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长度相等的弧叫做等弧。
(×
)
3、圆的轴对称性
圆是轴对称图形,经过圆心的每一条直线都是它的对称轴。
(1)圆的对称轴有无数条。
(2)错误说法:
圆的对称轴是直径。
因为直径是弦,弦是线段,所以直径是线段,而对称轴是直线。
应该说“圆的对称轴是直径所在的直线”。
4、垂径定理
垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。
5、垂径定理的推论
(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦并且平分弦所对的两条弧。
(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧。
(3)平分弦所对的一条弧的直径,平分弦,并且平分弦所对的另一条弧。
(4)在同圆中,圆的两条平行弦所夹的弧相等。
如图1-3,
=
。
③AE=BE
④=
⑤=
6、垂径定理的基本图形(如图1-4)
②CD⊥AB
①CD为直径
几何语言表述:
垂径定理的五个基本条件:
(1)过圆心;
(2)垂直于弦;
(3)平分弦;
(4)平分弦所对的优弧;
(5)平分弦所对的劣弧。
在这五个条件中,知道其中任意两个即可推出另外三个(知二推三)。
特别注意:
(1)(3)时“平分弦”中的“弦”不能是直径。
平分弦的直径垂直于弦。
(×
7、弓高(拱高),弦心距
一条弦的中点和它所对的弧的中点所连线段叫做弓形的高,圆心到弦的距离叫弦心距。
8、半径、弦长、弓高及弦心距之间的关系
设圆的半径为R,弦长为a,弦心距为d,弓高为h,则
d+h=R;
d2+(
)2=R2
在R、a、d、h这四个量中,已知其中两个量即可求出另两个量。
图1-5是垂径定理三角形的基本图形。
9、证明点共圆的方法
要证明几个点在同一个圆上,根据圆的定义,可以证明几个点到某一个定点的距离相等,那么这些点就在以这个定点为圆心,以其中一点到定点的距离为半径的圆上。
这个定点可能是已知的,也可能是未知的,要是未知的就要先设法找到它。
掌握方法:
如何确定到三个点距离相等的点的位置,三点所连线段中任意两条垂直平分线的交点。
10、常用辅助线:
作半径和弦心距,构造直角三角形进行计算。
二、弧、弦、圆心角、圆周角
1、圆的中心对称性
圆是以圆心为对称中心的中心对称图形,围绕圆心任意旋转一个角度α,都能够与原来的图形重合。
①圆不但是轴对称图形,还是中心对称图形。
②实际上,圆和其他中心对称图形不同,它还具有旋转不变性,即围绕圆心旋转任意一个角度,都能够与原来的图形重合。
2、圆心角
顶点在圆心的角叫做圆心角。
3、圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦心距相等。
推论:
在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦或两条弦的弦心距中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等。
4、圆心角、弧、弦、弦心距四者关系可理解为:
在同圆或等圆中,①圆心角相等;
②所对的弧相等;
③所对的弦相等;
④所对弦的弦心距相等。
四项“知一推三”,一项相等,其余三项都相等。
可简记为:
“等角对等弧”、“等角对等弦”、“等弧对等角”……
圆心角定理基本图形,如图2-1,在⊙O中,OM⊥AB,OM′⊥A′B′,则
AB=A′B′
5、圆心角度数定理
(1)把顶点在圆心的周角分成360等份时,每一份的圆心角是1°
的角,因为同圆中相等的圆心角所对的弧相等,所以整个圆也被分成360等份,我们把每一份这样的弧叫做1°
的弧。
定义:
1°
的圆心角所对的弧叫做1°
(2)圆心角度数定理:
圆心角的度数和它所对弧的度数相等。
6、圆周角
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角。
7、圆周角定理
在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半。
如图2-2,写出等量关系式:
∠ACB=∠ADB=
∠AOB
8、推论1:
同弧或等弧所对的圆周角相等;
同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等。
简记为:
“等弧对等角”、“等角对等弧”(角既可以是圆心角,也可以是圆周角)
推论2:
直径(或半圆)所对的圆周角是直角,90°
的圆周角所对的弦是直径。
“直径对直角”、“直角对直径”
如图2-3,①∵AB是直径∴∠ACB=90°
②∵∠ACB=90°
∴AB是直径
推论3:
如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形。
如图2-3所示:
∵CD=AD=BD(或CD=
AB)∴△ABC是直角三角形
9、辅助线作法小结
(1)当已知中有弦的中点时,常常连接圆心和中点,进而利用垂径定理、勾股定理和圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系定理;
另外,当要证明同一圆中的两条弦相等时,也常常作弦心距(即过圆心作弦的垂线段)。
