各部分设计意图说明一、入门:力求整合相关知识,减少学生记忆,增强认知,选用基本问题作为习题,提升学生基础知识应用能力。
二、提高:总结相关知识推衍出的常用结论,学生可以通过这些结论的证明实际演练基础知识的应用,选择教学进度内、提升难度后的例题和练习再次强化学生分析问题、解决问题能力。
三、中考视角:选题以中考考查范围为视角,提高学生各部分知识的综合应用能力。
题目中将加入部分原创试题,目的是让学生开拓视野,给老师中考复习增加素材。
简单数学之与圆有关的角复习一、入门(一)、定义:圆心角:顶点在圆心的角叫作圆心角。
如图1,∠AOB是圆心角,它所对的弧是劣弧⌒AB,其实,这个图里还有一个圆心角,就是∠AOB优弧⌒AB所对的圆心角,很多时候我们都忽略它的存在,有时候它也很有用,比如,证明圆内接四边形性质时。
圆周角:顶点在圆周上,并且两边都与圆相交的角叫作圆周角。
换个角度看,圆周角就是两条有公共端点的弦所夹成的角。
如图1,∠AOB是圆周角,它是由弦AC、弦BC所夹成的,点C是它的顶点,而剩余的两个弦的端点,恰好构成了圆周角作对弧⌒AB。
由此,可知,圆周角和圆心角同根同源,圆心角、圆周角的转化都以它们所对的弧为基础(二)、定理与性质:1、课本上,我们有弧、弦、圆心角的关系定理,还有圆周角定理及其推论,如果我们将它们整合一下可以得到五量关系定理:在同圆或等圆中,两个圆心角,两个圆周角,两条弦,两条弦的弦心距、两条弧中,有一组量相等,其余各组量分别对应相等。
应用五量关系,证明圆中相关要素的相等关系是比较好的选择。
例题1:如图2,⊙O中,弦AB、CD交于点E,且AB=CD,求证:AC=BD解析:因为是在同圆中,已知弦相等,我们可以推出弦所对的弧相等,也可以推出弦所对的圆周角相等.方法一:证明:如图2,∵AB=CD∴⌒AB =⌒CD∴⌒AC =⌒BD∴AC=BD方法二:证明:如图3,连OA,OB,OC,OD∵AB=CD∴∠AOB=∠COD∴∠AOC=∠BOD图1B 图2B∴AC =BD 2、由圆周角定理还可以得到半圆或(直径)所对的圆周角是90º;90º的圆周角所对的弦是直径。
圆内接四边形对角互补。
这是圆中经常用到的推论,除了用于证明,遇直径经常连接直径所对的圆周角。
例2:如图4,AB 是⊙O 的直径,BD 是⊙O 的弦,延长BD 到C ,使AC =AB ,BD 与CD 的大小有什么关系?为什么?解析:AB 是⊙O 的直径,则连AD 后,∠BDA =90°,即AD ⊥BC ,因AC =AB ,由等腰三角形三线合一,BD =DC (证略) 3、练习1.如图5,已知点E 是⊙O 上的点, B 、C 分别是劣弧AD 的三等分点, 46BOC ∠=,则AED ∠的度数为 .2.如图6,⊙O 中OA BC ⊥,25CDA ∠=,则AOB ∠的度数为 .3.如图7,点C D 、在以AB 为直径的⊙O 上,若28BDC ∠=,则ABC ∠= 度.4.如图8,⊙O 中,弦AB DC ,的延长线相交于点P ,如果120AOD ∠=,25BDC ∠=,那么A .40°B .30°C .20°D .35°二、提高(一)、典型结论:1、将圆周角、圆心角与圆内其它知识整合在一起,可以得到许多结论:如图10,⊙O 内切于△ABC ,D 、E 、F 分别为切点,为⌒DF上任意一点。
将相应各点连接在一起可以得到如下结论: (1)∠BOC =(2)∠DEF =事实上,当点E 在优弧⌒DF上(与D 、F 不重合)运动时,总有该结论成立(3)∠D F =2、实际计算中,我们还可以发现弦长、半径与弦所对圆心角之间的关系: 已知,⊙O 半径为R ,当弦AB =R时,圆心角∠AOB =60;当弦AB =R 时,圆心角∠AOB =90;图5 图6 图7 图8 图9图4BC图10ABE当弦AB =R时,圆心角∠AOB =120(本条结论应用程度相当高一定要熟记);3、圆内接四边形外角等于内对角(二)、例题例3:如图11,A、B、C、D四点均在一圆弧上,弦BC // AD,且直线AB与直线CD相交于E点。
若∠BCA=10︒,∠BAC=60︒,则∠BEC=()A、35︒B、40︒C、60︒D、70︒。
