内容正文:
3.4 圆周角(1)
学业质量要求:
1.理解圆周角的定义,能区分圆周角与圆心角;经历分类探究圆周角与圆心角关系的过程,掌握圆周角定理,体会分类讨论、转化的数学思想.
2.能运用圆周角定理进行角度计算与简单推理,会利用圆周角定理解决圆相关几何问题,发展几何直观与演绎推理能力.
学习重点:
圆周角定义;圆周角定理及其应用.
学习难点:
圆周角定理分三种情况的证明思路;灵活添加辅助线运用圆周角定理.
学习过程:
一、情境驱动,激趣引入
如图,当运动员分别在圆上的两处射门时,两个射门点对球门的张角相同。你知道为什么吗?
二、自主探究,建构新知
1. 圆周角定义
像 这样,顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫作圆周角.
辨析关键点:① ;② ,两个条件缺一不可.
思考:这两个圆周角都是所对的圆周角,它们有什么数量关系呢?
2. 探究同弧所对的圆周角与圆心角的数量关系
如图,点A,B,C 在一个以点O为圆心的圆形轨道上,其中点A可以运动.让动点A在上运动,圆周角∠BAC和圆心角∠BOC之间有什么关系?
操作发现圆心O和圆周角存在哪些不同的情况?
图1 图2 图3
存在三种位置情况:
1. 圆心 O 在圆周角的 ;
2. 圆心 O 在圆周角的 ;
3. 圆心 O 在圆周角的 .
(1)其中圆心O在∠BAC的边AC上时(如图2)是一种特殊情况,可以先从特殊情况入手研究. (写出推理过程)
(2)当圆心O在∠BAC内部时(如图3)
分析:可以化一般为特殊,通过构造过点A的直径,转化为图2的特殊情形.
(写出推理过程)
(3)当圆心O 在∠BAC外部呢?(如图1)
(自主探究,写出推理过程)
由同弧或等弧所对的圆心角相等,我们得到圆周角定理:
同弧或等弧所对的圆周角 ,圆周角等于它 的一半.
特别强调:因为圆心角的度数与它所对的弧的度数相等,所以我们也可以 说,圆周角的度数等于它所对弧的度数的一半.
在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等.
例1 如图,的两边与分别相交于点 A,B 和点 C,D, ,的度数分别为 ,. 求的大小.
分析:图形为圆外角模型,题目无现成圆周角,需要连接辅助线构造圆周角;利用圆周角定理,由弧度数求出对应圆周角,再借助三角形外角性质建立角度关系式求解。
解:
讨论:尝试把题目中角的度数换成其他值,你有什么发现?
三、合作探究,深度学习
1. 判断一个角是不是圆周角,需要抓住哪两个条件?
2. 证明圆周角定理为什么要分成三种情况讨论?分类标准是什么?
3. 遇到圆中角度计算,常用思路:利用弧搭建圆心角、圆周角之间的联系,必要时连接弦构造圆周角.
四、分层练习,当堂评价
1. 下列各图中的角是否为圆周角?为什么?
2. 如图,的两条弦 AC,BD 相交于点 E, ,的度数分别为. 求的大小.
3. 如图,点 A,B,C,D 在上,,BC=3. 求 的周长.
五、小结与反思
1.根据下面知识结构图,自主完善本节课知识框架:
2.反思:使用圆周角定理时,必须保证角对着同弧或等弧,你能举出反例吗?
六、课后作业设计
1.如图,点A,B,C,D在⊙O上,点A,D在点B,C所在直线同侧,∠BAC=25°.
(1)∠BDC=______°,理由是_____________________________;
(2)∠BOC=______°,理由是_____________________________.
2.一条弧所对的圆周角的度数为60°,它所对的圆心角的度数为_______°.
3.一条弧所对的圆心角的度数为60°,它所对的圆周角的度数为______°.
4.若圆中一条弦把圆周分成1︰5两部分,则这条弦所对的圆周角为__________°.
5.已知OA,OB为⊙O的半径,∠AOB=80° 点C⊙O上任意一点(与A,B不重合),则∠ACB = _______°.
6.如图,点A,B,C在⊙O 上,D是AC的中点,∠B=60°.
求证:四边形ADCO是菱形.
课后作业设计参考答案
1.(1)【答案】25;同弧所对的圆周角相等
【详解】解:∵∠BAC 与∠BDC 都是弧 BC 所对的圆周角
∴∠BDC=∠BAC=25°
(2)【答案】50;同弧所对的圆心角是圆周角的 2 倍
【详解】解:∵∠BAC=25°,∠BOC 是弧 BC 所对圆心角
∴∠BOC=2∠BAC=50°
2.【答案】120
【知识点】圆周角定理
【详解】解:∵同弧所对圆心角是圆周角的 2 倍
∴圆心角 = 2×60°=120°
3.【答案】30
【知识点】圆周角定理
【详解】解:∵同弧所对圆周角等于圆心角的一半
∴圆周角 = ×60°=30°
4.【答案】30 或 150
【知识点】圆周角、弧的度数
【详解】解:圆周总共 360°,弦分圆周 1:5
∴两段弧度数分别为 60°、300°
∵弦对着两段弧,对应两个圆周角
∴圆周角为×60°=30°,×300°=150°
5.【答案】40 或 140
【知识点】圆周角定理,圆内接四边形对角互补
【详解】解:分两种情况:
①当点 C 在优弧 AB 上时,∵∠AOB=80°
∴∠ACB=∠AOB=40°
②当点 C 在劣弧 AB 上时,∴∠ACB=180°−40°=140°
6.【知识点】圆周角定理、菱形判定
【详解】证明:
∵∠ABC=60°
∴∠AOC=2∠ABC=120°
∵D 是 的中点
∴ =
∴∠AOD=∠COD=∠AOC=60°
又∵OA=OD,OD=OC
∴△AOD、△COD 都是等边三角形.
∴OA=AD=OD,OC=CD=OD.
∴OA=AD=DC=CO,
∴四边形 ADCO 四条边相等,
∴四边形 ADCO是菱形.
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