内容正文:
人教版(新教材) 九年级上册
第二十九章 圆
单 元 小 结
第二十九章 圆
环节一:圆的定义与性质
1.圆的定义:
(1)描述性定义(动态):
在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫作圆.
O
(2)集合性定义(静态):圆心为O,半径为r的圆可以看成平面内所有到定点O的距离等于定长r的点的集合.
r
注 意
A
①圆是一条封闭曲线.
②确定一个圆应先确定圆心,再确定半径,二者缺一不可;
③圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.
O
·
A
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环节一:圆的定义与性质
2.与圆有关的概念
1.圆:平面内到定点的距离等于定长的所有点组成的图形.
2.弦:连接圆上任意两点的线段.
3.直径:经过圆心的弦是圆的直径,直径是最长的弦.
4.劣弧:小于半圆的圆弧.
5.优弧:大于半圆的圆弧.
6.等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧.
A
·
O
B
C
劣弧
优弧
直径
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环节一::圆的定义与性质
3.点与圆的位置关系:
O
r
P
d
O
r
P
d
O
r
P
d
点P在⊙O外
点P在⊙O上
点P在⊙O内
d > r
d = r
d < r
特别说明:
点和圆的位置关系和点到圆心的距离的数量关系是相对应的,
即知道位置关系就可以确定数量关系;知道数量关系也可以确定位置关系.
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M'
O
M
A
B
N
环节一::圆的定义与性质
4 圆的对称性质
(1)轴对称:圆是轴对称图形,经过圆心的任一直线都是它的对称轴.
(2)旋转不变性:圆是旋转对称图形,绕圆心旋转任一角度都和原来图形重合;
圆是中心对称图形,对称中心是圆心.
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环节一:圆的定义与性质
O
C
5. 圆的确定:
A
B
经过不在同一条直线上的三点确定一个圆
6.三角形的外接圆:
经过三角形三个顶点的圆角三角形外接圆,三角形式圆的内接三角形
注意:
(1) 三角形的外心是三角形三条边的垂直平分线的交点;
(2) 一个三角形的外接圆是唯一的.
7.外心:三角形的外接圆的圆心叫作这个三角形的外心.
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环节一:圆的定义与性质
直角三角形的外心位于直角三角形斜边的中点,
8. 三角形外心的位置
钝角三角形的外心位于三角形外.
锐角三角形的外心位于三角形内,
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环节二:垂径定理及其推论
(1)垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的________.
两条弧
O
M
M′
A
B
N
9.垂径定理及推论:
条件
结论
(1)直线过_____;
(2)直线和弦_____;
(3)直线____弦;
(4)直线____弦所对的劣弧;
(5)直线____弦所对的优弧;
圆心
垂直
平分
平分
平分
AB是⊙O的直径
AB⊥MM′
MN=M′N
MA=M′A
MB=M′B
【注意】①条件中的“弦”可以是直径;②结论中的“平分弧”指平分弦所对的劣弧、优弧.
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①平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
②弦的垂直平分线过圆心,且平分弦对的两条弧.
③平分一条弦所对的两条弧的直线过圆心,且垂直平分此弦.
(2)垂径定理的推论:
环节二:垂径定理及其推论
O
M
M′
A
B
N
(3)根据垂径定理与推论总结
对于一个圆和一条直线来说.如果具备:
过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的劣弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论.(注意:“过圆心、平分弦”作为题设时,平分的弦不能是直径)
知 二 推 三
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环节二:垂径定理及其推论
O
M
M′
A
N
(4)常用辅助线:作(找)垂径,构造直角三角形
圆中与弦有关的计算或证明问题,利用垂径定理,连接半径,以构造直角三角形,从而应用勾股定理进行计算.
d
r
a
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环节二:垂径定理及其推论
例1.(2023秋·浙江台州·九年级校考期中)我市在创建全国文明城市检查中,发现一些破旧的公交车候车亭有碍观瞻,现已更换新的公交候车亭(图1),图2所示的是侧面示意图,FG为水平线段,PQ⊥FG,点H为垂足,FG=4m, FH=2.4m, 点P在弧FG上,且弧FG所在的圆的圆心O到FG,PQ的距离之比为5:2,则PH的长约为多少米?
