内容正文:
第29章 圆
29.1 圆的有关概念(第1课时)
圆的有关概念与点和圆的位置关系
数学新教材人教版 九年级上册
情境引入
示例
车轮转动时,车轴到轮缘的距离应保持怎样的关系?圆规画圆时哪两个量保持不变?
答:轮缘上各点到车轴的距离相等。
圆规的针尖固定在圆心。
两脚间距固定为半径。
情境引入
示例
平面内到点的距离始终是的动点,它的轨迹是什么?
O
P
cm
答:以为圆心、为半径的圆。
固定点决定位置,固定距离决定大小。
新知探究
圆的形成:观察与推理
研究问题
画圆时,针尖可以随意移动吗?
观察与依据
针尖一旦移动,各点就不再保持到同一固定点的距离。
O
P
新知讲授
圆的形成
结论
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(circle)。
条件与用法
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”。
O
P
新知探究
圆的点集描述:观察与推理
研究问题
只说“圆上各点到圆心等距”是否说全了?
观察与依据
还要说明到定点的距离等于定长的点都在这个圆上。
新知讲授
圆的点集描述
结论
圆心为、半径为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。
条件与用法
所有既包含圆上每一点,也说明满足距离条件的点一个不漏。
新知探究
点与圆的位置关系:观察与推理
研究问题
不画精细图,怎样根据距离判断位置?
观察与依据
把与固定半径比较,分别对应圆外、圆上、圆内。
新知讲授
点与圆的位置关系
结论
点在圆外;点在圆上;点在圆内。
条件与用法
是点到圆心的距离,三种情况互不重叠。
新知探究
弦与直径:观察与推理
研究问题
连接圆心和圆上一点的线段是弦吗?
观察与依据
不是,圆心不是圆上的点;弦的两个端点都必须在圆上。
O
A
B
C
新知讲授
弦与直径
结论
连接圆上任意两点的线段叫作弦,经过圆心的弦叫作直径。
条件与用法
直径是半径的倍。直径是特殊的弦,普通弦不必经过圆心。
O
A
B
C
新知探究
弧的分类:观察与推理
研究问题
两个端点能唯一指出一条弧吗?
观察与依据
通常有两条弧,因此优弧用三个字母表示以消除歧义。
新知讲授
弧的分类
结论
圆上任意两点间的部分叫作圆弧,简称弧。
条件与用法
圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫作半圆。大于半圆的弧叫作优弧,小于半圆的弧叫作劣弧。
新知探究
等圆与等弧:观察与推理
研究问题
两个圆半径相等但位置不同,还是等圆吗?
观察与依据
是。等圆关注形状和大小,通过平移可以重合。
新知讲授
等圆与等弧
结论
能够重合的两个圆叫作等圆。在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫作等弧。
条件与用法
同圆或等圆的半径相等,半径相等的两个圆是等圆。讨论等弧时要保留同圆或等圆条件。
例题讲解
示例
矩形的对角线、相交于点。求证:、、、四个点在以点为圆心的同一个圆上。
O
A
B
C
D
答:先建立解题所需的关系。
矩形对角线相等且互相平分。
矩形对角线相等且互相平分。
例题讲解
示例
矩形的对角线、相交于点。求证:、、、四个点在以点为圆心的同一个圆上。
O
A
B
C
D
答:,故四点共圆。
矩形对角线相等且互相平分。
,。
四点到同一点等距。
四点到同一点等距。
课堂练习
练习
完成下面两个实际问题,说明所用的圆的性质。
(1) 如何在操场上画一个半径是的圆?说出你的方案及理由。
(2) 你见过树木的年轮吗?从树木的年轮中,可以知道树木的年龄。把树干的横截面看成圆形,如果一棵年树龄的树的树干直径是,这棵树的半径平均每年增加多少?
(1) 答:固定一点,取长的绳,拉紧绕固定点一周画线。
画出的各点到固定点距离都等于 m。
(2) 答:。
先把直径除以,得到半径,再除以树龄。
课堂练习
练习
完成下列问题。
(1) 的半径为,根据下列点到圆心的距离,判断点和的位置关系:();();()。
(2) 在中,。求证:、、三点在同一个圆上。
(1) 答:分别在圆内、圆上、圆外。
依次与半径比较。
(2) 答:取斜边的中点,则。
直角三角形斜边中线等于斜边的一半。
方法归纳
本阶段的解题方法
用距离判断
① 先确定圆心与半径,再比较和。
② 证明多点共圆可证明它们到某一点等距。
用定义辨析
① 弦的两个端点在圆上,直径还要经过圆心。
② 圆周与圆内区域、弧与弦分别表示不同对象。
巩固拓展
示例
半径为的圆,直径是多少?直径为的圆,半径是多少?
