《圆》章节知识点复习一、圆的概念集合形式的概念: 1、 圆可以看作是到定点的距离等于定长的点的集合; 2、圆的外部:可以看作是到定点的距离大于定长的点的集合; 3、圆的内部:可以看作是到定点的距离小于定长的点的集合 轨迹形式的概念:1、圆:到定点的距离等于定长的点的轨迹就是以定点为圆心,定长为半径的圆;(补充)2、垂直平分线:到线段两端距离相等的点的轨迹是这条线段的垂直平分线(也叫中垂线);3、角的平分线:到角两边距离相等的点的轨迹是这个角的平分线;4、到直线的距离相等的点的轨迹是:平行于这条直线且到这条直线的距离等于定长的两条直线;5、到两条平行线距离相等的点的轨迹是:平行于这两条平行线且到两条直线距离都相等的一条直线。
二、点与圆的位置关系1、点在圆内 ⇒d r <⇒ 点C 在圆内;2、点在圆上 ⇒d r =⇒ 点B 在圆上;3、点在圆外 ⇒d r >⇒ 点A 在圆外; 三、直线与圆的位置关系1、直线与圆相离 ⇒d r >⇒无交点;2、直线与圆相切 ⇒d r =⇒有一个交点;3、直线与圆相交 ⇒d r <⇒有两个交点;A四、圆与圆的位置关系外离(图1)⇒无交点 ⇒d R r >+; 外切(图2)⇒ 有一个交点 ⇒d R r =+; 相交(图3)⇒ 有两个交点 ⇒R r d R r -<<+;内切(图4)⇒ 有一个交点 ⇒d R r =-; 内含(图5)⇒ 无交点 ⇒d R r <-;五、垂径定理垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧。
推论1:(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,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧以上共4个定理,简称2推3定理:此定理中共5个结论中,只要知道其中2个即可推出其它3个结论,即:①AB 是直径 ②AB CD ⊥ ③CE DE = ④ 弧BC =弧BD ⑤ 弧AC =弧AD图1图3rRd图2中任意2个条件推出其他3个结论。
推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等。
即:在⊙O 中,∵AB ∥CD ∴弧AC =弧BD 六、圆心角定理圆心角定理:同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,所对的弧相等,弦心距相等。
此定理也称1推3定理,即上述四个结论中,只要知道其中的1个相等,则可以推出其它的3个结论,即:①AOB DOE ∠=∠;②AB DE =;③OC OF =;④ 弧BA =弧BD 七、圆周角定理1、圆周角定理:同弧所对的圆周角等于它所对的圆心的角的一半。
即:∵AOB ∠和ACB ∠是弧AB 所对的圆心角和圆周角 ∴2AOB ACB ∠=∠2、圆周角定理的推论: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是等弧; 即:在⊙O 中,∵C ∠、D ∠都是所对的圆周角 ∴C D ∠=∠推论2:半圆或直径所对的圆周角是直角;圆周角是直角所对的弧是半圆,所对的弦是直径。
即:在⊙O 中,∵AB 是直径 或∵90C ∠=︒ ∴90C ∠=︒ ∴AB 是直径BDBA推论3:若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。
即:在△ABC 中,∵OC OA OB ==∴△ABC 是直角三角形或90C ∠=︒注:此推论实是初二年级几何中矩形的推论:在直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半的逆定理。
八、圆内接四边形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,∵四边形ABCD 是内接四边形∴180C BAD ∠+∠=︒180B D ∠+∠=︒DAE C ∠=∠九、切线的性质与判定定理(1)切线的判定定理:过半径外端且垂直于半径的直线是切线; 两个条件:过半径外端且垂直半径,二者缺一不可 即:∵MN OA ⊥且MN 过半径OA 外端 ∴MN 是⊙O 的切线 (2)性质定理:切线垂直于过切点的半径(如上图) 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:BAO即:①过圆心;②过切点;③垂直切线,三个条件中知道其中两个条件就能推出最后一个。
十、切线长定理切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,这点和圆心的连线平分两条切线的夹角。