解:过点O作FG的垂线,垂足为M,过点O作PQ的垂线,垂足为N,
∵PQ⊥FG,∴四边形MONH是矩形,
则(m),(m),
∵O到FG,PQ的距离之比为,即,
∴(m),连接OF和OP,则在直角三角形OFM中,
(m),
∴直角三角形OPN中,
(m),
∴(m)故则PH的长约为1.2米.
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环节三:与圆有关的角
(1)圆心角:顶点在圆心的角叫圆心角.
A
O
r
B
O
A
B
A'
B'
(A')
(B')
(2)圆心角定理:
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等
10.圆心角定义及其性质
在同圆或等圆中,两个圆心角,两条弧,两条弦,这三组量中的任意一组相等,那么它所对应的其他各组分别相等.
(3)圆心角定理推论:
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环节三:与圆有关的角
弦、弧、圆心角的关系定理及推论应用:
前提:在同圆或等圆中.
O
A
B
B′
A′
O
A
B
B′
A′
O
B′
A′
A
B
圆心角相等
弧相等
弦相等
结果:知一推二
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环节三:与圆有关的角
11.圆周角及其性质
(1)圆周角:
顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角.
A
O
r
B
C
圆周角
①同弧或等弧所对的圆周角相等;
在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等.
② 90°的圆周角所对的弦为直径;
半圆或直径所对的圆周角为直角.
(2)圆周角的定理:
一弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
∠ACB = ∠AOB
(3)圆周角的定理推论:
【注意】
“同弧”指“在一个圆中的同一段弧”;
等弧”指“在同圆或等圆中相等的弧”;
“同弧或等弧”不能改为“同弦或等弦”.
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环节三:与圆有关的角
(4)圆周角的定理拓展:
如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形
r
A
B
C
O
∟
示例:
如图,△ABC中,OB是中线且OB=AC,则△ABC是直角三角形
理由:
∵△ABC中,OB是中线且OB=AC,
∴OA=OB=OC,
∴A、B、C三点在以O点为圆心,AC为直径的圆上
∴∠ABC=90° 即△ABC是直角三角形
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圆内接四边形的对角互补;外角等于它的内对角.
环节三:与圆有关的角
(5)圆内接四边形的性质:
(6)四点共圆的条件:
·
O
D
B
C
A
E
·
O
D
B
C
A
①对角互补的四边形四个顶点在同一个圆上
∵∠A+∠C=180°,
∴A,B,C,D四点在同一个圆上
D
B
C
A
∟
∟
∵∠A=∠D=90°,
∴A,B,C,D四点在同一个圆上
拓展
·
O
拓展
·
O
D
B
C
A
∵∠A=∠D,
∴A,B,C,D四点在同一个圆上
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环节四:弧长和扇形面积
n°
12.圆中弧与扇形的计算:
R
周长:C=2πR
面积:S=πR2
(2)半径为R,圆心角为n°的圆心角所对的弧长的计算公式:
l =
O
(3)半径为R,圆心角为n°的扇形面积的计算公式:
S扇形 =
= ××R
S扇形 = l弧 R.
已知S扇形,l,n,R四个量中的任意两个,都可以求出另外两个.
(1)半径为RD 圆的周长和面积:
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环节五:圆锥的侧面展开图
(1)圆锥是由一个____和一个____围成的几何体,连接圆锥____和底面圆周上任意一点的线段叫做圆锥的母线,连接顶点和________的线段叫做圆锥的高.
(2)圆锥的侧面展开图是一个____,其半径为圆锥的____,弧长是圆锥底面圆的 .
底面
侧面
顶点
底面圆心
扇形
母线
周长
侧面
展开图
r
l母线
l母线
(3)圆锥的母线l,圆锥的高h,底面圆的半径r,存在关系式:
S侧 = l弧长R
= ×2πr×l母线
S侧 = πrl母线
S全= S底+S侧
= πr(r+l母线)
l母线2=h2+r2
h
13.圆锥的计算:
l弧长
l弧长=2πr
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
例2.如图,分别过的直径上的点,作弦, ,若, .求证:
(1) ;
(2) .
