内容正文:
29.1.1 圆的有关概念
第二十九章 圆
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1.了解圆的有关概念,灵活运用圆的概念解决一些实际问题.
2.初步了解点与圆的位置关系.
学习目标
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圆是一种常见的几何图形,圆形物体在生活中随处可见.圆也是一种美丽的图形,具有多种对称性.十五的满月、圆圆的月饼象征着圆满、团圆、和谐.古希腊数学家毕达哥拉斯认为:“一切立体图形中最美的是球,一切平面图形中最美的是圆.”你能在下面的生活场景中找到圆的影子吗?
新课导入
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本章我们将在前面学习的基础上,进一步认识圆,从确定一个圆的基本要素圆心和半径出发,借助圆的对称性,通过直观想象、操作确认和逻辑推理等方法,探索与圆有关的线段、角的位置关系和数量关系,得到圆的有关性质,并应用它们解决一些问题.
新知讲解
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除此之外,圆形物体在生活中很常见,许多物体都给我们以圆的形象:
新知讲解
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如图,观察画圆的过程,你能从点的运动的角度描述圆是怎样形成的吗?
新知讲解
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请大家在草稿纸上画圆,体验圆的形成过程.思考:大家画的圆的位置和大小一样吗?圆的位置和大小分别由什么决定?
新知讲解
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圆的概念:
如图,在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周, 另一个端点所形成的图形叫作圆.其固定的端点叫作圆心,线段叫作半径.以点为圆心的圆,记作⊙,读作“圆”.
决定圆的位置
决定圆的大小
确定一个圆的二要素:圆心和半径.
注意:根据圆的定义,“圆” 指的是 “圆周”,而不是 “圆面”;
封闭曲线
圆心
半径
归纳
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【探究】动手量一量,圆上任意一点到定点(圆心)的距离都相等吗?为什么?
O
P
r
新知讲解
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从前面的过程可以看出:
(1)圆上各点到定点(圆心)的距离都等于定长(半径);
(2)到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上.
因此,圆心为、半径为r的圆可以看成平面内所有到定点的距离等于定长的点的集合.
归纳
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【溯源】众多记载表明,我们的祖先很早就能从具 体事物中抽象出纯粹的形的几何概念,并会用 规和矩这些工具绘制它们,如战国时的《墨子》 中记载着“圆,一中同长也”,即圆上各点到圆 心的距离都相等;还记载着“圆,规写交也”, 即用圆规画图,使其两端相交便形成一个圆.
新知讲解
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【思考】观察右图中的圆,平面上的圆把平面分成了哪几部分?
圆内
圆外
圆上
相应地,平面内的点与圆有三种位置关系:点在圆外,点在圆上,点在圆内.
圆外,圆上,圆内
新知讲解
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分别连接原点与这些点,比较他们与半径的长度.
A
r
r
r
B
C
设⊙的半径为,点到圆心的距离;
点P在圆内
点P在圆外
点P在圆上
位置关系
数量关系
符号“ ⇔ ”读作“等价于”,它表示从符号左端可以推出右端,从右端也可以推出左端.
新知讲解
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【例】矩形ABCD的对角线AC、BD相交于O.求证:A、B、C、D在以O为圆心的同一圆上.
证明:∵四边形为矩形,对角线,
相交于点,
∴
.
∴
∴,,,四个点在以点为圆心、为半径的圆上.
典例精析
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连接圆上任意两点的线段(如图中的AC)叫做弦.
经过圆心的弦(如图中的AB)叫做直径.直径长是半径长的2倍.如图, AB ,AC是弦, AB 是直径.
注意:
1.弦和直径都是线段.
2.直径是弦,是经过圆心的特殊弦,是圆中最长的弦,但弦不一定是直径.
弦的定义:
新知讲解
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求证:直径是圆中最长的弦.
证明:如图,在⊙O中,AB是⊙O的直径,半径是r.
CD是不同于AB的任意一条弦.
连接OC、OD,
则OA+OB=OC+OD=2r,即AB=OC+OD.
在△OCD中,OC+OD>CD,
∴直径是圆中最长的弦,
即AB>CD.
新知讲解
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弧的定义:
·
O
A
B
圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆.
劣弧与优弧:
·
C
O
A
B
圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A、B为端点的弧记作 AB ,读作“圆弧AB”或“弧AB”.
(
小于半圆的弧叫做劣弧.如图中的AC ;
(
大于半圆的弧叫做优弧.如图中的ABC.
(
新知讲解
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【练习】如图.
(1)请写出以点A为端点的优弧及劣弧;
(2)请写出以点A为端点的弦及直径;
弦AF,AB,AC.其中弦AB又是直径.
A
B
C
E
F
D
O
劣弧:
优弧:
AF,
(
AD,
(
AC,
(
AE.
(
AFE,
(
AFC,
(
AED,
(
AEF.
(
巩固练习
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D
C
A
B
【思考】周长相等的两个圆大小相等,那么长度相等的弧是等弧吗?
如图,如果AB和CD的拉直长度都是10 cm,平移并调整小圆的位置,是否能使这两条弧完全重合?
(
(
结论:等弧仅仅存在于同圆或者等圆中.
可见这两条弧不可能完全重合
实际上这两条弧弯曲程度不同
“等弧”要区别于“长度相等的弧”
能够重合的两个圆叫作等圆.
新知讲解
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圆的有关概念
概念
圆有关的概念
固定的端点叫做圆心,线段叫做半径,一般用r表示
劣弧与优弧与半圆
等圆与同圆
弦与直径
课堂小结
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D
1.下列说法正确的是( )
A.直径是弦,弦是直径 B.半圆是弧,弧是半圆
C.弦是圆上两点之间的部分 D.半径不是弦,直径是最长的弦
7cm或3cm
2.一点和⊙O上的最近点距离为4cm,最远的距离为10cm, 则这个圆的半径是 .
当堂检测
基础
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3.填空:
(1)______是圆中最长的弦,它是______的2倍.
(2)图中有 条直径, 条非直径的弦,圆中以A为一个端点的圆弧中,优弧有 条,劣弧有 条.
直径
半径
一
二
四
四
A
B
C
D
O
F
E
当堂检测
基础
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4.在四边形ABCD中,∠DAB=∠DCB=90°,则A,B,C,D四个点是否在同一个圆上?若在,说出圆心的位置,并画出这个圆.
解:A,B,C,D四个点在同一个圆上.连接BD,
取BD的中点O,连接OA,OC.
∵∠DAB=∠DCB=90°,
∴OA=OC=BD,
即OA=OB=OC=OD.
∴A,B,C,D四个点在以BD的中点为圆心,BD长的一半为半径的圆上
当堂检测
提升
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