内容正文:
第29章 圆
29.1 圆的有关概念(第2课时)
过三点的圆
数学新教材人教版 九年级上册
情境引入
示例
一个圆形盘只剩下一段圆弧,怎样找出原来圆的圆心?
答:在弧上取三个不同的点,作两条弦的垂直平分线交于圆心。
一段圆弧上的三个不同点不共线。
情境引入
示例
两根立柱的位置已经固定,能唯一确定一个经过它们的圆形围栏吗?
答:不能。
两点连线的垂直平分线上有无数个圆心。
新知探究
经过一点的圆:观察与推理
研究问题
只给一个点,圆心和半径是否确定?
观察与依据
圆心位置尚未固定,因此可作大小不同、位置不同的许多圆。
新知讲授
经过一点的圆
结论
经过一个点可以作无数个圆。
条件与用法
圆心可以是该点以外的任意一点,半径取圆心到已知点的距离。
新知探究
经过两点的圆:观察与推理
研究问题
哪些点到两个已知点的距离相等?
观察与依据
线段垂直平分线上的点到两个端点等距;反过来也成立。
新知讲授
经过两点的圆
结论
经过两点的圆的圆心在线段的垂直平分线上。
条件与用法
圆心在线段垂直平分线上可以有无数个位置,所以圆也有无数个。
新知探究
三点确定一个圆:观察与推理
研究问题
给定三个不共线的点,圆心要同时满足哪些条件?
观察与依据
既在AB的垂直平分线上,又在BC的垂直平分线上,两线有且仅有一个交点。
新知讲授
三点确定一个圆
结论
不在同一条直线上的三个点确定一个圆。
条件与用法
三个点必须互不相同且不共线,圆心由两条边的垂直平分线交点确定。
新知探究
外接圆与外心:观察与推理
研究问题
外心是三角形的哪个特殊点?
观察与依据
用边的垂直平分线得到等距于顶点的交点。
新知讲授
外接圆与外心
结论
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,这个三角形叫作圆的内接三角形。
条件与用法
外心到三个顶点等距,不是到三条边等距。
新知探究
尺规作外接圆:观察与推理
研究问题
为何作两条垂直平分线已经足够?
观察与依据
若且,就有,第三条边的垂直平分线必过O。
新知讲授
尺规作外接圆
结论
作两条边的垂直平分线,取交点为圆心,再以圆心到任一顶点的距离为半径作圆。
条件与用法
不必再单独作第三条垂直平分线,因为交点到三个顶点已经等距。
例题讲解
示例
作圆必须确定哪两个要素?过三个不共线点时先确定哪个?
答:圆心与半径;先确定圆心。
圆心确定后,到任一已知点的距离就是半径。
变式训练
变式
两直角边为的直角三角形,求外接圆半径。
答:。
斜边为,圆心在斜边中点。
例题讲解
示例
,求三点所在圆的圆心和半径。
答:圆心,半径。
直角三角形斜边中点到三个顶点等距。
变式训练
变式
等边三角形边长为,求外接圆半径。
答:。
高为,外接半径等于高的。
例题讲解
示例
直角三角形斜边长,其外接圆半径是多少?
答:。
外心是斜边中点。
变式训练
变式
,求外接圆圆心与半径。
答:圆心,半径。
直角三角形斜边中点是外心。
例题讲解
示例
等边三角形边长为,求外接圆半径。
O
A
B
C
答:。
高为,外接半径为高的。
变式训练
变式
,设外心为,求。
答:。
,得。
例题讲解
示例
,外心在何直线上?设其坐标为求。
答:在轴上,。
令,得。
变式训练
变式
经过的所有圆,圆心在哪条直线上?
答:在y轴上。
圆心必在AB的垂直平分线上。
例题讲解
示例
且,为何以为圆心、为半径的圆经过三点?
答:因为。
由等量传递及圆的点集描述判断。
变式训练
变式
,求三点确定的圆。
答:圆心,半径。
三个点到原点的距离均为。
课堂练习
练习
如图,所在的直线垂直平分线段,怎样利用这样的工具找到圆形工件的圆心?