证明:
(1)如图,连接, .
,
.
为直径,
,
.
(2),
,
,
.
,即 .
,
.
又,
.
又,
.
例题讲解
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
例3.(2025•安徽)如图,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小值为( )
解:∵∠ABC=90°,∴∠ABP+∠PBC=90°,
∵∠PAB=∠PBC,
∴∠BAP+∠ABP=90°,
∴∠APB=90°,
∴OP=OA=OB(直角三角形斜边中线等于斜边一半),
∴点P在以AB为直径的⊙O上,连接OC交⊙O于点P,此时PC最小,
在Rt△BCO中,∵∠OBC=90°,BC=4,OB=3,
∴OC5,
∴PC=OC﹣OP=5﹣3=2. ∴PC最小值为2.
O
A. B.2 C. D.
B
例题讲解
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
例题讲解
例4.如图,已知圆锥的底面圆的半径r为10 cm,母线长l为40 cm,求它的侧面展开图的圆心角和它的全面积.
解:设侧面展开图的圆心角为n°.
∴的长为2πr=20π cm.
∵SA=40 cm,
∴20π=,解得n=90,
∴它的侧面展开图的圆心角为90°,
∴S全=S侧+S底=+100π=500π(cm2).
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课堂小结与知识梳理
圆
圆有关的概念
点与圆的位置关系
过三点的圆
圆有关的性质
圆的
对称性
圆的
轴对称性
圆的
旋转对称性
垂径定理
弧、弦、圆心角
之间的关系
同弧所对圆周角和圆心角的关系
圆有关的计算
弧长
扇形面积
圆锥的侧面积和全面积
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
课堂演练
1.下列命题中,真命题的个数是( )
①长度相等的弧是等弧;②相等的圆心角所对的弦相等;③等边三角形的外心与内心重合;④任意三点可以确定一个圆;⑤三角形有且只有一个外接圆.
A.0 B.1 C.2 D.3
解:
能够完全重合的弧是等弧,故①假命题;
在同圆与等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,故②是假命题,
等边三角形的外心与内心重合;故③是真命题,
不在同一直线上的三点可以确定一个圆,故④是假命题,
三角形有且只有一个外接圆,故⑤是真命题;
C
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课堂演练
2.如图,是的直径,四边形内接于,若,则的直径为( )
A.4 B.6 C.8 D.9
解:连接如图所示:
∵,,
∴
∴
∴是等边三角形,
∴
∴的直径为:
C
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课堂演练
3.小明在做一个实验,把一个球放在透明的长方体盒子内,球的一部分露出盒外,过球心的截面示意图如图所示,经测量知,盒子的高,则球的半径长是( )
A. B. C. D.
解:如图所示,过点O作交于点N,交于点M,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
设,则,
∴,
,
在中,根据勾股定理得
B
M
∟
N
即,
,
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课堂演练
4.下列命题正确的是( )
A.等弧所对的圆心角相等 B.平分弦的直径平分弦所对的弧
C.三点确定一个圆 D.在同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等
解:
(1)在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆心角和圆周角相等,故A选项正确;
(2)平分弦(不是直径)的直径平分线弦,并且平分弦所对的两条弧,故B选项不正确;
(3)不在同一直线上的三个点可以确定一个圆,故C选项不正确;
(4)再同圆或等圆中,相等的弦所对的弧可以为优弧也可为劣弧,故D选项中说相等所以不对,
A
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课堂演练
5.如图,在中,已知弦,,,则的半径长为 .
解:作直径,连接,如图所示:
∵,
而,
∴,
∴,
∴,
∵是直径,
∴,
在中,,,
∴,
∴.
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
课堂演练
6.如图,用一张边长为6 cm的等边三角形铁皮,剪下一个面积最大的扇形ADE,围成一个圆锥形工件的侧面(接缝忽略不计),则围成圆锥形工件的底面圆半径为( )
A. cm B. cm C. cm D.3 cm
解:∵扇形ADE是面积最大的扇形,
∴以点A为圆心,AD为半径的圆与BC相切,设切点为F,连接AF,
∴∠AFB=90°,AD=AF.
