《圆的基本性质》 单元复习
考点分析:
随着对复杂几何证明要求的降低,对圆一章内容的删减,圆的考题难度有明显降低。
与圆有关的位置关系,试题强调基础,突出能力,源于教材,知识重组,变中求新,重在培养创新意识。要注意分类讨论和有关圆的问题的多解性,同时结合阅读理解,条件开放,结论开放的探索题型,结合运动的动态型综合题问题,结合函数的函数几何综合题逐渐成为新课程中的热门考点。
【本章知识框架】
圆 基本元素:圆的定义,圆心,半径,弧,弦,弦心距
的 垂径定理
认 对称性:旋转不变性,轴对称,中心对称(强)
识 圆心角、弧、弦、弦心距的关系
与圆有关的角:圆心角,圆周角
弧长,扇形的面积,弓形的面积,及组合的几何图形
圆中的有关计算:
圆锥的侧面积、全面积
一、圆的概念
1、圆的定义:线段OA绕着它的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的封闭曲线,叫做圆.点O叫做圆心,线段OP叫做半径。
2、弧:圆上任意两点间部分叫做圆弧,简称弧。优弧、劣弧以及表示方法。
3、弦,弦心距,圆心角,圆周角,
【例1】如图23-1,已知一个圆,请你用多种方法确定圆心.
分析:要确定一个圆的圆心,我们可以从两个方面分析:
(1) 圆心在弦的中垂线上;(2) 圆心是直径的交点。
【例2】下列命题正确的是( )
A.相等的圆周角对的弧相等 B.等弧所对的弦相等
C.三点确定一个圆 D.平分弦的直径垂直于弦.
【例3】填空:
⑴ 一条弦把圆分成两部分,则劣弧所对的圆心角的度数是 ;
⑵ 等边△ABC内接于⊙O,∠AOB= 度。
4、判定一个点P是否在⊙O上.
设⊙O的半径为R,OP=d,则有:
d>r 点P在⊙O 外;
d=r 点P在⊙O 上;
d 【例4】 ⊙O的半径为4 cm,若线段OA的长为10 cm,则OA的中点B在⊙O的______,若线段OA的长为6 cm,则OA的中点B在⊙O的______。 【例5】一个点到圆的最大距离为1l cm,最小距离为5 cm,则圆的半径为______。 【例6】P(x,y)是以坐标原点为圆心,5为半径的圆周上的点,若x、y都是整数,则这样的点共有 ( ) A 4个 B 8个 C 12个 D 16个 5、三角形的外接圆,外心 三角形的外心:是三角形三边垂直平分线的交点,它是三角形外接圆的圆心。 知识点:锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形的外心是斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部。 三角形外心到三角形三个顶点的距离相等。 相关知识:三角形重心,是三角形三边中线的交点,在三角形内部。 【例7】(2004.北京东城)如图,已知△ABC内接于⊙O,∠A=45°,BC=2,求⊙O的面积。 答案:2π。 二、圆的性质 1、旋转不变性:圆是旋转对称图形,绕圆心旋转任一角度都和原来图形重合; 2、圆是中心对称图形,对称中心是圆心. 性质: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也分别相等。 3、轴对称:圆是轴对称图形,经过圆心的任一直线都是它的对称轴. 【例8】(浙江)世界上因为有了圆的图案,万物才显得富有生机,以下来自生活中的图形中都有圆(如图3所示). 图中的(1),(2),(3)三个图看上去多么美丽与和谐,这正是因为圆具有轴对称性和中心对称性. ⑴ 请问(1),(2),(3)三个图形中是轴对称图形的有 ,是中心对称图形的有 ;(用(1),(2),(3)这三个图形的代号填空) ⑵ 请在图(4),(5)的两个圆内,按要求分别画出与上面图案不重复的图案(草图),(用尺规画,或徒手画均可,但要尽可能准确些、美观些)要求图4是轴对称图形,但不是中心对称图形;图5既是轴对称图形,又是中心对称图形。 【例9】如图,OE、OF分别是⊙O的弦AB、CD的弦心距,如果OE=OF,那么 (只需写出一个正确的结论). 【例10】(2003•北京市)如图23-10,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,如果AB=10,CD=8,那么AE的长为( ) A 2 B 3 C 4 D 5 答案:A. 【例11】(2002•青海省)⊙O的半径为10cm,弦AB∥CD,AB=12cm,CD=16cm,则AB和CD的距离为( ) A.2cm B.14cm C.2cm或14cm D.10cm或20cm 【例12】(2001•吉林省)如图23-14,⊙O的直径为10,弦AB=8,P是弦AB上一个动点,那么OP的长的取值范围是_________. 4、与圆有关的角 ⑴ 圆心角:顶点在圆心的角叫圆心角。 圆心角的性质:圆心角的度数等于它所对的弧的度数。 ⑵ 圆周角:顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角。 圆周角的性质: ① 圆周角等于它所对的弧所对的圆心角的一半. ② 同弧或等弧所对的圆周角相等;在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等. ③ 90°的圆周角所对的弦为直径;半圆或直径所对的圆周角为直角. 【例13】(2001•青海省)如图23-18,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,且AD∥BC,对角线AC、BD交于点E,那么圆中共有_________对全等三角形,_________对相似比不为1的相似三角形. 【例14】(江西)如图所示,在⊙O中,AB是直径,CD是弦,AB⊥CD。P是圆上一动点(不与C、D重合),试说明∠CPD与∠COB与有什么数量关系,并加以说明. 答案:相等或互补。 三、弧、扇形、圆锥侧面的计算 ⑴ 圆的面积:,周长: ⑵ 圆心角为n°,半径为R的弧长 . ⑶ 圆心角为n°,半径为R,弧长为l的扇形的面积 或 . 知识点:弓形的面积要转化为扇形和三角形的面积和、差来计算。 ⑷ 圆锥的侧面展开图为扇形。 底面半径为R,母线长为l,高为h的圆锥的侧面积为,全面积为 ,母线长、圆锥高、底面圆的半径之间有。 【例15】扇形的半径为30cm,圆心角为1200,用它做成一个圆锥的侧面,则圆锥底面半径为( ) A 10cm B 20cm C 10πcm D 20πcm 【例16】在Rt△ABC中,已知AB=6,AC=8,∠A=90°,如果把此直角三角形绕直线AC旋转一周得到一个圆锥,其表面积为S1;把此直角三角形绕直线AB旋转一周得到另一个圆锥,其表面积为S2,那么S1∶S2等于 ( ) A 2∶3 B 3∶4 C 4∶9 D5∶12 【例17】如图,直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=2,AB=4,分别以AC、BC为直径作半圆,则图中阴影的面积为 。 四、作图 平分已知弧;作三角形的外接圆。 五、辅助线 圆中常见的辅助线 1.作半径,利用同圆或等圆的半径相等; 2.作弦心距,利用垂径定理进行证明或计算; 3.作半径和弦心距,构造由“半径、半弦和弦心距”组成的直角三角形进行计算; 4.作弦构造同弧或等弧所对的圆周角; 5.作弦、直径等构造直径所对的圆周角——直角; 6.遇到三角形的外心常连结外心和三角形的各顶点。