答:将工具换一个位置,再作一条弦的垂直平分线;两条直线的交点就是圆心。
圆心到弦的两端点等距,必在弦的垂直平分线上。
课堂练习
练习
如图,是边长为的等边三角形,作出它的外接圆,并求外接圆的半径长。
O
A
B
C
答:半径为。
作两边垂直平分线交于,以为半径作圆。
高为,外心到顶点距离为高的。
方法归纳
本阶段的解题方法
作圆的方法
① 先作两条弦的垂直平分线,交点给出圆心。
② 取圆心到已知点的距离为半径,检查另外两点。
证明与计算
① 证明共圆,建立到同一点的三个等距关系。
② 直角三角形利用斜边中点,等边三角形利用高和勾股定理。
巩固拓展
示例
在的垂直平分线上且,证明是的外心。
答:由和得三点到等距。
圆心到任一顶点的距离相同。
巩固拓展
示例
为什么不能先任取半径画圆,再尝试使圆经过三点?
答:任意半径可能不满足三点同时在圆上,先由等距约束找圆心。
固定三点已经同时限制圆心和半径。
课堂总结
过三点的圆
一点两点
不足以唯一确定圆。
三点条件
三点不在同一条直线上。
外心
边的垂直平分线交点。
作法
定圆心、定半径、作圆并检查。
针对训练
训练
下列条件能确定一个圆的是:A.一个点;B.两个点;C.三个点;D.三个不共线的点。
答:选D。
三点需满足不共线。
三点需满足不共线。
针对训练
训练
三角形外心是三条边的________的交点。
答:垂直平分线。
外心到三个顶点的距离相等。
外心到三个顶点的距离相等。
针对训练
训练
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 过一点有无数个圆
对
一个点不能固定圆心和半径。
(2) 过两点只有一个圆
错
圆心可在线段垂直平分线上任取,圆有无数个。
(3) 三角形都有外接圆
对
三角形的三个顶点不共线,唯一确定圆。
(4) 外心必在三角形内
错
直角三角形的外心在斜边上。
直角三角形的外心在斜边上,是④的反例。
针对训练
训练
直角三角形两直角边为,求外接圆半径。
答:。
斜边为,半径是其一半。
斜边为,半径是其一半。
针对训练
训练
,验证为外心。
答:。
三点到O等距。
三点到O等距。
针对训练
训练
等边三角形外接圆半径为,求边长。
答:。
等边三角形外接半径。
等边三角形外接半径。
针对训练
训练
三角形的外心在边上,说明与外接圆的关系。
答:AB是外接圆的直径。
外心在弦AB上,经过圆心的弦为直径。
外心在弦AB上,经过圆心的弦为直径。
针对训练
训练
假定有两个不同圆都过三个不共线点,它们的圆心为何必须重合?
答:两个圆心都在同两条边的垂直平分线上,而两线交点唯一。
圆心相同且到同一顶点距离相同,半径也相同。
圆心相同且到同一顶点距离相同,半径也相同。
针对训练
训练
花坛边缘三个标记为,求圆心与半径。
答:圆心,半径。
作直角三角形斜边的中点。
作直角三角形斜边的中点。
针对训练
训练
一面圆镜碎片保留一段圆形边缘,工人取弧上三点作两条弦,怎样找圆心并恢复圆镜?
答:作两弦的垂直平分线,交点为圆心,再以交点到弧上点的距离为半径画圆。
保留圆弧上的三点能唯一确定原圆。
保留圆弧上的三点能唯一确定原圆。
方法归纳
本课方法总结
作圆的方法
① 先作两条弦的垂直平分线,交点给出圆心。
② 取圆心到已知点的距离为半径,检查另外两点。
证明与计算
① 证明共圆,建立到同一点的三个等距关系。
② 直角三角形利用斜边中点,等边三角形利用高和勾股定理。
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