆心 B.以长为半径
C.以点为圆心,长为半径 D.以上都不对
【答案】C
【分析】本题考查了确定圆的条件,确定圆要首先确定圆的圆心,然后也要确定半径.
确定一个圆有两个重要因素,一是圆心,二是半径,据此可以得到答案.
【详解】解:∵圆心确定,半径确定后才可以确定圆,
∴C选项正确,
故选:C.
【变式4-2】(25-26九年级上·北京·课后作业)下列条件中,能确定一个圆的是( )
A.以点O为圆心 B.以为半径
C.以点O为圆心,为半径 D.经过已知点M
【答案】C
【分析】本题考查了圆的相关概念.
确定一个圆有两个重要因素,一是圆心,二是半径,据此可以得到答案.
【详解】解:∵圆心确定,半径确定后才可以确定圆,
∴C选项正确,
故选:C.
【变式4-3】(25-26八年级下·山东日照·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧
B.长度相等的弧是等弧
C.对角线相互平分且垂直的四边形是菱形
D.三个点确定一个圆
【答案】C
【分析】根据圆的相关性质与菱形的判定定理,逐一判断各选项的正误即可.
【详解】解:A.平分弦(不是直径)的直径才垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧,当弦本身是直径时结论不成立,故该选项错误;
B.等弧是能完全重合的弧,必须在同圆或等圆中长度相等的弧才是等弧,仅长度相等不能保证是等弧,故该选项错误;
C.对角线相互平分且垂直的四边形是菱形,故该选项正确;
D.不在同一直线上的三个点才能确定一个圆,三点共线时无法确定一个圆,故该选项错误.
题型五 反证法
【例5】(25-26八年级下·浙江台州·期末)用反证法证明命题结论“是负数”时,应先假设( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】反证法证明命题时,需要先假设原命题的结论不成立,找出原结论的反面即可得到答案.
【详解】解:∵反证法证明命题,第一步需要假设原命题结论不成立,原命题结论为“是负数”,即,
∴假设结论不成立,即为不是负数,可得.
【变式5-1】(25-26八年级下·浙江台州·期末)用反证法证明“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于”时,应先假设( )
A.有两个锐角都不大于 B.只有一个锐角不大于
C.有两个锐角都大于 D.只有一个锐角大于
【答案】C
【详解】∵用反证法证明命题,需要先假设结论的反面成立.
原结论为“直角三角形中至少有一个锐角不大于”,
“至少有一个不大于”的否定为“全部都大于”,
又∵直角三角形有且仅有两个锐角,
∴应假设两个锐角都大于.
【变式5-2】(25-26八年级下·浙江杭州·期末)用反证法证明命题:“若整系数一元二次方程有两个不相等的有理根,则a,b,c不可能全为奇数”时,应先假设( )
A.a,b,c全为偶数
B.a,b,c至多有一个奇数
C.a,b,c全为奇数
D.a,b,c至多有两个奇数
【答案】C
【分析】反证法证明命题时,需先假设原命题的结论不成立,只需对原结论进行否定即可得到所求假设.
【详解】解:∵反证法证明命题时,第一步要假设原命题的结论不成立,命题需证明的结论为:,,不可能全为奇数,
∴该结论的否定为:,,全为奇数,即应先假设,,全为奇数.
【变式5-3】(25-26八年级下·福建宁德·期中)用反证法证明命题“在中,若,则.”时,应先假设,则所得结论与下列选项相矛盾的是()
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据反证法先假设原结论不成立,经过推导推出矛盾,即可证明原结论成立.
【详解】解:∵假设,根据等腰三角形等边对等角的性质,可得,
∴该结论与原命题已知条件相矛盾,
因此矛盾对应的选项为.
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