即:∵PA 、PB 是的两条切线 ∴PA PB =PO 平分BPA ∠十一、圆幂定理(1)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。
即:在⊙O 中,∵弦AB 、CD 相交于点P , ∴PA PB PC PD ⋅=⋅(2)推论:如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项。
即:在⊙O 中,∵直径AB CD ⊥,∴2CE AE BE =⋅(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。
即:在⊙O 中,∵PA 是切线,PB 是割线 ∴ 2PA PC PB =⋅(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(如上图)。
即:在⊙O 中,∵PB 、PE 是割线 ∴PC PB PD PE ⋅=⋅DBA十二、两圆公共弦定理圆公共弦定理:两圆圆心的连线垂直并且平分这两个圆的的公共弦。
如图:12O O 垂直平分AB 。
即:∵⊙1O 、⊙2O 相交于A 、B 两点∴12O O 垂直平分AB 十三、圆的公切线 两圆公切线长的计算公式:(1)公切线长:12Rt O O C ∆中,221AB CO ==(2)外公切线长:2CO 是半径之差; 内公切线长:2CO 是半径之和 。
十四、圆内正多边形的计算 (1)正三角形在⊙O 中△ABC 是正三角形,有关计算在Rt BOD ∆中进行:::2OD BD OB =;(2)正四边形同理,四边形的有关计算在Rt OAE ∆中进行,::OE AE OA = (3)正六边形同理,六边形的有关计算在Rt OAB ∆中进行,::2AB OB OA =. 十五、扇形、圆柱和圆锥的相关计算公式 1、扇形:(1)弧长公式:180n Rl π=;(2)扇形面积公式: 213602n R S lR π== n :圆心角 R :扇形多对应的圆的半径 l :扇形弧长 S :扇形面积2、圆柱:(1)圆柱侧面展开图2S S S =+侧表底=222rh r ππ+(2)圆柱的体积:2V r h π= (2)圆锥侧面展开图(1)S S S =+侧表底=2Rr r ππ+(2)圆锥的体积:213V r h π=典型例题例1.两个同样大小的肥皂泡黏在一起,其剖面如图1所示(点O ,O′是圆心),分隔两个肥皂泡的肥皂膜PQ 成一条直线,TP 、NP 分别为两圆的切线,求∠TPN 的大小.例2.如图,AB 为⊙O 直径,E 是BC 中点,OE 交BC 于点D ,BD=3,AB=10,则AC=_____.C 1D 1例3.如图,⊙O 的直径为10,圆心O 到弦AB 的距离OM 的长为3,则弦AB 的长是( )例4.如图,在⊙O 中,AB 、CD 是两条弦,OE ⊥AB ,OF ⊥CD ,垂足分别为EF . (1)如果∠AOB=∠COD ,那么OE 与OF 的大小有什么关系?为什么?(2)如果OE=OF ,那么AB 与CD 的大小有什么关系?AB 与CD 的大小有什么关系?•为什么?∠AOB 与∠COD 呢?例5.如图3和图4,MN 是⊙O 的直径,弦AB 、CD •相交于MN •上的一点P ,•∠APM=∠CPM . (1)由以上条件,你认为AB 和CD 大小关系是什么,请说明理由.(2)若交点P 在⊙O 的外部,上述结论是否成立?若成立,加以证明;若不成立,请说明理由.D例6如图,点O 是△ABC 的内切圆的圆心,若∠BAC=80°,则∠BOC=( )A .130°B .100°C .50°D .65°例7.如图,AB 为⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,D 在AB 的延长线上,且∠DCB=∠A . (1)CD 与⊙O 相切吗?如果相切,请你加以证明,如果不相切,请说明理由. (2)若CD 与⊙O 相切,且∠D=30°,BD=10,求⊙O 的半径.例8.如图所示,点A 坐标为(0,3),OA 半径为1,点B 在x 轴上. (1)若点B 坐标为(4,0),⊙B 半径为3,试判断⊙A 与⊙B 位置关系;(2)若⊙B 过M (-2,0)且与⊙A 相切,求B 点坐标.例9.如图,已知正六边形ABCDEF ,其外接圆的半径是a ,•P例10.在直径为AB 的半圆内,划出一块三角形区域,如图所示,使三角形的一边为AB ,顶点C 在半圆圆周上,其它两边分别为6和8,现要建造一个内接于△ABC •的矩形水池DEFN ,其中D 、E 在AB 上,如图24-94的设计方案是使AC=8,BC=6.