1、1圆的相关知识 最好配以简单的习题掌握 刘蕾老师整合板块一:圆的有关概念一、圆的定义:1. 描述性定义:在一个平面内,线段 绕它固定的一个端点 旋转一周,另一个端点 随之旋转所形成OAOA的图形叫做圆,其中固定端点 叫做圆心, 叫做半径2. 集合性定义:平面内到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆,顶点叫做圆心,定长叫做半径3. 圆的表示方法:通常用符号 表示圆,定义中以 为圆心, 为半径的圆记作“ ”,读作“圆 ” AO4. 同圆、同心圆、等圆:圆心相同且半径相等的圆叫同圆;圆心相同,半径不相等的两个圆叫做同心圆;能够重合的两个圆叫做等圆.注意:同圆或等圆的半径相等二、弦和弧1. 弦:连结圆上
2、任意两点的线段叫做弦2. 直径:经过圆心的弦叫做圆的直径,直径等于半径的 倍23. 弦心距:从圆心到弦的距离叫做弦心距4. 弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧以 为端点的圆弧记作 ,读作弧 AB、 AB5. 等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧6. 半圆:圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆7. 优弧、劣弧:大于半圆的弧叫做优弧,小于半圆的弧叫做劣弧8. 弓形:由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形三、圆心角和圆周角1. 圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角将整个圆分为 等份,每一份的弧对应 的圆心角,我们也称3601这样的弧为 的弧圆心角的度数和它所对的弧的度数
3、相等12. 圆周角:顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角3. 圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半推论 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相等推论 2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角, 的圆周角所对的弦是直径90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4. 圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系定理: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分别相等板块二:圆的对称
4、性与垂径定理一、圆的对称性1. 圆的轴对称性:圆是轴对称图形,对称轴是经过圆心的任意一条直线2. 圆的中心对称性:圆是中心对称图形,对称中心是圆心3. 圆的旋转对称性:圆是旋转对称图形,无论绕圆心旋转多少角度,都能与其自身重合二、垂径定理1. 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2. 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; 弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧; 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23. 推论 2:圆的两条平行弦所夹的弧相等板块三:点与圆的位置关系一、点与圆的位置关系点与圆的位置关系有:
5、点在圆上、点在圆内、点在圆外三种,这三种关系由这个点到圆心的距离与半径的大小关系决定设 的半径为 ,点 到圆心 的距离为 ,则有:O rPOd点在圆外 ;点在圆上 ;点在圆内 .drr如下表所示:位置关系 图形 定义 性质及判定点在圆外PrO 点在圆的外部 点 在 的外部.drPO点在圆上Pr O 点在圆周上 点 在 的圆周上.dr点在圆内PrO 点在圆的内部 点 在 的内部.drPO二、确定圆的条件1. 圆的确定确定一个圆有两个基本条件:圆心(定点) ,确定圆的位置;半径(定长) ,确定圆的大小只有当圆心和半径都确定时,远才能确定2. 过已知点作圆经过点 的圆:以点 以外的任意一点 为圆心,
6、以 的长为半径,即可作出过点 的圆,这样AOAA的圆有无数个经过两点 的圆:以线段 中垂线上任意一点 作为圆心,以 的长为半径,即可作出过点B、ABO的圆,这样的圆也有无数个、过三点的圆:若这三点 共线时,过三点的圆不存在;若 三点不共线时,圆心是线C、 BC、段 与 的中垂线的交点,而这个交点 是唯一存在的,这样的圆有唯一一个AC过 个点的圆:只可以作 个或 个,当只可作一个时,其圆心是其中不共线三点确定的圆的n401圆心3. 定理:不在同一直线上的三点确定一个圆注意:“不在同一直线上”这个条件不可忽视,换句话说,在同一直线上的三点不能作圆;“确定”一词的含义是“有且只有” ,即“唯一存在”
