内容正文:
第三章 圆
3.4 圆周角
3.4.3 圆内接四边形
学习目标
过程与方法
知识与技能
掌握圆内接四边形的性质:对角互补
能运用圆内接四边形的性质进行证明和计算
能判断圆内接特殊四边形的形状(平行四边形→矩形,菱形→正方形,梯形→等腰梯形)
经历观察、猜想、证明的过程,体会从一般到特殊的推理方法
02
01
课前自主·知识预习奠基
圆周角定理:圆周角等于它所对弧上的圆心角的一半
弧的度数:圆心角的度数与它所对的弧的度数相等
特殊四边形的性质:平行四边形对角相等;矩形四个角都是直角;菱形四边相等;等腰梯形两腰相等、同一底上的两角相等
思考:圆内接四边形的内角之间有什么特殊关系?
温故知新
情境导入
思考:四边形ABCD是的内接四边形,它的内角之间有什么样的数量关系?
新知讲解:圆内接四边形的性质
定义回顾:如果多边形的顶点都在同一个圆上,这个多边形叫作圆的内接多边形
性质探究:
∠A所对的弧为(即的度数为2∠A)
∠C所对的弧为(即的度数为2∠C)
∵ 和的度数之和为360°
∴ 2∠A + 2∠C = 360°,即∠A + ∠C = 180°
同理:∠B + ∠D = 180°
结论:圆内接四边形的对角互补
新知讲解:圆内接四边形的外角
如图,∠CBE是圆内接四边形ABCD的一个外角
∵ ∠ABC + ∠CBE = 180°(邻补角定义)
又∵ ∠ABC + ∠D = 180°(圆内接四边形对角互补)
∴ ∠CBE = ∠D
结论:圆内接四边形的一个外角等于它的内对角
例题 1
已知:如图,是的内接四边形。
求证:四边形ABCD是矩形。
∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ ∠A = ∠C(平行四边形对角相等)。
∵ 四边形ABCD是的内接四边形,
∴ ∠A + ∠C = 180°(圆内接四边形的性质)。
∴ ∠A = ∠C = 90°。
同理可得∠B = ∠D = 90°。
∴ 四边形ABCD是矩形(有三个角是直角的四边形是矩形)。
思考探究
问题1:圆的内接菱形一定是正方形吗?
是。菱形四边相等,对角相等,圆内接四边形对角互补,可推出每个角都是90°,所以是正方形。
问题2:圆的内接梯形一定是等腰梯形吗?
是。梯形一组对边平行,同旁内角互补,结合圆内接四边形对角互补,可推出两腰相等,所以是等腰梯形。
例题 2
如图,四边形ABCD是的内接四边形,判断∠BOD与∠BCD的数量关系。
∵ 的度数 = 2∠BCD,
∠BOD是(优弧)所对的圆心角,
∴ ∠BOD = 360° − 2∠BCD。
也可表示为∠BOD + 2∠BCD = 360°。
· 或更简洁:
圆内接四边形的性质是“对角互补”(),不是“对角相等”
圆内接四边形的一个外角等于它的内对角,这个性质常用于角度计算
圆的内接平行四边形→矩形;圆的内接菱形→正方形;圆的内接梯形→等腰梯形,这些结论可以直接使用
圆内接四边形对角互补的前提是四个顶点都在同一个圆上
易错提醒
课堂探究·能力合作提升
基础过关练
1. 如图,四边形 ABCD 内接于 ,M 为边 CB 延长线上一点. 若 ,则 的度数是( )
A. B.
C. D.
A
【解析】由圆周角定理得 . 四边形 ABCD 内接于 ,. ,
基础过关练
2. 如图,AB 为 的直径,C 为 上一点,,AD 交 于点 D,连接 AC,CD. 设 ,,则下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
A
【解析】连接 BC,如图. 是 的直径,. 四边形 ADCB 是圆的内接四边形,. ,. ,,.
基础过关练
3. 如图, 是 的外接圆,,弦 BD 平分 并交 AC 于点 E,弦 ,连接 DA,DC,则 的半径是( )
A. 2 B. C. D.
A
基础过关练
【解析】 如图,连接 DO 并延长,交 AC 于 H,连接 OA. 四边形 ABCD 为 的内接四边形,,. 平分 ,,, 为等边三角形,,,, 由勾股定理得 . 设 的半径为 r,则 . 在 中,,即 ,解得 ,即 的半径为 2,故选 A.
基础过关练
4. 如图,四边形 ABCD 是 的内接四边形,BC 是 的直径,,则 的度数是 _____°.
120
【解析】如图,连接 OD. 是 的直径, 为等边三角形, 四边形 ABCD 是 的内接四边形,,故答案为 120.
