内容正文:
第二十九章 圆
29.1.2 过三点的圆
BY YUSHEN
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1.理解不在同一条直线上的三个点确定一个圆.
2.了解三角形的外接圆和三角形外心的概念.
3.了解反证法的证明思想.
学习目标
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1.几点确定一条直线?
两点确定一条直线.
如果确定了圆心和半径,那么这个圆的位置和大小就被确定了.
2.如何确定一个圆?
O
r
平面内几点能确定一个圆呢?
问题导入
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活动:和同伴交流,完成以下问题.
问题1:经过一个点A能不能作圆?这样的圆能作出多少个?
·
·
·
·
·
以点A以外任意一点为圆心,以这一点与点A的距离为半径画圆即可;
可作无数个圆.
A
知识点1:过不共线三点作圆
新知探究
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·
·
·
·
A
B
作线段AB的垂直平分线,以其上任意一点为圆心,以该点到点A(或B)的距离为半径画圆即可;可作无数个圆.所作圆的圆心都在线段AB的垂直平分线上.
分析:根据圆的性质,圆心到圆上的点的距离都等于半径,所以可得圆心在AB的垂直平分线上.
问题2:经过两个点A,B能不能作圆?如果能,这样的圆能作出多少个?所作圆的圆心的位置有什么特点?
新知探究
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A
B
C
D
E
G
F
●o
经过B,C两点的圆的圆心在线段BC的垂直平分线上.
经过A,B,C三点的圆的圆心是AB、BC垂直平分线的交点,即点O的位置.
经过A,B两点的圆的圆心在线段AB的垂直平分线上.
结论:不在同一条直线上的三个点确定一个圆.
问题3:经过不在同一条直线上的三个点A,B,C能不能作圆?如果能,如何确定所作圆的圆心?
新知探究
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例1:已知:不在同一直线上的三点A,B,C.
求作: ⊙O,使它经过点A,B,C.
作法:1. 连接AB,作线段AB的垂直平分线MN;
2. 连接AC,作线段AC的垂直平分线EF,
交MN于点O;
3. 以O为圆心,OB为半径作圆.
所以⊙O就是所求作的圆.
O
N
M
F
E
A
B
C
典型例题
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问题:已知△ABC,用直尺与圆规作出过A、B、C三点的圆.
A
B
C
O
知识点2:三角形的外接圆及外心
新知探究
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经过三角形的三个顶点可以作一个圆,这个圆叫作三角形的外接圆. 外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,叫作这个三角形的外心.
A
B
C
O
●
如图:⊙O叫作△ABC的外接圆,
点O是△ABC的外心,
△ABC叫作⊙O的内接三角形.
归纳
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画一画:我们通过画图得到锐角三角形的外接圆,知道锐角三角形的外心在三角形内部,再分别作出直角三角形、钝角三角形的外接圆,看一看外心的位置在哪里.
锐角三角形的外心在三角形内部;
直角三角形的外心在三角形斜边中点;
钝角三角形的外心在三角形外部.
新知探究
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问题:我们知道,经过不在同一条直线上的三个点,可以作一个圆.那么,经过同一条直线上的三个点,可以作一个圆吗?
A
B
C
m
n
过同一条直线上的三个点不能作圆.
知识点3:反证法
新知探究
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22051
已知:A,B,C 是直线 l 上的三点.
求证:经过 A,B,C 三点不能作一个圆.
A
B
C
l
追问:如何证明你的结论?
新知探究
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l1
l2
A
B
C
l
P
证明:假设经过 A,B,C 三点可以作一个圆.
设这个圆的圆心为 P.∵PA=PB=PC,
∴点 P 既在线段 AB 的垂直平分线 l1 上,也在线段 BC 的垂直平分线 l2 上,即点 P 为 l1 与 l2 的交点,
而 l1⊥l 与 l2⊥l,这与我们以前学过的“过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾.
∴经过同一条直线上的三点 A,B,C 不能作圆.
新知探究
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上面证明“经过同一条直线上的三个点不能作圆”的方法与我们以前学过的证明不同,它不是直接去证明命题的结论,而是先提出与结论相反的假设(即假设经过同一条直线上的三个点可以作一个圆),再推导出和定义、基本事实、定理或题设等相矛盾的结果,然后由矛盾断定所作假设不正确,从而得到原命题成立,这种方法叫作反证法.
归纳
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例3:用反证法证明平行线的性质“两直线平行,同位角相等”.
解:如图,我们要证明:如果AB∥CD,那么∠1=∠2.
假设∠1≠∠2,过点O作直线A′B′,使∠EOB′=∠2.
根据“同位角相等,两直线平行”,可得A′B′∥CD.
这样,过点O就有两条直线AB,A′B′都平行于CD,这与平行公理“经过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行”矛盾.
说明假设∠1≠∠2不正确,从而∠1=∠2.
典型例题
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思考:用反证法证明命题的一般步骤是什么?
第1步:假设命题的结论不成立(提出与结论相反的假设).
第2步:从这个假设出发,经过推理,得出矛盾.
第3步:由矛盾的结果,判定假设不成立,从而说明命题的结论是正确的.
新知探究
BY YUSHEN
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16
1.如图,点A、B、C、D均在直线l上,点P在直线l外,则经过其中任意三个点,最多可画出圆的个数为( )
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
A
B
C
D
l
P
2.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,若∠OBC=28°,则∠A=_________°
D
62
O
B
A
C
随堂小练
基础
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3.用反证法说明:一个三角形中不能有两个角是直角.
证明:假设一个三角形中有两个角是直角.
设在△ABC中,A=90°,B=90°.
三角形内角和为180°
A+B +C= 180°
代入得:
A+B =90°+90°=180°
则C=180°-180°=0°.
综上,一个三角形中不能有两个角是直角.
随堂小练
基础
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4.已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12 cm,BC=5 cm,求△ABC的
外接圆的半径长.
解:如图,设Rt△ABC的斜边AB的中点为O,连接OC,则OA=OB=OC,
故点O是△ABC的外心.
∵∠ACB=90°,AC=12 cm,BC=5 cm,
∴AB==13 cm,
∴OA=6.5 cm,即△ABC的外接圆的半径长为6.5 cm.
随堂小练
提升
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过三点的圆
过不在同一直线上的三个点确定一个圆
三角形的外接圆
反证法
三角形的外心
说说本节课你学到了什么?
课堂小结
BY YUSHEN
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