(1)求△ABC 的边AB 上的高h .(2)设DN=x ,且,当x 取何值时,水池DEFN 的面积最大?(3)实际施工时,发现在AB 上距B 点1.85的M 处有一棵大树,问:这棵大树是否位于最大矩形水池的边上?如果在,为了保护大树,请设计出另外的方案,使内接于满足条件的三角形中欲建的最大矩形水池能避开大树.例11.操作与证明:如图所示,O 是边长为a 的正方形ABCD 的中心,将一块半径足够长,圆心角为直角的扇形纸板的圆心放在O 处,并将纸板绕O 点旋转,求证:正方形ABCD 的边被纸板覆盖部分的总长度为定值a .例12.已知扇形的圆心角为120°,面积为300cm 2.(1)求扇形的弧长;(2)若将此扇形卷成一个圆锥,则这个圆锥的轴截面面积为多少?h DN NFh AB-=π例13、如图,AB 是⊙O 的直径,BC 是弦,OD ⊥BC 于E ,交于D . (1)请写出五个不同类型的正确结论; (2)若BC =8,ED =2,求⊙O 的半径. 例14.已知:如图等边内接于⊙O ,点是劣弧PC 上的一点(端点除外),延长至,使,连结.(1)若过圆心,如图①,请你判断是什么三角形?并说明理由. (2)若不过圆心,如图②,又是什么三角形?为什么? 解题思路:(1)为等边三角形.是⊙O 的直径,,垂足为,平分是⊙(2)若,求的长.例16、如图,已知在⊙O 中,AB=,AC 是⊙O 的直径,AC ⊥BD 于F ,∠A=30°. (1)求图中阴影部分的面积;(2)若用阴影扇形OBD 围成一个圆锥侧面,请求出这个圆锥的底面圆的半径. 例17.如图,从一个直径是2的圆形铁皮中剪下一个圆心角为的扇形.(1)求这个扇形的面积(结果保留).(2)在剩下的三块余料中,能否从第③块余料中剪出一个圆作为底面与此扇形围成一个圆锥?请说明理由.⋂BC ABC △P BP D BD AP =CD AP O PDC △AP O PDC △PDC △AE CD ⊥E DA 301cm DBC DE ∠==,BD 3490πD图D图②B(3)当⊙O 的半径为任意值时,(2)中的结论是否仍然成立?请说明理由.例18.(1)如图OA 、OB 是⊙O 的两条半径,且OA ⊥OB ,点C 是OB 延长线上任意一点:过点C 作CD 切⊙O 于点D ,连结AD 交DC 于点E .求证:CD=CE(2)若将图中的半径OB 所在直线向上平行移动交OA 于F ,交⊙O 于B’,其他条件不变,那么上述结论CD=CE 还成立吗?为什么?(3)若将图中的半径OB 所在直线向上平行移动到⊙O 外的CF ,点E 是DA 的延长线与CF 的交点,其他条件不变,那么上述结论CD=CE 还成立吗?为什么例19、(2010山东德州)如图,在△ABC 中,AB=AC ,D 是BC 中点,AE 平分∠BAD交BC 于点E ,点O 是AB 上一点,⊙O 过A 、E 两点, 交AD 于点G ,交AB 于点F . (1)求证:BC 与⊙O 相切;(2)当∠BAC=120°时,求∠EFG 的度数.例20、(2010广东广州)如图,⊙O 的半径为1,点P 是⊙O 上一点,弦AB 垂直平分线段OP ,点D 是APB 上任一点(与端点A 、B 不重合),DE ⊥AB 于点E ,以点D 为圆心、DE 长为半径作⊙D ,分别过点A 、B 作⊙D 的切线,两条切线相交于点C . (1)求弦AB 的长;(2)判断∠ACB 是否为定值,若是,求出∠ACB的大小;否则,请说明理由; (3)记△ABC 的面积为S,若2SDE =ABC 的周长. 例21.(2010江西)“6”字形图中,FM 是大圆的直径,BC 与大圆相切于B ,OB与小圆相交于A ,BC ∥AD ,CD ∥B H∥FM,BC ∥DG ,DH∥BH于H ,设,4,6FOB OB BC α∠===,(0)R R > CP D OB AE(1)求证:AD是小圆的切线;(2)在图中找出一个可用α表示的角,并说明你这样表示的理由;(3)当30α=︒,求DH的长例22.(2010江苏泰州,28,12分)在平面直角坐标系中,直线y kx b=+(k为常数且k≠0)分别交x轴、y轴于点A、B,⊙O⑴如图甲,若点A在x轴正半轴上,点B在y轴正半轴上,且OA=OB.①求k的值;②若b=4,点P为直线y kx b=+上的动点,过点P作⊙O的切线PC、PD,切点分别为C、D,当PC⊥PD时,求点P的坐标.⑵若12k=-,直线y kx b=+将圆周分成两段弧长之比为1∶2,求b的值.(图乙供选用)例23.如图,在⊙O中,C、D是直径AB上两点,且AC=BD,MC⊥AB,ND⊥AB,M、N•在⊙O上.(1)求证:AM=BN;(2)若C、D分别为OA、OB中点,则AM MN NB==成立吗?。