基础过关练
5. 在利用量角器测量 的度数时,小文同学放错了位置,将角的顶点放到了量角器的弧线上(如图),爱思考的李涛同学忽然发现,这样测量也能得到 的度数. 通过仔细观察,李涛同学发现射线 CA, CB 与量角器的交点 A 和 B 对应的刻度分别是 和 ,则 的度数为 .
130°
基础过关练
【解析】根据题意构造,在下半圆上取点 D,连接 OA,OB,DA,DB,设 的直径为 EF,如图.
由题意可知, 点 A, B, C, D 均在 上,.
课后测评·学业效果巩固
1. 如图,四边形 ABCD 是 的内接四边形,BE 是 的直径,连接 BD. 若 ,则 的度数是( )
A. B.
C. D.
课后测评
A
【解析】 连接 DE,如图. 四边形 ABCD 是 的内接四边形,是 的直径,, 在 中,. 故选 A.
2. 如图,点 D, E, F 分别在 的三边上,,下列结论正确的是( )
A. BD 可求,BE 不可求
B. BD 不可求,BE 可求
C. BD, BE 均可求
D. BD, BE 均不可求
课后测评
A
课后测评
【解析】 连接 四点共圆, 点 D 固定,即 BD 可求. 当 绕点 D 旋转时, 不变,则 A, E, D, F 四点共圆不变, 依旧不变,即点 E 可以在 AB 上任何地方, 不可求. 综上可得,BD 可求,BE 不可求.
3. 如图,四边形 ABCD 是 的内接四边形,,则 AD 的长为( )
A.
B.
C.
D. 3
课后测评
C
课后测评
【解析】 如图,延长 AB, DC 交于点 E. 四边形 ABCD 是 的内接四边形, 设 ,则 , 由勾股定理易得 ,解得 ,故选 C.
4. 如图,圆内接四边形 ,连接 ,则四边形 ABCD 的面积为( )
A. 4
B. 2
C.
D.
课后测评
D
课后测评
【解析】如图,将 绕点 A 逆时针旋转 得到 ,过点 A 作 于点 点 G 与点 D 重合, 四边形 ABCD 的面积为 . 四边形 ABCD 内接于圆, 三点共线, 为等边三角形, 四边形 ABCD 的面积为.
5. 如图,四边形 ABCD 内接于 ,点 P, M, N 分别是 AB, AD, DC 的中点. 若 的半径为 2,则 PM+MN 的最大值是 .
课后测评
课后测评
【解析】连接 ,如图. 四边形 ABCD 内接于 . 过点 O 作 于点 H,则 点 P, M 分别是 AB, AD 的中点,,同理 当 BD 最大时,PM+MN 的值最大. 为 的弦, 当 BD 为的直径时,BD 的值最大,为 4, 当 BD=4 时,PM+MN 的值最大,最大值为.
6. 如图, 的半径为 4, 的顶点 A, B 在 上,,AC, BC 分别与 交于 D, E 两点,且 BE=DE,则 的面积为 .
课后测评
课后测评
【解析】 连接 AE,如图. ,点 A, B, E 都在 上, 为 的直径, 为直径,.
7. 如图,四边形 ABCD 是 的内接四边形,点 F 是 CD 延长线上的一点,且 DA 平分 交 CD 延长线于点 E.
(1) 求证:AB=AC.
(2) 若 BD=11,DE=2,求 CD 的长.
课后测评
7. 如图,四边形 ABCD 是 的内接四边形,点 F 是 CD 延长线上的一点,且 DA 平分 交 CD 延长线于点 E.
(1) 求证:AB=AC.
课后测评
【证明】 平分 .
7. 如图,四边形 ABCD 是 的内接四边形,点 F 是 CD 延长线上的一点,且 DA 平分 交 CD 延长线于点 E.
(2) 若 BD=11,DE=2,求 CD 的长.
课后测评
【解】如图,过点 A 作 ,垂足为 平分
. 在 和 中,. 在 和 中,.
8. 如图,四边形 ABCD 内接于 是 上一点,且 ,连接 CF 并延长交 AD 的延长线于点 E,连接 AC.
(1) 若 ,,求 的度数;
(2) 若 的半径为 6,且 ,求 AC 的长.
课后测评
8. 如图,四边形 ABCD 内接于 是 上一点,且 ,连接 CF 并延长交 AD 的延长线于点 E,连接 AC.
(1) 若 ,,求 的度数;
课后测评
【解】 四边形 ABCD 内接于 .
8. 如图,四边形 ABCD 内接于 是 上一点,且 ,连接 CF 并延长交 AD 的延长线于点 E,连接 AC.
(2) 若 的半径为 6,且 ,求 AC 的长.
课后测评
【解】如图,连接 AO, CO,过 O 作 于点 H,则 四边形 ABCD 内接于 ,由勾股定理得 .
课堂小结
第三章 圆
3.4 圆周角
3.4.3 圆内接四边形
$