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一 圓周角定理
1.理解圓周角定理及其兩個推論,并能解決有關(guān)問題.(重點、難點)
2.了解圓心角定理.
[基礎(chǔ)初探]
教材整理1 圓周角定理及其推論
閱讀教材P24~P26,完成下列問題
1.圓周角定理
圓上一條弧所對的圓周角等于它所對的圓心角的一半.
2.推論1
同弧或等弧所對的圓周角相等;同圓或等圓中,相等的圓周角所對的弧也相等.
3.推論2
半圓(或直徑)所對的圓周角是直角;90的圓周角所對的弦是直徑.
如圖211,在⊙O中,∠BAC=60,則∠BDC=( )
圖211
A.30 B.4
2、5
C.60 D.75
【解析】 在⊙O中,∠BAC與∠BDC都是所對的圓周角,故∠BDC=∠BAC=60.
【答案】 C
教材整理2 圓心角定理
閱讀教材P25~P26,完成下列問題.
圓心角的度數(shù)等于它所對弧的度數(shù).
在半徑為R的圓中有一條長度為R的弦,則該弦所對的圓周角的度數(shù)是
( )
A.30 B.30或150
C.60 D.60或120
【解析】 弦所對的圓心角為60,又弦所對的圓周角有兩個且互補,故選B.
【答案】 B
[質(zhì)疑手記]
預習完成后,請將你的疑問記錄,并與“小伙伴們”探討交流:
疑問1:
解惑:
疑問2:
3、解惑:
疑問3:
解惑:
[小組合作型]
利用圓周角定理和圓心角
定理進行計算
在半徑為5 cm的圓內(nèi)有長為5 cm的弦,求此弦所對的圓周角.
【精彩點撥】 過圓心作弦的垂線構(gòu)造直角三角形.先求弦所對的圓心角度數(shù),再分兩種情況求弦所對的圓周角的度數(shù).
【自主解答】 如圖所示,過點O作OD⊥AB于點D.
∵OD⊥AB,OD經(jīng)過圓心O,
∴AD=BD= cm.
在Rt△AOD中,
OD== cm,
∴∠OAD=30,∴∠AOD=60,
∴∠AOB=2∠AOD=120,
∴∠ACB=∠AOB=60.
∵∠AOB=120,∴劣弧的度數(shù)為120,優(yōu)弧
4、的度數(shù)為240.
∴∠AEB=240=120,
∴此弦所對的圓周角為60或120.
1.解答本題時應注意弦所對的圓周角有兩個,它們互為補角.
2.和圓周角定理有關(guān)的線段、角的計算,不僅可以通過計算弧、圓心角、圓周角的度數(shù)來求相關(guān)的角、線段,有時還可以通過比例線段,相似比來計算.
[再練一題]
1.如圖212,已知△ABC內(nèi)接于⊙O,=,點D是上任意一點,AD=6 cm,BD=5 cm,CD=3 cm,求DE的長.
圖212
【解】 ∵=,
∴∠ADB=∠CDE.
又∵=,
∴∠BAD=∠ECD,
∴△ABD∽△CED,
∴=,即=.
∴DE=2.
5、5 cm.
直徑所對的圓周角問題
如圖213所示,AB是半圓的直徑,AC為弦,且AC∶BC=4∶3,AB=10 cm,OD⊥AC于D.求四邊形OBCD的面積.
圖213
【精彩點撥】 由AB是半圓的直徑知∠C=90,再由條件求出OD,CD,BC的長可得四邊形OBCD的面積.
【自主解答】 ∵AB是半圓的直徑,∴∠C=90.
∵AC∶BC=4∶3,AB=10 cm,
∴AC=8 cm,BC=6 cm.
又∵OD⊥AC,∴OD∥BC.
∴OD是△ABC的中位線,
∴CD=AC=4 cm,OD=BC=3 cm.
∴S四邊形OBCD=(OD+BC)DC
=(3+6)
6、4=18 cm2.
在圓中,直徑是一條特殊的弦,其所對的圓周角是直角,所對的弧是半圓,利用此性質(zhì)既可以計算角大小、線段長度,又可以證明線線垂直、平行等位置關(guān)系,還可以證明比例式相等.
[再練一題]
2.如圖214,已知等腰三角形ABC中,以腰AC為直徑作半圓交AB于點E,交BC于點F,若∠BAC=50,則的度數(shù)為( )
圖214
A.25 B.50
C.100 D.120
【解析】 如圖,連接AF.