(2)在计算弧的度数时,或者有等弧的条件时,或需要证明等弧时,常连接半径作出弧所对的圆心角。
(3)当条件中有弧的中点或需要证明弧的中点时,常有以下几种作辅助线的方法:
①连接弧的中点与圆心,构造半径;
②连接等弧所对的弦;
③作等弧所对的圆心角。
圆知识点汇总
(二)
一、点和圆的位置关系
1、点和圆的位置关系(设半径为r,点到圆心的距离为d),如图1-1所示,
(1)点在圆外
d>
r,如点A。
(2)点在圆上
d=r,如点B。
(3)点在圆上
d<
r,如点C。
2、过三点的圆
定理:
不在同一条直线上的三个点确定一个圆。
同一平面上的三个点可以确定一个圆。
(×
)
3、三角形的外接圆
经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆。
三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心。
三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等。
4、经过平面上一点的圆有无数个,这些圆的圆心分布在整个平面上,经过平面上两点的圆有无数个,这些圆的圆心在这两点所连线段的中垂线上。
5、用集合的观点看点与圆的位置关系
(1)圆内各点到圆心的距离都小于半径,到圆心的距离小于半径的点都在圆内,这就是说:
“圆的内部可以看作是到圆心的距离小于半径的点的集合。
”
(2)圆上各点到圆心的距离都等于半径,到圆心的距离等于半径的点都在圆上,这就是说:
“圆可以看作是到圆心的距离等于半径的点的集合。
(3)圆外各点到圆心的距离都大于半径,到圆心的距离大于半径的点都在圆外,这就是说:
“圆可以看作是到圆心的距离大于半径的点的集合。
6、锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的外心的位置
不同类型的三角形外心位置不同,如下图所示,找出相应的外心,并画出对应的外接圆。
结论:
锐角三角形的外心在三角形的内部;
直角三角形的外心在斜边的中点上;
钝角三角形的外心在三角形的外部。
二、线和圆的位置关系
7、直线和圆的位置关系(设半径为r,直线l到圆心O的距离为d)
分别在下面三个图上作出直线l到圆心O的距离d,填写下面的结论:
(1)如图1-3,直线和圆相交
r,有两个公共点;
(2)如图1-4,直线和圆相切
d=r,有且只有一个公共点;
(3)如图1-5,直线和圆相离
r,没有公共点。
直线和圆的位置关系可以用下表来表示
直线和圆的位置关系
直线名称
公共点的个数
公共点名称
圆心到直线的距离d与半径r的关系
相交
割线
2
交点
r
相切
切线
1
切点
d=r
相离
无
8、切线的判定和性质
(1)切线的判定定理:
经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
(2)切线的性质定理:
圆的切线垂直于过切点的半径。
推论1:
过圆心垂直于切线的直线必过切点推论2:
过切点垂直于切线的直线必过圆心
以上三个定理及推论也称二推一定理:
即:
过圆心过切点垂直切线中知道其中两个条件推出最后一个条件。
9、切线的判定方法:
(1)当直线与圆有唯一公共点时,这条直线是圆的切线。
(利用切线的定义)
(2)当圆心到直线的距离等于该圆半径时,这条直线是圆的切线。
(利用切线中r与d的关系)
(3)当直线经过圆的半径并且垂直于这条半径时,这条直线是圆的切线。
(利用切线定理)
10、切线长和切线长定理
切线长的定义:
经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长。
切线长定理:
从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角。
如图1-6所示,P为⊙O外一点,PA、PB为圆的两条切线,根据切线长定理,写出两个结论:
PA=PB,∠APO=∠BPO
11、三角形的内切圆
和三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心。
三角形的内心到三角形三条边的距离相等。
任意一个三角形都有并且只有一个内切圆。
12、
(1)等边三角形的内心、外心重合。
(为什么?
(2)直角三角形中,∠C=90°
,三边分别用a、b、c表示,
图1-7
则Rt△ABC的内切圆半径r=
=
三角形面积的另一种表示形式S=
(a+b+c)r。
13、圆外切四边形两组对边的和相等。
如图1-8所示,⊙O是四边形ABCD的内切圆,点E、F、G、H分别为切点,求证:
AB+CD=AC+BD
14、用切线长判定定理解题的思路:
(1)有切点:
连半径,证垂直
(2)无切点:
作垂直,证半径
三、圆和圆的位置关系
15、圆和圆的位置关系有五种,分别是外离、外切、相交、内切、内含。
其中,外离和内含统称为相离;
外切和内切统称为相切;
同心圆是内含的一种特殊情况。
16、如果用R与r分别表示两圆半径(R>
r),d表示两个圆的圆心距,则
图示
两圆位置关系
R、r、d之间的关系
公共点个数
外离
R+r
外切
d=R+r
R-r<
d<
内切
d=R-r
内含
R-r
同心圆(内含)
d=0
17、相切(外切、内切)的两圆组成的图形是轴对称图形,它的对称轴是两圆心所连的直线,并且切点一定在对称轴上。
