1、学道教育初中数学1圆一、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;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
2、相等的一条直线。二、点与圆的位置关系1、点在圆内 点 在圆内;drC2、点在圆上 点 在圆上;B3、点在圆外 点 在圆外;A三、直线与圆的位置关系1、直线与圆相离 无交点;r2、直线与圆相切 有一个交点;d3、直线与圆相交 有两个交点;drd=rr d四、圆与圆的位置关系外离(图 1) 无交点 ;Rr外切(图 2) 有一个交点 ;d相交(图 3) 有两个交点 ;内切(图 4) 有一个交点 ;内含(图 5) 无交点 ;r周1rRd周3rRdrddCBAO周2rRd 周4rRd周5rRd学道教育初中数学2五、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)
3、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: 是直径 弧 弧 ABABCDEBCD弧 弧 中任意 2 个条件推出其他 3 个结论。ACD推论 2:圆的两条平行弦所夹的弧相等。即:在 中, O弧 弧CD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
4、个相等,则可以推出其它的 3 个结论,即: ; ;AOBDEAB ; 弧 弧CF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: 和 是弧 所对的圆心角和圆周角AOBCAB 22、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 中, 、 都是所对的圆周角OCD 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 中, 是直径 或OAB90COE DCBAOC DA BFEDC BAOCBAO D CBAOCB AO学道教育初中数学3 是直径90CAB推论 3:若三角
5、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 中,ABOA 是直角三角形或C90C注意 :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 中, 四边 是内接四边形OABCD 180180BDE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: 且 过半径 外端MNOAA 是 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
6、 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,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: 、 是的两条切线PAB ; 平分OPA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 中,弦 、 相交于点 ,ABCDPCB AO EDCBANM AOPBAOPO DCBA学道教育初中数学4 PABCD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 中,直径 ,O
7、2CEAB2、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 中, 是切线, 是割线OP 2ACB3、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(如右图) 。即:在 中, 、 是割线E PD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: 垂直平分 。12OAB即: 、 相交于 、 两点2 垂直平分1十三、圆的公切线两圆公切线长的计算公式:(1)公切线长: 中, ;12RtOC221ABOC(2)外公切线长: 是半径之差; 内公切线长: 是半径之和 2十四、圆内正多边
8、形的计算(1)正三角形 在 中 是正三角形,有关计算在 中进行: ;OABCRtBOD:1:32BDOO EDCB A D EC BPAO BAO1 O2CO2O1BADCB AOECBA DOBAO学道教育初中数学5(2)正四边形同理,四边形的有关计算在 中进行, :RtOAE:1:2AEO(3)正六边形同理,六边形的有关计算在 中进行, .tB:3B十五、扇形、圆柱和圆锥的相关计算公式1、扇形:(1)弧长公式: ;180nRl(2)扇形面积公式: 236Sl:圆心角 :扇形多对应的圆的半径 :扇形弧长 :扇形面积nRS2、圆柱: (1)圆柱侧面展开图=2S侧表 底 2rh(2)圆柱的体积:
9、 V3、圆锥侧面展开图(1) =S侧表 底 2Rr(2)圆锥的体积: 13Vh十六、内切圆及有关计算。(1)三角形内切圆的圆心是三个内角平分线的交点,它到三边的距离相等。(2)ABC 中,C=90,AC=b,BC=a,AB=c,则内切圆的半径 r= 。 2cba(3)S ABC = ,其中 a,b,c 是边长,r 是内切圆的半径。)(21cbar(4)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,BC 切O 于点 B,AB 为弦,ABC 叫弦切角,ABC=D。 CS lBAO周周周周周周周周 C1D1DCBA B1RrC BAOB OA D学道教育初中数学6考点一:与圆相
10、关概念的应用利用与圆相关的概念来解决一些问题是必考的内容,在复习中准确理解与圆有关的概念,注意分清它们之间的区别和联系.1.运用圆与角(圆心角,圆周角),弦,弦心距,弧之间的关系进行解题【例 1】 已知:如图所示,在ABO 中,AOB=90,B=25,以 O 为圆心,OA 长 为半径的圆交 AB 于 D,求弧 AD 的度数.【例 2】 如图,A、B、C 是O 上的三点,AOC=100,则ABC 的度数为( ). 30 . 45 . 50 . 602.利用圆的定义判断点与圆,直线与圆、圆与圆的位置关系【例 3】 已知O 的半径为 3cm,A 为线段 OM 的中点,当 OA 满足:(1)当 OA=