∵AC為⊙O的直徑,
∴∠AFC=90,
∴AF⊥BC.
∵AB=AC,
∴∠BAF=∠BAC=25,
∴的度數(shù)為50.
【答案】 B
[
7、探究共研型]
圓周角定理
探究1 圓的一條弦所對的圓周角都相等嗎?
【提示】 不一定相等.一般有兩種情況:相等或互補,弦所對的優(yōu)弧與所對劣弧上的點所成的圓周角互補,所對同一條弧上的圓周角都相等,直徑所對的圓周角既相等又互補.
探究2 “相等的圓周角所對的弧相等”,正確嗎?
【提示】 不正確.“相等的圓周角所對的弧相等”是在“同圓或等圓中”這一大前提下成立,如圖.
若AB∥DG,則∠BAC=∠EDF,但≠.
如圖215,△ABC的角平分線AD的延長線交它的外接圓于點E.
圖215
(1)證明:△ABE∽△ADC;
(2)若△ABC的面積S=ADAE,求∠BAC的
8、大小.
【精彩點撥】 (1)通過證明角相等來證明三角形相似.
(2)利用(1)的結(jié)論及面積相等求sin∠BAC的大小,從而求∠BAC的大?。?
【自主解答】 (1)證明:由已知條件,可得∠BAE=∠CAD.
因為∠AEB與∠ACB是同弧上的圓周角,所以∠AEB=∠ACD.
故△ABE∽△ADC.
(2)因為△ABE∽△ADC,所以=,即ABAC=ADAE.
又S=ABACsin∠BAC且S=ADAE,
故ABACsin∠BAC=ADAE,
則sin∠BAC=1,又∠BAC為三角形內(nèi)角,所以∠BAC=90.
1.解答本題(2)時關(guān)鍵是利用ABAC=ADAE以及面積S=A
9、BACsin∠BAC確定sin∠BAC的值.
2.利用圓中角的關(guān)系證明時應注意的問題
(1)分析已知和所證,找好所在的三角形,并根據(jù)三角形所在圓上的特殊性,尋求相關(guān)的圓周角作為橋梁;
(2)當圓中出現(xiàn)直徑時,要注意尋找直徑所對的圓周角,然后在直角三角形中處理相關(guān)問題.
[再練一題]
3.如圖216,AB是圓O的直徑,D,E為圓O上位于AB異側(cè)的兩點,連接BD并延長至點C,使BD=DC,連接AC,AE,DE.
求證:∠E=∠C.
圖216
【證明】 如圖,連接OD,因為BD=DC,O為AB的中點,
所以O(shè)D∥AC,于是∠ODB=∠C.
因為OB=OD,所以∠ODB
10、=∠ B.
于是∠B=∠C.
因為點A,E,B,D都在圓O上,且D,E為圓O上位于AB異側(cè)的兩點,所以∠E和∠B為同弧所對的圓周角,
故∠E=∠B,所以∠E=∠C.
[構(gòu)建體系]
1.如圖217,在⊙O中,∠BOC=50,則∠A的大小為( )
圖217
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218,已知AB是半圓O的直徑,弦AD,BC相交于點P,若CD=3,AB=4,則tan∠BPD等于( )
圖218
A. B.
C. D.
【解析】 連接BD,則∠BDP
11、=90,
∵∠DCP=∠BAP,∠CDP=∠ABP,
∴△CPD∽△APB,∴==,
在Rt△BPD中,cos∠BPD=,∴cos∠BPD=,
∴tan∠BPD=.故選D.
【答案】 D
3.如圖219,A,B,C是⊙O的圓周上三點,若∠BOC=3∠BOA,則∠CAB是∠ACB的________倍.
圖219
【解析】 ∵∠BOC=3∠BOA,∴=3,
∴∠CAB=3∠ACB.
【答案】 3
4.如圖2110所示,兩個同心圓中,的度數(shù)是30,且大圓半徑R=4,小圓半徑r=2,則的度數(shù)是________.
圖2110
【解析】 的度數(shù)等于∠AOB,又的度數(shù)等
12、于∠AOB,則的度數(shù)是30.
【答案】 30
5.如圖2111,已知A,B,C,D是⊙O上的四個點,AB=BC,BD交AC于點E,連接CD,AD.
圖2111
(1)求證:DB平分∠ADC;
(2)若BE=3,ED=6,求AB的長.
