内容正文:
第3章 圆的基本性质
3.6 圆内接四边形(第1课时)
圆内接四边形的对角互补
数学新教材浙教版 九年级上册
新知讲授
圆木怎样锯成方材
情境
把圆柱形原木锯成正方形截面的木材,希望尽可能多保留木料。
问题
最大的正方形应处在什么位置?它的顶点和圆周有什么关系?
新知讲授
测量两组对角
操作
在圆上依次取A、B、C、D,连结组成四边形。
测量
量出∠A+∠C与∠B+∠D,改变顶点位置后再比较。
发现
每一组对角的和都约为180°。
新知讲授
圆的内接四边形
定义
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形(cyclic quadrilateral),这个圆叫做四边形的外接圆(circumscribed circle)。
新知讲授
对角互补
性质
圆内接四边形的对角互补。
表达
∠A+∠C=180°,∠B+∠D=180°。
新知讲授
为什么两组对角都互补
弧度数
∠A所对弧BCD与∠C所对弧BAD组成一整圆,度数和360°。
圆周角
两圆周角分别为所对弧的一半,所以和为180°;另一组同理。
做一做
1
已知圆内接四边形有一个内角是50°,求它的对角的度数。
答:130°。
两对角互补,180°-50°=130°。
做一做
2
若⊙O的内接四边形ABCD满足∠A=∠C,∠B=∠D,则四边形ABCD是怎样的特殊平行四边形?
O
A
B
C
D
答:矩形。
相等且互补的一组角各为90°。
两组对角均相等,所以四个角都是直角。
例题讲解
例1
已知AD是△ABC的外角∠EAC的平分线,与△ABC的外接圆交于D。求证:DB=DC。
O
A
B
C
D
E
答:DB=DC。
∠DAC=∠DAE,且同弧所对∠DAC=∠DBC。
∠BAD与∠DCB互补,∠BAD与∠DAE也互补,故∠DCB=∠DAE。
所以∠DBC=∠DCB,得到DB=DC。
例题讲解
例2
把横截面直径为30cm的圆柱形原木锯成一根横截面为正方形的木材,并使截面尽可能地大,应怎样锯?如果原木长15m,锯出的木材体积为多少立方米(树皮等损耗略去不计)?
O
A
B
C
D
答:沿内接正方形的四边锯;体积0.675m³。
作两条互相垂直的直径,顺次连接端点得到内接正方形。
截面积cm²=0.045m²。
体积V=0.045×15=0.675m³。
面积先统一成m²,再乘以米制长度。
课内练习
1
AB是半圆O的直径,∠BAC=40°。求∠D的大小。
答:130°。
∠ACB=90°,所以∠ABC=50°。
四边形ADCB内接于圆,∠D+∠ABC=180°,得∠D=130°。
课内练习
2
已知圆内接四边形ABCD中,∠A∶∠B∶∠C=2∶3∶7。求∠D的大小。
答:120°。
设∠A=2x、∠B=3x、∠C=7x。
2x+7x=180°,解得x=20°;∠D=180°-60°=120°。
课内练习
3
任意画一个矩形,再画出它的外接圆。
O
A
B
C
D
答:以两条对角线的交点为圆心,以它到顶点的距离为半径画圆。
矩形对角线相等且互相平分,所以交点到四个顶点等距。
所画的圆经过四个顶点。
课堂总结
圆内接四边形
定义
四个顶点在同一个圆上
性质
两组对角分别互补
转角
外角可借同角的补角转换
正方形
垂直直径确定内接正方形
针对训练
练1
圆内接四边形ABCD中,∠A=68°,求∠C。
答:112°。
∠C=180°-68°=112°。
先配对A与C。
针对训练
练2
圆内接四边形ABCD中,∠A=82°,∠B=105°,求∠C、∠D。
答:∠C=98°,∠D=75°。
∠C=180°-82°;∠D=180°-105°。
对角互补不是邻角互补。
针对训练
练3
圆内接四边形中,∠A=2∠C,求∠A、∠C。
答:∠A=120°,∠C=60°。
设∠C=x,则2x+x=180°。
把比例条件与互补条件联立。
针对训练
练4
圆内接四边形ABCD中,∠B-∠D=36°,求∠B、∠D。
答:∠B=108°,∠D=72°。
两角和180°,差36°。
∠B=(180°+36°)÷2=108°。
和差法适用于同一组对角。
针对训练
练5
一个平行四边形的四个顶点在同一圆上,证明它是矩形。
O
A
B
C
D
答:它的四个角都是直角,所以是矩形。
平行四边形对角相等,圆内接四边形对角互补。
相等且互补的角各为90°。
把两类图形的性质叠加使用。
针对训练
练6
一个正方形内接于直径为20cm的圆,求正方形面积。
O
A
B
C
D
答:200cm²。
对角线为圆的直径20cm。
面积为对角线平方的一半,即cm²。
内接正方形对角线就是直径。
针对训练
练7
直径40cm、长2m的圆木锯成最大正方形截面的方材,求方材体积。
O
A
B
C
D
答:0.16m³。
截面积cm²=0.08m²。
体积0.08×2=0.16m³。
平方厘米转平方米需除以10000。
针对训练
练8
一块圆形玻璃直径60cm,现裁一块宽36cm的矩形广告牌,使另一边尽可能长。求另一边的长度。
O
A
B
C
D
答:48cm。
矩形四顶点在圆上,对角线为60cm。
另一边cm。
矩形的外接圆直径等于对角线。
方法总结
对角方程法
① 先配出两组对角并写出和为180°。
② 把倍数、比例或差值条件代入求解。
圆中转角法
① 利用同弧圆周角与对角互补连接角。
② 证明等角后,再用等角对等边。
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