11、1cm 时,点 M 与O 的位置关系是 .(2)当 OA=1.5cm 时,点 M 与O 的位置关系是 .(3)当 OA=3cm 时,点 M 与O 的位置关系是 .【例 4】 O 的半径为 4,圆心 O 到直线 l 的距离为 3,则直线 l 与O 的位置关系是( ). 相交 . 相切 . 相离 . 无法确定【例 5】 两圆的半径分别为 3cm 和 4cm,圆心距为 2cm,那么两圆的位置关系是_.3.正多边形和圆的有关计算【例 6】 已知正六边形的周长为 72cm,求正六边形的半径,边心距和面积.4.运用弧长及扇形面积公式进行有关计算【例 7】 如图,矩形 ABCD 中,BC=2,DC=4,以
12、AB 为直径的半圆 O 与 DC 相切于学道教育初中数学7点 E,则阴影部分的面积为 (结果保留 ).5.运用圆锥的侧面弧长和底面圆周长关系进行计算【例 8】 已知圆锥的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的母线长与底面半径长的比是 .考点二:圆中计算与证明的常见类型1.利用垂径定理解题垂径定理及其推论中的三要素是:直径、平分、过圆心,它们在圆内常常构成圆周角、等分线段、直角三角形等,从而可以应用相关定理完成其论证或计算.【例 1】 在O 中,弦 CD 与直径 AB 相交于点 P,夹角为 30,且分直径为 15 两部分,AB=6,则弦 CD的长为 . 2 . 4 . 4 . 22.利用“直径所对的
13、圆周角是直角”解题“直径所对的圆周角是直角”是非常重要的定理,在解与圆有关的问题时,常常添加辅助线构成直径所对的圆周角,以便利用上面的定理.【例 2】 如图,在O 的内接ABC 中,CD 是 AB 边上的高,求证:ACD=OCB.3.利用圆内接四边形的对角关系解题圆内接四边形的对角互补,这是圆内接四边形的重要性质,也揭示了确定四点共圆的方法.【例 3】 如图,四边形 ABCD 为圆内接四边形,E 为 DA 延长线上一点,若C45,AB ,则点 B 到 AE 的距离为_.24. 判断圆的切线的方法及应用判断圆的切线的方法有三种:(1)与圆有惟一公共点的直线是圆的切线;(2)若圆心到一条直线的距离
14、等于圆的半径,则该直线是圆的切线;(3)经过半径外端,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.【例 4】 如图,O 的直径 AB=4,ABC=30,BC= ,D 是线段 BC 的中点.34( 1)试判断点 D 与O 的位置关系,并说明理由.(2)过点 D 作 DEAC,垂足为点 E,求证:直线 DE 是O 的切线. 学道教育初中数学8【例 5】 如图,已知 O 为正方形 ABCD 对角线上一点,以 O 为圆心,OA 的长为半径的O 与 BC 相切于 M,与 AB、AD 分别相交于 E、F,求证 CD 与O 相切.【例 6】 如图,半圆 O 为ABC 的外接半圆,AC 为直径,D 为劣弧 上一动点,
15、P 在 CB 的延长线上,且有BAP=BDA.求证:AP 是半圆 O 的切线.题库1. 选择题:1. O 的半径为 R,点 P 到圆心 O 的距离为 d,并且 dR,则 P 点 A.在O 内或圆周上 B.在O 外C.在圆周上 D.在O 外或圆周上2. 由一已知点 P 到圆上各点的最大距离为 5,最小距离为 1,则圆的半径为 A、2 或 3 B、3 C、4 D、2 或 43.如图,O 中,ABDC 是圆内接四边形,BOC=110,则BDC 的度数是 A.110 B.70 C.55 D.1254.在O 中,弦 AB 垂直并且平分一条半径,则劣弧 AB 的度数等于 A.30 B.120 C.150
16、D.60学道教育初中数学9BOAP C5.直线上有一点到圆心 O 的距离等于O 的半径,则直线与O 的位置关系是 、相离 、相切 、相切或相交 、相交6、如图,切O 于,交O 于点、,若 PA5,PBB,则的长是 、10 、5 、 、2537如图,某城市公园的雕塑是由 3 个直径为 1m 的圆两两相垒立在水平的地面上,则雕塑的最高点到地面的距离为 A B. C. D. 23228、已知两圆的圆心距是 9,两圆的半径是方程 2x217x+35=0 的两根,则两圆有 条切线。A、 1 条 B、2 条 C、3 条 D、4 条9、如果等腰梯形有一个内切圆并且它的中位线等于 20cm,则梯形的腰长为 、
17、 、 、 、10、如图,O 1和O 2相交于 A、B 两点,且 A O1、A O2分别是两圆的切线,A 是切点,若O 1的半径r=3,O 2的半径 R=4,则公共弦 AB 的长为 A、2 B、4.8 C、3 D、2.411、水平放置的排水管(圆柱体)截面半径是 1cm,水面宽也是 1cm,则截面有水部分(弓形)的面积是 A、 B、 C、 D、 或 二. 填空题:12.6cm 长的一条弦所对的圆周角为 90,则此圆的直径为 。 13.在O中,AB 是直径,弦 CD 与 AB 相交于点 E,若 ,则 CE=DE(只需填一个适合的条件) 。14.在圆内接四边形 ABCD 中,ABC=521,则D=
18、。15.若三角形的外心在它的一条边上,那么这个三角形是 。16.如图,圆内接四边形 ABCD 的对角线 AC,BD 交于 E 点,AB=120,CD=70则AEB= 。 17已知两个圆的半径分别为 8 cm 和 3 cm,两个圆的圆心距为 7 cm,则这两个圆的外公切线长为 学道教育初中数学10DEBACO。18.如图,O 中,弦 AB弦 CD 于 E,OFAB 于 F,OGCD 于 G,若AE=8cm,EB=4cm,则 OG= cm。19. 已知圆锥的母线长为 5 厘米,底面半径为 3 厘米,则它的侧面积为 。四.解答题20.如图在ABC 中,C=90,点 O 为 AB 上一点,以 O 为圆心的半圆切 AC 于 E,交 AB 于D,AC=12,BC=9,求 AD 的长。21.如图在O 中,C 为 ACB 的中点,CD 为直径,弦 AB 交 CD 于点 P,又 PECB 于 E,若 BC=10,且CEEB=32,求 AB 的长 22.已知:如图,A 是以 EF 为直径的半圆上的一点,作 AGEF 交 EF 于 G,又 B 为 AG 上一点,EB 的延长线交半圆于点 K,求证: EB2学道教育初中数学1123.已知:如图,ABC 内接于O,AE 是O 的直径,CD 是ABC 中 AB 边上的高,求证:ACBC=AECD