18、如果两圆相切,那么切点一定在连心线上。
19、相交两圆的连心线垂直且平分公共弦(即两圆交点所连线段)。
圆的有关定理的补充:
(1)弦切角定理:
弦切角等于所夹弧所对的圆周角。
弦切角:
角的顶点在圆周上,角的一边是圆的切线,另一边是圆的弦。
如图
(1),BC切⊙O于点B,AB为弦,∠ABC叫弦切角,∠ABC=∠D。
如果两个弦切角所夹的弧相等,那么这两个弦切角也相等。
(2)相交弦定理:
圆内两弦相交,交点分得的两条线段的乘积相等
如图
(2)圆的两条弦AB与CD相交于点P,则PA·
PB=PC·
PD。
(3)切割线定理:
从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
如图(3),PA切⊙O于点A,PBC是⊙O的割线,则PA2=PB·
PC。
(4)割线定理:
从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。
如图(4),PAB、PCD是⊙O的割线,则PA·
C
(5)圆的内接四边形定理:
圆的内接四边形的对角互补,外角等于它的内对角。
即:
在⊙O中,如图(5)
∵四边形ABCD是内接四边形∴∠C+∠BAD=180°
∠B+∠D=180°
∠DAE=∠C
三圆知识点汇总(三)
一、正多边形和圆
1、正多边形的定义及正多边形与圆的关系
(1)各边相等,各角也相等的多边形叫做正多边形。
(2)把圆分成n(n≥3)等份,依次连接各分点所得的多边形是这个圆的内接正n边形,这个圆就是这个正多边形的外接圆。
2、正多边形的有关概念
(1)正多边形的中心:
正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心。
(2)正多边形的半径:
正多边的外接圆的半径叫做这个正多边形的半径。
(3)正多边形的中心角:
正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角。
(4)正多边形的边心距:
中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距。
3、作正n边形的半径和边心距,可以把正n边形划分为2n个全等的直角三角形。
其中每一个直角形三角形的一条直角边为边心距,另一条直角边为边长的一半,斜边为正多边形的半径。
4、画正n边形的方法
(1)用量角器以圆心为顶点画出一个
的圆心角
(2)用圆规截取这个圆心角所夹的弧
(3)保持圆规不变,依次在圆上截取这个弧长,可以将圆分为n等份,并得到n个等分点
(4)依次连接这n个等分点即可得到正n边形
5、画正四边形、正八边形、正十六边形的方法
(1)用尺规在圆中作两条互相垂直的直径
(2)依次连接四个顶点即可得到正四边形
(3)再逐次等分各边所对的弧,可以画出正八边形、正十六边形。
6、画正六边形、正三边形、正十二边形的方法
(1)用圆规截取半径的长,将圆分为六等份,依次连接可以得到正六边形
(2)连接不相邻的三个点可以得到正三边形
(3)将正六边形所对的弧依次平分,连接可以得到正十二边形
7、对于一些特殊正多边形的计算公式,应熟记它们的结论
边数n
内角An
中心角αn
半径R
边长an
边心距rn
周长Cn
面积Sn
3
60°
120°
R
R2
4
90°
2R2
6
6R
8、正多边的外角和等于360°
,可以通过计算外角的方法计算内角。
例如,正十二边形有12个相等的外角,则每一个外角为30°
,因为内角与外角互补,则正十二边形的内角为150°
9、使用一种或多种正多边形铺地砖,若要正好平铺,则必须满足:
几个正多边形的内角和恰好等于360°
例如4个正四边形,6个正三边形,3个正六边形,或者两个正十二边形与1个正三边形。
二、弧长和扇形面积
1、弧长公式:
在半径为R的圆中,n°
圆心角所对的弧长的计算公式l=
2、由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫做扇形。
3、扇形面积公式:
S扇形=
lR
4、由弦及其所对的弧组成的图形叫弓形。
当弓形所含的弧是劣弧时,S弓形=S扇形-S△;
当弓形所含的弧是优弧时,S弓形=S扇形+S△;
当弓形所含的弧是半圆时,S弓形=
S圆
5、扇形的周长等于弧长加上两条半径的长,即C扇形=l+2R
6、阴影部分面积的求法:
(1)图形的平移;
(2)图形的旋转;
(3)等积变形;
(4)图形的拼接;
(5)图形的分割
三、圆锥的侧面积和全面积
1、母线定义:
连接圆锥顶点和底面圆周上任意一点的线段叫做圆锥的母线。
2、圆锥的高:
连接圆锥顶点与底面圆心的线段叫做圆锥的高。
3、圆锥的侧面展开图是扇形,其中扇形的弧长是圆锥的底面圆周长,半径是圆锥的母线。
4、设圆锥的母线长为l,底面圆的半径为r,那么这个圆锥展开后的扇形的半径为l,扇形的弧长为2
r,因此圆锥的侧面积为:
S锥侧=
rl,圆锥的全面积为:
S锥全=
rl+
r2
5、圆锥有无数个轴截面,它们是全等的等腰三角形,其中腰为圆锥的母线,底为圆锥的底面直径,高为圆锥的高。
补充:
(1)两圆公切线长的计算公式:
①公切线长:
在Rt△O1O2C中,
②外公切线长:
CO2是半径之差
内公切线长:
CO2是半径之和
(2)圆柱侧面展开图
(3)圆锥侧面展开图