内容正文:
第3章 圆的基本性质
3.4 圆心角(第1课时)
圆心角定理与弧的度数
数学新教材浙教版 九年级上册
新知讲授
用圆弧设计图案
情境
墙面图案由许多相同圆弧组成。要让它们均匀排列,需要把圆分成相等的部分。
问题
能否通过控制圆心处的角,确定相等的弧和弦?
新知讲授
圆的旋转不变性
观察
把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得的图形都和原图形重合。
解释
每个圆上点到圆心的距离不变,旋转后的点仍在原圆上。
新知讲授
圆心角的定义
定义
顶点在圆心的角叫做圆心角(central angle)。
识别
不仅要看两边是否为半径,还要先看顶点是不是圆心。
O
A
B
C
新知讲授
探索相等圆心角
操作
在同一个圆中作相等的圆心角∠AOB与∠COD。
旋转
绕O旋转扇形AOB,让OA与OC重合,OB也与OD重合。
发现
对应的弧重合,弦也重合。
新知讲授
圆心角定理
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。
新知讲授
用旋转说明定理
设角
设∠AOC=α。由∠AOB=∠COD,得∠BOD=α。
重合
将扇形AOB按顺时针旋转α,A与C、B与D重合。
结论
弧AB=弧CD,弦AB=弦CD。
新知讲授
弧的度数
定义
我们把1°圆心角所对的弧叫做1°的弧。
对应
n°的圆心角所对的弧就是n°的弧;一整圆360°,半圆180°。
做一做
1
在⊙O中,∠AOB=135°。求弧AB、弧ACB的度数。
O
A
B
C
答:弧AB=135°,弧ACB=225°。
劣弧AB度数等于∠AOB度数。
优弧ACB=360°-135°=225°。
做一做
2
任意画两个半径不相等的圆,然后在每一个圆上任意取一段90°的弧。这两段弧的度数相等吗?能说这两段弧相等吗?为什么?
O
P
答:度数相等,但不是相等的弧。
半径不同,弧不能完全重合。
定理必须在同圆或等圆中使用。
例题讲解
例1
用直尺和圆规把⊙O四等分。
O
A
B
C
D
答:作两条互相垂直的直径。
作⊙O的一条直径AB。
过O作CD⊥AB,交圆于C、D。
四个圆心角均为90°,所以对应四段弧相等。
例题讲解
例2
求证:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对两条弦的弦心距相等。已知在⊙O中,∠AOB=∠COD,OE、OF分别为弦AB、CD的弦心距。求证OE=OF。
O
A
B
C
D
E
F
答:OE=OF。
圆心角定理得AB=CD,垂径定理得。
OA=OD,且∠AEO=∠DFO=90°。
Rt△AOE≌Rt△DOF,故OE=OF。
课内练习
1
已知:如图,∠1=∠2。求证:弧AC=弧BD。
答:弧AC=弧BD。
∠AOC=∠AOB+∠BOC。
∠BOD=∠BOC+∠COD,由∠1=∠2得两圆心角相等。
由圆心角定理得弧AC=弧BD。
课内练习
2
等边三角形ABC内接于⊙O。求弧AB,弧BC,弧AC的度数。
答:三条劣弧各为120°。
AB=BC=CA,对应三条劣弧相等。
三段弧组成整圆,故各为360°÷3=120°。
课堂总结
圆心角
圆心角
顶点在圆心
等角对应
同圆等圆中等弧、等弦
弧的度数
圆心角与所对弧同度数
圆的等分
把周角分成相等的角
针对训练
练1
圆心角为72°,它所对的劣弧和其余优弧各是多少度?
O
A
B
C
答:72°、288°。
劣弧与圆心角同度数;优弧为360°-72°。
两条弧的度数和为360°。
针对训练
练2
⊙O中劣弧AB为148°,求∠AOB。
O
A
B
C
答:148°。
圆心角度数等于它所对弧的度数。
圆心角与所对弧一一对应。
针对训练
练3
两个等圆中,圆心角∠AOB=∠CPD=65°,AB=9cm,求CD。
O
P
A
B
C
D
答:9cm。
在等圆中,相等圆心角所对的弦相等。
先核对“等圆”条件。
针对训练
练4
圆盘边缘均匀打12个孔,相邻两孔对应的圆心角是多少?
O
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
答:30°。
。
等分圆转化为等分周角。
针对训练
练5
AB为直径,C在上半圆上,弧AC=64°,求弧CB。
O
A
B
C
答:116°。
上半圆180°,弧CB=180°-64°。
选对180°还是360°。
针对训练
练6
圆形转盘均匀分成10个扇形区域,从第1条分界线顺时针跨过3个区域,转过多少度?
O
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
答:108°。
每区圆心角36°,3区为。
数区域,不是数包含两端的分界线。
针对训练
练7
一圆形花坛边缘有A、B、C、D四点,∠AOB=∠COD,弦AB需用钢条1.8m。弦CD需用多长钢条?
答:1.8m。
同圆中相等圆心角所对弦相等,CD=AB。
图形位置不同不影响定理。
方法总结
度数计算法
① 先确定用整圆360°还是半圆180°。
② 用圆心角与弧的度数对应进行加减。
旋转重合法
① 选择圆心为旋转中心。
② 利用等角旋转使两组半径、弦和弧重合。
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