∵△ABC为等边三角形,
∴BF=CF=BC=3 cm,∠BAC=60°,
∴AD=AF==3 cm.
设围成圆锥形工件的底面圆半径为r cm,
根据题意得2πr=,解得r=,
∴围成圆锥形工件的底面圆半径为 cm,
B
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课堂演练
7.如图,是半圆O的直径,且,点C,D,E将半圆O四等分,连接,其中交于点F,求图中阴影部分的周长.
解:如图,连接,
∵点C,D,E将半圆O四等分,
∴,,
,,
∴,,
∴,
∴,
由勾股定理得,,
,
∴阴影部分的周长为,
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
8.如图,中, , ,,以 为直径的半圆交斜边于点,以点为圆心, 的长为半径画弧,交于点 ,求图中阴影部分面积(结果保留 ).
课堂演练
解:如图,连接 ,
, ,
, .
,,
.
是直径,
.
,
是的中点,
是 的中线,
.
易知
.
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
课堂演练
9 .(2022·江苏南京·统考中考真题)如图,四边形内接于,它的3个外角,,的度数之比为,求的度数
解:如图,延长到H,
四边形内接于,
,
,
,,的度数之比为,
,,,的度数之比为,
,
,
.
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课堂演练
10.在数学试验课上,小莹将含30°角的直角三角尺分别以两条直角边所在直线为轴旋转一周,得到甲、乙两个圆锥,并用某作图软件画出如图所示的示意图.
小亮观察后说:“甲、乙圆锥的侧面都是由三角尺的斜边AB旋转得到的,所以它们的侧面积相等.”你认同小亮的说法吗?请说明理由.
甲
乙
解: 本题通过作图软件作出两个圆锥,考查圆锥的侧面积的大小比较.
我不认同小亮的说法.
理由:设直角三角尺的边BC的长为a,则AC=a,AB=2a,
则甲圆锥的侧面积为π·BC·AB=π×a×2a=2πa2,
乙圆锥的侧面积为π·AC·AB=π×a×2a=2πa2,
∴它们的侧面积不相等,∴我不认同小亮的说法.
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
11.[中考·遂宁]我们规定:若圆的内接四边形有一组邻边相等,则称这个四边形是这个圆的“邻等内接四边形”.
(1)请判断下列分别用含有30°和45°角的直角三角形纸板拼出的4 个四边形.其中是邻等内接四边形的有________(填序号).
③
课堂演练
(2)如图,四边形ABCD是邻等内接四边形,且∠BAC=90°,AB=3,AC=4,AB=AD,求四边形ABCD的面积.
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
即()2-x2=32-(-x)2,解得x=0.7.
∴OH=0.7,AH=2.5-0.7=1.8.
∴BH=2=2.4.
∴BD=2.4×2=4.8.
∵BC是直径,∴∠BDC=90°.
∵BH=DH,BO=OC,
∴OH是△BDC的中位线.
∴DC=2HO=1.4.
∴S△BDC=×BD×DC=×4.8×1.4=3.36,
S△BDA=×BD×AH=×4.8×1.8=4.32.
∴S四边形ABCD=S△BDC+S△BDA=3.36+4.32=7.68.
11.[中考·遂宁]我们规定:若圆的内接四边形有一组邻边相等,则称这个四边形是这个圆的“邻等内接四边形”.
课堂演练
(2)如图,四边形ABCD是邻等内接四边形,且∠BAC=90°,AB=3,AC=4,AB=AD,求四边形ABCD的面积.
解:∵∠BAC=90°,AB=3,AC=4,
∴BC==5.
∵四边形ABCD是邻等内接四边形,∠BAC=90°,
∴A,B,C,D四点共圆,且BC为直径.
如图,把BC的中点记为点O,
即A,B,C,D四点在⊙O上,
连接BD,AO交于点H.
∵BC=5,∴BO=OA=.
O
设OH=x,则AH=-x.
∵AB=AD,∴易得AO⊥BD,BH=DH.
在Rt△ABH中,BH2=AB2-AH2;
在Rt△BOH中,BH2=BO2-OH2,
∴BO2-OH2=AB2-AH2,
情境引入 新知探究 典例精析 本课总结 当堂练习
谢谢聆听
$