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一圓周角定理
[對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P18]
1.圓周角定理
文字語(yǔ)言
圓上一條弧所對(duì)的圓周角等于它所對(duì)的圓心角的一半
圖形語(yǔ)言
符號(hào)語(yǔ)言
在⊙O中,所對(duì)的圓周角和圓心角分別是∠BAC,∠BOC,則有∠BAC=∠BOC
作用
確定圓中兩個(gè)角的大小關(guān)系
2.圓心角定理
文字語(yǔ)言
圓心角的度數(shù)等于它所對(duì)弧的度數(shù)
圖形語(yǔ)言
符號(hào)語(yǔ)言
A,B是⊙O上兩點(diǎn),則弧的度數(shù)等于∠AOB的度數(shù)
作用
確定圓弧或圓心角的度數(shù)
3.圓周角定理的推論
(1)推論1:同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等;同圓或等圓中,相等的圓周角所
2、對(duì)的弧也相等.
(2)推論2:半圓(或直徑)所對(duì)的圓周角是直角;90的圓周角所對(duì)的弦是直徑.
[說明] (1)圓心角的度數(shù)和它所對(duì)的弧的度數(shù)相等,但并不是“圓心角等于它所對(duì)的弧”;
(2)“相等的圓周角所對(duì)的弧也相等”的前提條件是“在同圓或等圓中”.
[對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P18]
與圓周角定理相關(guān)的證明
[例1] 如圖,已知:△ABC內(nèi)接于⊙O,D、E在BC邊上,且BD=CE,∠1=∠2,求證:AB=AC.
[思路點(diǎn)撥] 證明此題可先添加輔助線構(gòu)造等弦、等弧的條件,再由圓周角定理及其推論證明.
[證明] 如圖,延長(zhǎng)AD、AE分別交⊙O于F、G,連接BF、CG,
∵∠1=
3、∠2,
∴=,
∴BF=CG,=,
∴∠FBD=∠GCE.
又∵BD=CE,
∴△BFD≌△CGE,∴∠F=∠G,
∴=,∴AB=AC.
(1)有關(guān)圓的題目中,圓周角與它所對(duì)的弧經(jīng)常相互轉(zhuǎn)化,即欲證圓周角相等,可轉(zhuǎn)化為證明它們所對(duì)的弧相等;要證線段相等可以轉(zhuǎn)化為證明它們所對(duì)的弧相等,這是證明圓中線段相等的常見策略.
(2)若已知條件中出現(xiàn)直徑,則常用到“直徑所對(duì)的圓周角為直角”這一性質(zhì)解決問題.
1.如圖,OA是⊙O的半徑,以O(shè)A為直徑的⊙C與⊙O的弦AB相交于點(diǎn)D.
求證:D是AB的中點(diǎn).
證明:連接OD、BE.
因?yàn)椤螦DO=∠ABE=90,
所以
4、OD和BE平行.
又因?yàn)镺是AE的中點(diǎn),
所以D是AB的中點(diǎn).
2.已知AD是△ABC的高,AE是△ABC的外接圓的直徑.
求證:∠BAE=∠DAC.
證明:連接BE,
因?yàn)锳E為直徑,
所以∠ABE=90.
因?yàn)锳D是△ABC的高,
所以∠ADC=90.
所以∠ADC=∠ABE.
因?yàn)椤螮=∠C,
所以∠BAE=90-∠E,
∠DAC=90-∠C.
所以∠BAE=∠DAC.
3.已知⊙O中,AB=AC,D是BC延長(zhǎng)線上一點(diǎn),AD交⊙O于E.
求證:AB2=ADAE.
證明:如圖,
∵AB=AC,∴=.
∴∠ABD=∠AEB.
在△ABE與△ADB中,
5、
∠BAE=∠DAB,
∠AEB=∠ABD,
∴△ABE∽△ADB.
∴=,即AB2=ADAE.
利用圓周角進(jìn)行計(jì)算
[例2] 如圖,已知BC為半⊙O的直徑,AD⊥BC,垂足為D,BF交AD于E,且AE=BE.
(1)求證:=;
(2)如果sin ∠FBC=,AB=4,求AD的長(zhǎng).
[思路點(diǎn)撥] BC為半⊙O的直徑,連接AC,構(gòu)造Rt△ABC.
[解] (1)證明:如圖,
連接AC.
∵BC是半⊙O的直徑,
∴∠BAC=90,
又AD⊥BC,垂足為D,
∴∠1=∠3.
在△AEB中,AE=BE,
∴∠1=∠2.
∴∠2=∠3,即A=A.
(2)設(shè)DE
6、=3x,
∵AD⊥BC,sin∠FBC=,
∴BE=5x,BD=4x.
∵AE=BE,
∴AE=5x,AD=8x.
在Rt△ADB中,∠ADB=90,AB=4,
∴(8x)2+(4x)2=(4)2,
解得x=1,
∴AD=8.
與圓周角定理有關(guān)的線段的計(jì)算、角的計(jì)算,不僅可以通過計(jì)算弧、圓心角、圓周角的度數(shù)來求相關(guān)的角、線段,有時(shí)還可以通過三角形相似、解三角形等來計(jì)算.
4.如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,OD⊥BC于D,∠A=50,則∠OCD的度數(shù)是( )
A.40 B.25
C.50 D.60
解析:連接OB.因?yàn)椤螦=50,
7、所以弦BC所對(duì)的圓心角∠BOC=100,∠COD=∠BOC=50,∠OCD=90-∠COD=40.
答案:A
5.如圖,△ABC的角平分線AD的延長(zhǎng)線交它的外接圓于點(diǎn)E.