7、 4. 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,外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心,这个三角形叫做这个圆的内接三角形三角形外心的性质:三角形的外心是指外接圆的圆心,它是三角形三边垂直平分线的交点,它到三角形各顶点的距离3相等;三角形的外接圆有且只有一个,即对于给定的三角形,其外心是唯一的,但一个圆的内接三角形却有无数个,这些三角形的外心重合.锐角三角形外接圆的圆心在它的内部;直角三角形外接圆的圆心在斜边中点处(即直角三角形外接圆半径等于斜边的一半) ;钝角三角形外接圆的圆心在它的外部.板块四:直线和圆的位置关系一、直线和圆的位置关系的定义、性质及判定设
8、 的半径为 ,圆心 到直线 的距离为 ,则直线和圆的位置关系如下表:O rOld位置关系 图形 定义 性质及判定相离lOdr 直线与圆没有公共点. 直线 与 相离drlO相切lOdr 直线与圆有唯一公共点,直线叫做圆的切线,唯一公共点叫做切点. 直线 与 相切rl相交lOdr 直线与圆有两个公共点,直线叫做圆的割线. 直线 与 相交drlO从另一个角度,直线和圆的位置关系还可以如下表示:二、切线的性质及判定1. 切线的性质:定理:圆的切线垂直于过切点的半径推论 1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点推论 2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心2. 切线的判定定义法:和圆只有一个公共点的直线
9、是圆的切线;距离法:和圆心距离等于半径的直线是圆的切线;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3. 切线长和切线长定理: 切线长:在经过圆外一点的圆的切线上,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:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角三、三角形内切圆1. 定义:和三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形2. 多边形内切圆:和多边形的各边都相切的圆叫做多边形的内切圆,这个多边形叫做圆的外切多边形直线和圆的位置关系 相交 相切 相离公共点个数 210圆心到直线的
10、距离 与半径 的关系drdrdrdr公共点名称 交点 切点 无直线名称 割线 切线 无4板块五:圆和圆的位置关系一、圆和圆的位置关系的定义、性质及判定设 的半径分别为 (其中 ) ,两圆圆心距为 ,则两圆位置关系如下表:12O、 Rr、rd位置关系 图形 定义 性质及判定外离r RO1 O2两个圆没有公共点,并且每个圆上的点都在另一个圆的外部 两圆外离Rr外切r RO2O1两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点之外,每个圆上的点都在另一个圆的外部两圆外切dr相交r RO1 O2 两个圆有两个公共点 两圆相交Rrdr内切r RO1O2两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点之外,一个圆上的点都在另
11、一个圆的内部两圆内切dr内含rRO1O2 两个圆没有公共点,并且一个圆上的点都在另一个圆的内部,两圆同心是两圆内含的一种特例两圆内含0dRr说明:圆和圆的位置关系,既考虑了他们公共点的个数,又注意到位置的不同,若以两圆的公共点的个数来分,又可分为三大类:相离、相切、相交,其中相离两圆没有公共点,它包括外离与内含两种情况;相切两圆只有一个公共点,它包括内切与外切两种情况二、两圆的连心线1. 定义:通过两圆圆心的直线叫做连心线2. 性质: 如果两个圆相切,那么切点一定在连心线上; 相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦三、两圆的公切线1. 定义:和两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线外公切线:两个圆在
12、公切线同侧时,这样的公切线叫做外公切线;内公切线:两个圆在公切线两侧时,这样的公切线叫做内公切线2. 公切线条数与两圆的位置关系 若两圆外离,则外公切线条数为 ,内公切线条数为 ,公切线总数为 ;224 若两圆外切,则外公切线条数为 ,内公切线条数为 ,公切线总数为 ;13 若两圆相交,则外公切线条数为 ,内公切线条数为 ,公切线总数为 ;02 若两圆内切,则外公切线条数为 ,内公切线条数为 ,公切线总数为 ;1 1 若两圆内含,则外公切线条数为 ,内公切线条数为 ,公切线总数为 ;0 03. 性质: 若两圆有两条外(内)公切线,并且相交,则两圆的连心线必经过交点且平分这两条公切线的夹角;5 若两圆外切,则两圆的连心线垂直两圆的内公切线;若两圆内切,则两圆的连心线垂直两圆的外公切线特别地,若两圆为等圆,则它的两条外公切线均与连心线平行4. 公切线的长:公切线上两个切点的距离叫做公切线的长5. 公切线长定理:两圆的两条外公切线的长相等,两条内公切线的长也相等板块六:与圆有关的计算设 的半径为 , 圆心角所对弧长为 ,O Rnl1. 弧长公式: 180l2. 扇形面积公式: 2136SRl、3. 圆柱体表面积公式: h4. 圆锥体表面积公式: ( 为母线)2l常见组合图形的周长、面积的几种常见方法: 公式法; 割补法; 拼凑法; 等积变换法