内容正文:
第二十九章 圆
理解圆心角概念,掌握同圆或等圆中圆心角、弧、弦的相等关系定理,能识别定理成立的前提条件,进行基础应用.
理解定理源于圆的旋转对称性,能逆向运用并规范说理,会辨析“同圆或等圆”条件的必要性.
经历纸片旋转探究活动,感受从图形变换得到几何性质,提升观察对比、归纳概括能力,发展几何推理意识.
感受圆对称蕴含的数学美,体会动手探究获得知识的乐趣,养成严谨审题、重视定理条件的良好思维习惯.
说一说垂径定理的内容.
什么是中心对称图形?
垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫作中心对称图形,这个点就是它的对称中心.
这说明圆具有轴对称性.
圆是中心对称图形吗?除了轴对称,它还具有怎样的对称性?
观察这个角,它有什么特别之处?
活动一:探究圆心角的概念
1
角顶点在圆心,两条边是半径,与圆交于两点.
圆心角
顶点在圆心的角叫作圆心角.
O
A
B
任意给定一个圆心角,对应出现三个量:
一条弧所对的圆心角只有一个.
圆心角
弦
弧
活动一:探究圆心角的概念
判别下列各图中的角是不是圆心角,并说明理由.
①
②
③
④
顶点在圆内,但不是圆心,不是圆心角
顶点在圆外,不是圆心角
顶点在圆周上,不是圆心角
剪一个圆形纸片,把它绕圆心旋转180°,所得的图形与原图形重合吗?由此你能得到什么结论?
活动一:探究圆心角的概念
2
B
O
A
把圆绕圆心旋转180°,所得的图形与原图形重合.
圆是中心对称图形,圆心就是它的对称中心.
活动一:探究圆心角的概念
3
把圆绕圆心旋转任意一个角度后,还能和原来的图形重合吗?
A
A
A
A
A
把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得的图形都与原图形重合.
O
圆是旋转对称图形.
一个图形绕着一个点旋转一定的角度后,能够与原来的图形重合.
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
圆具有旋转对称性,利用这个性质,可以得到圆心角及其所对的弧、弦之间的关系.
4
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
4
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
你能对你的发现进行证明吗?
A′
·
O
A
B
B′
5
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
6
·
O
A
B
O′
·
A′
B′
如图,在等圆中,如果圆心角 ∠AOB =∠A′O′B′,你发现的等量关系是否依然成立?
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
弧、弦与圆心角的关系定理:
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
A
B
O
B′
A′
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
7
在同圆或等圆中,对于两个圆心角、两条弧、两条弦,如果有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量有什么关系?
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
A
B
O
B′
A′
推论1:在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦相等.
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
A
B
O
B′
A′
推论2:在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的优弧和劣弧分别相等.
因为一条弦所对的弧有两条,所以不可以说“在同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等”
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
圆心角相等
所对的优弧、劣弧分别相等
所对的弦相等
在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中如果有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量也分别相等.
其关系可表示为:
“知一得二”
在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中如果有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量也分别相等.
活动二:探究弧、弦、圆心角之间的关系
“同圆或等圆”这个前提可以去掉吗?
A
B′
O
B
A′
B
A
C
O
在同圆或等圆中,证明等弦、等角,除三角形全等方法外,要善用弧、弦、圆心角三者的关系定理.
A
C
B
D
E
F
O
(2)若AE=2,AF=10,求⊙O的半径.
A
C
O
B
D
E
F
A
C
O
B
P
(2)延长OA至P,使得AP=OA,连接PC,若⊙O的半径R=1,求PC的长.
A
C
O
B
P
∠AOB=∠COD
AB=CD
∠AOB=∠COD
AB=CD
·
C
A
B
D
E
F
O
(4) 如果 AB=CD,OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分别为 E,F,OE 与 OF 相等吗?为什么?
·
C
A
B
D
E
F
O
·
A
O
B
C
D
E
A
O
B
C
N
M
任务
1.寻找生活中的圆心角:
从生活中找一个圆形结构的实物(如披萨、蛋糕、钟表、风扇、车轮等),拍照或绘制平面示意图. 在图中标注圆心 O、画出两条半径 OA、OB,标出对应圆心角∠AOB,以及它所对的弧AB 和弦AB.
2.动手分割,记录发现:
在圆形示意图上将圆平均分成若干等份,测量并记录每一等份的圆心角度数,观察并归纳:在同一个圆中,相等圆心角所对的弧长、弦长存在怎样的关系.
3.验证对比,探究前提条件:
另取一个大小不同的圆,分成相同份数,对比两个圆中每份对应的圆心角、弧长、弦长,分析它们之间的关系.
生活中的圆分割--圆心角关系探究
1.在同圆中,相等的圆心角、所对弧长、所对弦长之间有什么关系?在大小不同的圆中呢?结合你的观察,说明圆心角、弧、弦关系定理为什么需要限定前提条件.
2.生活中很多圆形设计运用了相等圆心角.选取一个熟悉的实例分析:若设计中各部分对应的圆心角不相等,会产生哪些问题?为什么采用相等圆心角的设计,能让物品更合理、安全或美观?
探究
生活中的圆分割——圆心角关系探究
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