内容正文:
第3章 圆的基本性质
3.4 圆心角(第2课时)
圆心角、弧、弦和弦心距的关系
数学新教材浙教版 九年级上册
新知讲授
相等关系能反推吗
已有
同圆或等圆中,相等圆心角对应等弧、等弦、等弦心距。
探索
如果已知弧、弦或弦心距相等,能否反推圆心角相等?
新知讲授
由等弧到等圆心角
重合
把一条弧绕圆心转到另一条弧的位置,端点随之重合。
结论
两组半径构成的圆心角重合,所以相等。
新知讲授
由等弦到等圆心角
连半径
OA=OB=OC=OD,且AB=CD。
全等
△AOB与△COD三边分别相等,所以全等,得到∠AOB=∠COD。
新知讲授
由等弦心距到等弦
构造
OE⊥AB、OF⊥CD。半径OA=OC,弦心距OE=OF。
全等
Rt△OEA≌Rt△OFC,得到AE=CF。再由垂径定理得AB=CD。
新知讲授
四种量的对应关系
定理
在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,那么它们所对应的其余各对量都相等。
新知讲授
每次对应同一条弦
对应
弦AB、劣弧AB、圆心角∠AOB、弦心距OE构成一组。
限制
弧比较时要选同类弧;不能拿一条优弧与一条劣弧混作对应。
例题讲解
例3
等边三角形ABC内接于⊙O,连结OA、OB、OC,延长AO,分别交BC于P,交弧BC于D。连结BD、CD。判断四边形BDCO是哪一种特殊四边形,并给出证明。
O
A
B
C
D
P
答:四边形BDCO是菱形。
三条弦AB、BC、CA相等,故三个圆心角均为120°。
∠BOD=∠COD=60°;两三角形均为等边三角形。
所以OB=BD=DC=CO。
例题讲解
例4
已知△ABC为等边三角形,以AB为直径的⊙O分别交AC、BC于D、E。求证:弧AD=弧DE=弧EB。
O
A
B
C
D
E
答:弧AD=弧DE=弧EB。
连结OD、OE。由∠A=∠B=60°及OA=OD、OB=OE,得两个等边三角形。
∠AOD=∠BOE=60°,所以∠DOE=180°-120°=60°。
由等圆心角所对弧相等得证。
新知讲授
内接等边三角形的半径
构造
连结OB、OC,作OP⊥BC,则BP=PC,且∠BOC=120°。
计算
在Rt△BOP中,∠BOP=60°,得,。
结论
内接等边三角形边长为。
O
A
B
C
D
P
课内练习
1
求半径为r的圆的内接等边三角形的边长。
O
A
B
C
D
P
答:。
圆心到一边的垂线把120°圆心角平分成60°。
半弦,边长为其2倍。
课内练习
2
已知:如图,在⊙O中,AB=CD。求证:AD=BC。
答:AD=BC。
AB=CD,故劣弧AB=劣弧CD。
两边分别减去公共弧BD,得劣弧AD=劣弧BC。
由等弧所对弦相等,得AD=BC。
新知讲授
由条件选择最短的路
给弦
可连接半径,用等弦对应等圆心角。
给弧
先看有无公共弧,作弧的和差。
给距离
作弦心距构造直角三角形,再比较半弦。
O
A
B
H
课堂总结
圆中四量关系
适用范围
同圆或等圆
四量对应
圆心角、弧、弦、弦心距
等量转换
其中一对等,其余对都等
等边三角形
三等分圆,边长为√3r
针对训练
练1
同圆中AB=CD,∠AOB=74°,求∠COD。
答:74°。
同圆中等弦所对的圆心角相等。
确认两圆心角对应的就是已知两弦。
针对训练
练2
半径10cm的圆中,两弦心距都为6cm。一条弦AB长多少?另一条弦CD长多少?
O
A
B
H
C
D
答:AB=CD=16cm。
半弦cm。
等弦心距所对弦相等。
等距先推出等弦,再统一计算。
针对训练
练3
圆的半径为4cm,求内接等边三角形的边长。
O
A
B
C
答:cm。
内接等边三角形边长等于。
使用结论时说明是内接等边三角形。
针对训练
练4
圆内接等边三角形边长为cm,求圆的半径。
O
A
B
C
答:9cm。
,所以r=9。
边长与半径不是相等关系。
针对训练
练5
同圆中两条弦的弦心距相等,能确定两弦平行吗?
答:不能。
等弦心距只能推出弦长相等;弦可绕圆心旋转到不同方向。
等长不代表平行。
针对训练
练6
圆盘半径6cm,三个支架端点把圆周三等分。三角支架三边各需多长材料?
O
A
B
C
答:cm。
三个对应圆心角均120°,三弦相等。
内接等边三角形边长cm。
三等分圆周能得到等边三角形。
针对训练
练7
圆形舞台两条直线灯带距中心都是8m,舞台半径为17m。两条灯带各有多长?
O
A
B
H
答:各30m。
等弦心距推出两条灯带等长。
每条长m。
实际线段两端都应在圆周上。
针对训练
练8
圆形板中心O也是内接等边三角形孔的外心。孔边长mm,求板的直径。
O
A
B
C
答:24mm。
由得r=12mm。
直径2r=24mm。
最后从半径还原直径。
方法总结
关系转换法
① 把给定等量转为所需的角、弧、弦或弦心距。
② 优先用公共弧的加减,保持对应一致。
连半径法
① 相等半径构成等腰或等边三角形。
② 结合垂径定理与勾股定理求长度。
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