分析:由三角形外角知识可知∠EBC=∠BCA+∠BAC=70︒,由BC// AD,可得∠EAD= ∠EBC=70︒,由A、B、C、D四点共圆,∠EAD+∠BCD=180︒,又因∠BCE+∠BCD=180︒可得∠BCE=70︒,则∠BEC=40︒例4:如图12,⊙O为△ABC的外接圆,其中D点在⌒AC上,且OD⊥AC.已知∠A=36°,∠C=60°,则∠BOD的度数为何?()A、132︒B、144︒C、156︒D、168︒分析:本题一种解法是连接CO,由圆周角定理可得∠BOC=72︒,由等腰三角形内角和求∠BCO=54︒,则∠OCA=6︒,由OD⊥AC 可得∠COD=84︒,则∠BOD=∠BOC+∠COD=156︒本题另一种解法,连接CO,由圆周角定理可得∠BOC=72︒,因为OD⊥AC,由垂径定理,⌒DC=⌒AC,则有∠COD=∠AOC=∠ABC=180︒-36°-60°=84°,∠BOD=∠BOC+∠COD=156︒例5:如图13,BC为⊙O的直径,AD⊥BC于D,P 是⌒AC上一动点,连接PB分别交AD、AC于点E,F.(1)当⌒PA=⌒AB时,求证:AE=BE;(2)当点P在什么位置时,AF=EF?证明你的结论.分析:(1) 可连AB,由BC是直径,AD⊥BC,由同角的余角相等可知∠BAD=∠C,由⌒PA=⌒AB可得∠ABE=∠BAD。
(2)我们可以通过倒推的方法解决这类问题。
当AE=BE时,可得∠AEF=∠AFE,由(1)可知,∠ABP+∠AFB=90°,∠PBD+∠BED=90°,由此可知,∠ABP=∠PBD,所以⌒PA=⌒PC。
按此思路,正推回去即可。
(1)证明:连接AB,∵BC为⊙O的直径,∴AB⊥AC.又∵AD⊥BC,∴∠BAD+∠DAC=∠C+∠DAC=90°∴∠BAD=∠C.∵⌒PA=⌒AB∴∠ABE=∠C.∴∠ABE=∠BAD.∴AE=BE.(2)当⌒PA=⌒PC时,AF=EF.证明:∵⌒PA=⌒PC∴∠PBC=∠C.∴90°-∠PBC=90°-∠C.图12图13即∠BED =∠DAC ∵∠BED =∠AEF ∴∠DAC =∠AEF ∴AF =EF(三)、学段练习1.如图15,在⊙O 中,圆心角60BOC ∠=︒,则圆周角BAC ∠等于( ) A .60︒ B .50︒ C .40︒ D .30︒2.如图16,量角器外缘边上有A P Q ,,三点,它们所表示的读数分别是180,70,30,则PAQ ∠的大小为( )A .10 B .20 C .30 D .403.如图17,正方形ABCD 内接于⊙O ,点E 在劣弧AD 上,则BEC ∠等于( )A.45 B.60 C.30 D.554.如图18, 已知CD 为⊙O 的直径,过点D 的弦DE 平行于半径OA ,若∠D 的度数是50o ,则∠C 的度数是( )A .50oB . 40oC . 30oD .25o5. 如图19所示,小华从一个圆形场地A 点出发,沿着与半径OA 夹角为α的方向行走,走到场边缘B 后,再沿着与半径OB 夹角为α的方向折向行走,按照这种方式,小华第五次走到场地边缘时处于弧AB 上,此时56AOE∠=,则α的度数是( ) A .52 B.60 C.72 D.766.如图20,已知在⊙O 中,半径OA ⊥OB ,C 是OB 延长线上一点,AC 交⊙O 于D ,求证:弧AD 的度数是∠C 的2倍.三、中考视角1.如图21,四边形ABCD 内接于⊙O ,∠DAB =130°,连接OC ,点P 是半径OC 上任意一点,连接DP ,BP ,则∠BPD 可能为 度(写出一个即可). 2.如图22,MN 是⊙O 的直径,MN =4,∠AMN =40°,点B 为弧AN 的中点,点P 是直径MN 上的一个动点,则P A +PB 的最小值为 .3.如图23,等边△ABC 内接于⊙O ,P 是⌒AB 上任一点(点P 不与点A 、B 重合),连AP 、BP ,过点C 作CM ∥BP 交PA 的延长线于点M .(1)填空:∠APC = ,∠BPC = ;O C BA 图15 E 图17 图18 图16图19图20图21图22(2)求证:△ACM ≌△BCP ;(3)若PA =1,PB =2,求梯形PBCM 的面积.4.如图,AD 是⊙O 的直径.