(1)證明:△ABE∽△ADC;
(2)若△ABC的面積S=ADAE,
求∠BAC的大?。?
解:(1)證明:由已知條件可得∠BAE=∠CAD.
因?yàn)椤螦EB與∠ACB是同弧上的圓周角,
所以∠AEB=∠ACD.
故△ABE∽△ADC.
(2)因?yàn)椤鰽BE∽△ADC,
所以=,即ABAC=ADAE.
又S=ABACsin ∠BAC,且S=ADAE,
所以ABACsin ∠BAC=ADAE.
則sin
8、 ∠BAC=1.
又∠BAC為三角形內(nèi)角,
所以∠BAC=90.
[對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P20]
一、選擇題
1.如圖,在⊙O中,∠BOC=50,則∠A的大小為( )
A.25 B.50
C.75 D.100
解析:由圓周角定理得∠A=∠BOC=25.
答案:A
2.如圖所示,若圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角線相交于E,則圖中相似三角形有( )
A.1對(duì) B.2對(duì)
C.3對(duì) D.4對(duì)
解析:由推論1知:
∠ADB=∠ACB,∠ABD=∠ACD,
∠BAC=∠BDC,∠CAD=∠CBD,
∴△AEB∽△DEC,△AED∽△BEC.
答案:B
3
9、.Rt△ABC中,∠C=90,∠A=30,AC=2,則此三角形外接圓半徑為( )
A. B.2
C.2 D.4
解析:由推論2知AB為Rt△ABC的外接圓的直徑,又AB==4,故外接圓半徑r=AB=2.
答案:B
4.如圖,已知AB是半圓O的直徑,弦AD,BC相交于P,若CD=3,AB=4,則tan ∠BPD等于( )
A. B.
C. D.
解析:連接BD,則∠BDP=90.
∵△CPD∽△APB,∴==.
在Rt△BPD中,cos ∠BPD==,
∴tan ∠BPD=.
答案:D
二、填空題
5.在⊙O中,已知∠ACB=∠CDB=60,AC=
10、3,則△ABC的周長(zhǎng)是________.
解析:由圓周角定理,
得∠A=∠D=∠ACB=60.
∴AB=BC.
∴△ABC為等邊三角形.
∴周長(zhǎng)等于9.
答案:9
6.如圖,AB為半圓O的直徑,OC⊥AB,OD平分∠BOC,交半圓于點(diǎn)D,AD交OC于點(diǎn)E,則∠AEO的度數(shù)是________.
解析:因?yàn)镺D平分∠BOC,
且∠BOC=90,
所以∠BOD=∠BOC=45,
所以∠OAD=∠BOD=22.5.
在Rt△AEO中,∠AOE=90,
則∠AEO=90-∠OAE=67.5.
答案:67.5
7.如圖所示,已知⊙O為△ABC的外接圓,AB=AC=6,弦A
11、E交BC于D,若AD=4,則AE=________.
解析:連接CE,則∠AEC=∠ABC,
又△ABC中,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠AEC=∠ACB,
∴△ADC∽△ACE,
∴=,
∴AE==9.
答案:9
三、解答題
8.(2012江蘇高考)如圖,AB是圓O的直徑,D,E為圓O上位于AB異側(cè)的兩點(diǎn),連結(jié)BD并延長(zhǎng)至點(diǎn)C,使BD=DC,連結(jié)AC,AE,DE.
求證:∠E=∠C.
解:連結(jié)OD,因?yàn)锽D=DC,O為AB的中點(diǎn),
所以O(shè)D∥AC,于是∠ODB=∠C.
因?yàn)镺B=OD,所以∠ODB=∠B.于是∠B=∠C.
因?yàn)辄c(diǎn)A,E,B,D都在圓O
12、上,且D,E為圓O上位于AB異側(cè)的兩點(diǎn),所以∠E和∠B為同弧所對(duì)的圓周角,故∠E=∠B.所以∠E=∠C.
9.如圖,已知△ABC內(nèi)接于圓,D為中點(diǎn),連接AD交BC于E.
求證:(1)=;
(2)ABAC=AE2+EBEC.
證明:(1)連接CD.
∵∠1=∠3,∠4=∠5,
∴△ABE∽△CDE.∴=.
(2)連接BD.
∵=,
∴AEDE=BEEC.
∴AE2+BEEC=AE2+AEDE
=AE(AE+DE)=AEAD.①
在△ABD與△AEC中,∵D為的中點(diǎn),
∴∠1=∠2.
又∵∠ACE=∠ACB=∠ADB,
∴△ABD∽△AEC.∴=,
即ABAC=AD
13、AE②
由①②知:ABAC=AE2+EBEC.
10.如圖,已知A,B,C,D,E均在⊙O上,且AC為⊙O的直徑.
(1)求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E的值;
(2)若⊙O的半徑為,AD與EC交于點(diǎn)M,且E,D為弧AC的三等分點(diǎn),求MD的長(zhǎng).
解:(1)連接OB,OD,OE,則∠A+∠B+∠C+∠D+∠E
=(∠COD+∠DOE+∠EOA+∠AOB+∠BOC)
=360=180.
(2)連接OM和CD,因?yàn)锳C為⊙O的直徑,
所以∠ADC=90,又E,D為的三等分點(diǎn),
所以∠A=∠ECA=∠EOA=180=30,
所以O(shè)M⊥AC.因?yàn)椤袿的半徑為,即OA=,
所以AM===1.
在Rt△ADC中,AD=ACcos∠A=2=.
則MD=AD-AM=.
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