O
A
B
r cm
答:;。
直径等于两倍半径。
巩固拓展
示例
。当圆的半径分别为时,点分别在哪里?
O
P
答:依次在圆外、圆上、圆内。
点固定时,扩大半径也会改变位置关系。
巩固拓展
示例
在圆上,为圆心,在圆内。能否称为弦?
O
A
B
答:都不能。
每条线段都至少有一个端点不在圆上。
巩固拓展
示例
平面内四点到的距离依次为,能否判定四点共圆?
O
A
B
C
D
答:能。
它们均在以O为圆心、为半径的圆上。
巩固拓展
示例
两个圆的直径分别为和,圆心不同。这两个圆是否是等圆?
O
P
答:是。
直径相等则半径相等,平移后可重合。
巩固拓展
示例
矩形两条相邻边长为、,其四个顶点共圆的圆心在哪,半径多大?
O
A
B
C
D
答:圆心在对角线交点,半径为。
对角线长。
巩固拓展
示例
点到圆心的距离为,半径。点是否在圆上?
O
P 与 O 重合
答:不在圆上,点P就是圆心,位于圆内。
圆是圆周,不包含内部区域。
巩固拓展
示例
点在半径为的圆外,能否等于?能否为?
O
P
答:都不能。
圆外必须满足OP>。
巩固拓展
示例
就一定能断定、在某个以为圆心的圆上吗?
答:当时可以;若两点都与重合,则不能得到正半径的圆。
确认半径为正。
巩固拓展
示例
直角三角形斜边为,其三个顶点共圆时圆心如何选,半径多大?
O
A
B
C
答:斜边中点,半径。
利用斜边中点到三个顶点的距离相等。
课堂总结
圆的有关概念与点和圆的位置关系
圆
固定点、固定距离、平面内全部满足条件的点。
位置
比较点到圆心的距离与半径。
线段
半径、弦、直径要分清端点与圆心。
弧
半圆、优弧、劣弧,注意表示方法。
等圆等弧
通过重合判断,并保留同圆或等圆条件。
针对训练
训练
关于直径,下列说法正确的是:A.所有弦都是直径;B.直径是经过圆心的弦;C.半径是弦;D.圆心在圆上。
答:选B。
直径必须同时满足弦和经过圆心两个条件。
直径必须同时满足弦和经过圆心两个条件。
针对训练
训练
圆的直径为,半径为________。
答:。
直径除以。
直径除以。
针对训练
训练
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 圆心在圆上
错
圆心到自身距离,小于正半径。
(2) 直径是弦
对
直径两个端点都在圆上,属于特殊弦。
(3) 弦必经过圆心
错
普通弦可以不经过圆心。
(4) 等圆的半径相等
对
能重合的圆大小相同,半径相等。
圆心位于圆内,直径是特殊弦。
针对训练
训练
圆的半径为,、、,判断三点位置。
答:A在圆内,B在圆上,C在圆外。
分别比较距离与半径。
分别比较距离与半径。
针对训练
训练
,点在圆内,半径满足什么条件?
答:。
由点在圆内得到OP<r。
由点在圆内得到OP<r。
针对训练
训练
线段与等长且互相平分于,证明四个端点共圆。
答:。
各半段长度均为原线段长度的一半。
各半段长度均为原线段长度的一半。
针对训练
训练
矩形相邻边为和,四个顶点所在圆的半径是多少?
答:。
对角线,半径为其一半。
对角线,半径为其一半。
针对训练
训练
,圆半径为,请用分别表示点在圆内、圆上、圆外的条件。
答:;;。
距离非负;不要遗漏圆心对应的。
距离非负;不要遗漏圆心对应的。
针对训练
训练
喷头以点为中心,最远喷到。树木到的距离分别为,哪些能被喷到?
答:前两棵可以,第三棵不可以。
喷灌区域包含边界,距离不超过 m即可。
喷灌区域包含边界,距离不超过 m即可。
针对训练
训练
圆形舞台半径为,工作人员在距离圆心处固定一灯。灯是否在边缘?另有一灯离圆心,是否在舞台内?
答:第一盏在边缘;第二盏在舞台内。
边界对应距离等于半径,内部对应距离小于半径。
边界对应距离等于半径,内部对应距离小于半径。
方法归纳
本课方法总结
用距离判断
① 先确定圆心与半径,再比较和。
② 证明多点共圆可证明它们到某一点等距。
用定义辨析
① 弦的两个端点在圆上,直径还要经过圆心。
② 圆周与圆内区域、弧与弦分别表示不同对象。
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