(1)如图24-1,垂直于AD 的两条弦B 1C 1,B 2C 2把圆周4等分,则∠B 1的度数是 ,∠B 2的度数是 ;(2)如图24-2,垂直于AD 的三条弦B 1C 1,B 2C 2,B 3C 3把圆周6等分,分别求∠B 1,∠B 2, ∠B 3的度数;(3)如图24-3,垂直于AD 的n 条弦B 1C 1,B 2C 2,B 3 C 3,…,B n C n 把圆周2n 等分,请你用含n 的代数式表示∠B n 的度数(只需直接写出答案).5.如图25,射线PG 平分∠EPF ,O 为射线PG 上一点,以O 为圆心,10为半径作⊙O ,分别与∠EPF 两边相交于A 、B 和C 、D ,连结OA ,此时有OA ∥PE . (1)求证:AP =AO ;(2)若弦AB =12,求tan ∠OPB 的值; (3)若以图中已标明的点(即P 、A 、B 、C 、D 、O )构造四边形,则能构成菱形的四个点为 .6.(原创)已知,⊙O 的半径为1cm ,弦AB 、CD,1cm ,则直线AC 、BD 所夹的锐角 = .(本题如果仔细分析情况较多需要仔细思考具体分析请看答案)图24-1B C 2图24-2n B 3 -2 n图24-3答案与解析一、入门3、练习1.69°2.50°3.55度.4.35°.5.B二、提高(三)、学段练习1.D2.B3.A4.D5.A6.连接OD,在直角△AOC中,∠C=90°-∠A在△OAD中,∵OA=OD∴∠A=∠ADO∴∠AOD=180-2∠A∴∠AOD=2∠C∵∠AOD的度数就等于弧AD的度数∴弧AD的度数是∠C的2倍三、中考视角1. 802.2.解析:解:过A作关于直线MN的对称点A′,连接A′B,由轴对称的性质可知A′B即为P A+PB 的最小值,连接OB,OA′,AA′,∵AA′关于直线MN对称,∴=,∵∠AMN=40°,∴∠A′ON=80°,∠BON=40°,∴∠A′OB=120°,过O作OQ⊥A′B于Q,在Rt△A′OQ中,OA′=2,∴A′B=2A′Q=2,即P A+PB的最小值2.故答案为:2.3.(1)解:∠APC=60°,∠BPC=60°;(2)证明:∵CM∥BP,∴∠BPM+∠M=180°,∠PCM=∠BPC,∵∠BPC =∠BAC =60°, ∴∠PCM =∠BPC =60°,∴∠M =180°-∠BPM =180°-(∠APC +∠BPC )=180°-120°=60°, ∴∠M =∠BPC =60°,又∵A 、P 、B 、C 四点共圆, ∴∠PAC +∠PBC =180°, ∵∠MAC +∠PAC =180° ∴∠MAC =∠PBC ∵AC =BC ,∴△ACM ≌△BCP ;(3)解:作PH ⊥CM 于H ,∵△ACM ≌△BCP ,∴CM =CP AM =BP , 又∠M =60°,∴△PCM 为等边三角形,∴CM =CP =PM =PA +AM =PA +PB =1+2=3, 在Rt △PMH 中,∠MPH =30°, ∴PH =∴S 梯形PBCM =(PB +CM )×PH =(2+3)×=4. 解:(1)垂直于AD 的两条弦B 1C 1,B 2C 2把圆周4等分,则⌒AC 1是圆的,因而度数是45°,因而∠B 1的度数是22.5°,同理⌒AC 2的度数是135度,因而,∠B 2的度数是67.5°; (2)∵圆周被6等分∴⌒B 1C 1=⌒C 1C 2=⌒C 2C 3=360°÷6=60°∵直径AD ⊥B 1C 1 ∴⌒AC 1=⌒B 1C 1==30°,∴∠=⌒AC 1=15°,∠B 2=⌒AC 2=(30°+60°)=45°,同理∠B 3=75° (3)B n C n 把圆周2n 等分,则⌒B n D 的度数是:,则∠B n AD =,在直角△AB n D 中,∠B n =90°−=90°−.5.证明:(1)∵PG 平分∠EPF , ∴∠DPO =∠BPO , ∵OA //PE ,∴∠DPO =∠POA , ∴∠BPO =∠POA , ∴PA =OA ;解:(2)过点O 作OH ⊥AB 于点H ,则AH =HB =12AB ∵ tan ∠OPB =12OH PH ,∴PH =2OH设OH =x ,则PH =2xP由(1)可知PA =OA = 10 ,∴AH =PH -PA =2x -10 ∵222AH OH OA +=, ∴222(210)10x x -+= 解得10x =(不合题意,舍去),28x =∴AH =6, ∴AB =2AH =12 (3)P 、A 、O 、C ; 6.本题答案为15°或75°。