内容正文:
第二十九章 圆
R·九年级数学上册
数学活动
学习目标
1.掌握用尺规作图法四等分、八等分及十六等分圆周.
2.探究能过四边形的四个顶点作圆的条件.
情境导入
有两千多年历史的中国铜镜以“装饰繁缛、制作精美”著称于世,圆形铜镜是它最重要的一种样式.
东汉连弧纹铜镜
西汉草叶纹铜镜
探索新知
活动1 四等分圆周
问题1:怎样把一个圆进行四等分?
O
A
B
C
D
① 任意作⊙O的直径AB;
② 过点O作AB的垂线,与⊙O相交于C,D两点,则点A,B,C,D将⊙O四等分.
问题2:你能说明其中的道理吗?
O
A
B
C
D
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
等分弧
等分圆心角
试一试:将一个圆进行八等分.
我们只需要在四等分的基础上,再平分圆心角就可以得到所需的八等分.
随着后续的学习,你将会学到更多利用尺规等分圆周的方法!
生活中的圆之美
“天圆地方”的哲学观
生活中的圆之美
“团圆”、“和谐”的美好愿望
活动2 探究四点共圆的条件
问题1:经过平面内一点能作几个圆?两个点呢?三个点呢?
条件
结论
经过一点
无数个圆
圆心分布无限制
A
条件
结论
经过一点
无数个圆
圆心分布无限制
经过两点
无数个圆
圆心在AB的垂直平分线上
A
B
条件
结论
经过一点
无数个圆
圆心分布无限制
经过两点
无数个圆
圆心在AB的垂直平分线上
经过三点
l
A
B
C
O
A
B
C
l1
l2
不共线
共线
只能作1个圆
不能作圆
问题2:过平面内四个点能确定一个圆吗?
条件
结论
经过四点
四点共线
三点共线
任意三点不共线
不能作圆
构成四边形
试一试:图中给出了一些四边形,能否过它们的四个顶点作一个圆?试一试!
A
D
B
C
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
结论:不是所有四边形的四个顶点共圆,只有一部分四边形的四个顶点共圆.
具有什么特点的四边形的四个顶点共圆呢?
A
D
B
C
A
B
C
D
A
B
C
D
做一做:分别测量下面各四边形的内角,看看有什么共同特征?
∠A+∠C=180°
∠A+∠C=180°
∠A+∠C=180°
猜想:对角互补的四边形的四个顶点共圆.
猜想:对角互补的四边形的四个顶点共圆.
已知:在四边形ABCD中,∠A+∠C=180°.
求证:过点A,B,C,D可作一个圆.
分析:假设过A、B、C、D四点不能作一个圆,过A、B、D三点作圆,则点C要么在圆内,要么在圆外.
A
B
C
D
O
A
B
C
D
O
A
B
C
D
O
已知:在四边形ABCD中,∠A+∠C=180°.
求证:过点A,B,C,D可作一个圆.
证明:假设过点A, B, C, D四点不能作一个圆.
过A, B, D三点作圆,若点C在圆内.
E
延长BC与圆交于点E,连接DE,
则∠A+∠E=180°.
∵∠A+∠BCD=180°,∴∠BCD=∠E.
∵∠BCD=∠CDE+∠E,这与∠BCD=∠E矛盾,故假设不成立. 因此点C不在过点A, B, D三点的圆内.
已知:在四边形ABCD中,∠A+∠C=180°.
求证:过点A,B,C,D可作一个圆.
证明:假设过点A, B, C, D四点不能作一个圆.
过A, B, D三点作圆,若点C在圆外.
A
B
C
D
O
设BC与圆交于点E,连接DE,
则∠A+∠BED=180°.
E
∵∠A+∠C=180°,∴∠BED=∠C.
∵∠BED=∠EDC+∠C,这与∠BED=∠C矛盾,故假设不成立. 因此点C不在过点A, B, D三点的圆外.
已知:在四边形ABCD中,∠A+∠C=180°.
求证:过点A,B,C,D可作一个圆.
A
B
C
D
O
E
综上所述,点C不在过点A, B, D三点的圆外,也不在过点A, B, D三点的圆内.
A
B
C
D
O
E
所以点C在过点A, B, D三点的圆上,即过点A, B, C, D可作一个圆.
A
B
C
D
O
结论:过对角互补的四边形的四个顶点能作一个圆.
A
C
D
O
B
对角互补的四边形的四个顶点共圆.
随堂练习
1.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°, ∠CAD=26°, 则∠ABD的度数为______.
A
B
C
D
64°
2.如图,在△ABC中, AD⊥BC, DE⊥AB, DF⊥AC. 求证: B、E、F、C四点共圆.
证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠AED=∠AFD=90°,∴∠AED+AFD=180°.
∴A、E、D、F四点共圆.∴∠DEF=∠DAF.
又AD⊥DC,∴∠DAF+∠C=90°.
∴∠DEF+∠C=90°.
∴∠BEF+∠C=∠BED+∠DEF+∠C=180°.
∴B、E、F、C四点共圆.
课堂小结
通过本节数学活动的研究,你有什么收获?
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