【解】 (1)證明:∵AB=BC,
∴=,
∴∠BDC=∠ADB,
∴DB平分∠ADC.
(2)由(1)可知=,
∴∠BAC=∠ADB.
∵∠ABE=∠ABD.
∴△ABE∽△DBA,∴=.
∵BE=3,ED=6,∴BD=9,
∴AB2=BEBD=39=27,
∴AB=3.
我還有這些不足:
(1)
(2)
13、
我的課下提升方案:
(1)
(2)
學業(yè)分層測評(六)
(建議用時:45分鐘)
[學業(yè)達標]
一、選擇題
1.如圖2112所示,若圓內(nèi)接四邊形的對角線相交于E,則圖中相似三角形有( )
圖2112
A.1對 B.2對
C.3對 D.4對
【解析】 由推論知:∠ADB=∠ACB,∠ABD=∠ACD,∠BAC=∠BDC,∠CAD=∠CBD,∴△AEB∽△DEC,△AED∽△BEC.
【答案】 B
2.如圖2113所示,圓O上一點C在直徑AB上的射影為D,CD=4,BD=8,則圓O的半徑等于( )
圖2113
A.6 B.8
C
14、.4 D.5
【解析】 ∵AB為直徑,∴∠ACB=90.
又∵CD⊥AB,
由射影定理可知,CD2=ADBD,
∴42=8AD,∴AD=2,
∴AB=BD+AD=8+2=10,
∴圓O的半徑為5.
【答案】 D
3.在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2114所示,等腰△ABC內(nèi)接于⊙O,AB=AC,∠A=40,D是的中點,E是的中點,分別連接BD,DE,BE,則△BDE
15、的三內(nèi)角的度數(shù)分別是( )
圖2114
A.50,30,100 B.55,20,105
C.60,10,110 D.40,20,120
【解析】 如圖所示,連接AD.
∵AB=AC,D是的中點,
∴AD過圓心O.
∵∠A=40,
∴∠BED=∠BAD=20,
∠CBD=∠CAD=20.
∵E是的中點,
∴∠CBE=∠CBA=35,
∴∠EBD=∠CBE+∠CBD=55,
∴∠BDE=180-20-55=105,
故選B.
【答案】 B
5.如圖2115,點A,B,C是圓O上的點,且AB=4,∠ACB=30,則圓O的面積等于( )
圖2115
16、A.4π B.8π
C.12π D.16π
【解析】 連接OA,OB.
∵∠ACB=30,
∴∠AOB=60.
又∵OA=OB,
∴△AOB為等邊三角形.
又AB=4,∴OA=OB=4,
∴S⊙O=π42=16π.
【答案】 D
二、填空題
6.如圖2116,已知Rt△ABC的兩條直角邊AC,BC的長分別為3 cm,4 cm,以AC為直徑的圓與AB交于點D,則=________.
圖2116
【解析】 連接CD,∵AC是⊙O的直徑,
∴∠CDA=90.由射影定理得BC2=BDAB,AC2=ADAB,
∴=,即=.
【答案】
7.(2016天津高考)如
17、圖2117,AB是圓的直徑,弦CD與AB相交于點E,BE=2AE=2,BD=ED,則線段CE的長為________.
圖2117
【解析】 如圖,設(shè)圓心為O,連接OD,則OB=OD.
因為AB是圓的直徑,BE=2AE=2,所以AE=1,OB=.
又BD=ED,∠B為△BOD與△BDE的公共底角,
所以△BOD∽△BDE,所以=,
所以BD2=BOBE=3,所以BD=DE=.
因為AEBE=CEDE,所以CE==.
【答案】
8.如圖2118,AB為⊙O的直徑,弦AC,BD交于點P,若AB=3,CD=1,則sin∠APD=__________.
圖2118
【解析
18、】 由于AB為⊙O的直徑,則∠ADP=90,
所以△APD是直角三角形,
則sin∠APD=,cos∠APD=,
由題意知,∠DCP=∠ABP,∠CDP=∠BAP,
所以△PCD∽△PBA.
所以=,又AB=3,CD=1,則=.
∴cos∠APD=.又∵sin2∠APD+cos2∠APD=1,
∴sin∠APD=.
【答案】
三、解答題
9.如圖2119所示,⊙O中和的中點分別為點E和點F,直線EF交AC于點P,交AB于點Q.求證:△APQ為等腰三角形.
圖2119
【證明】 連接AF,AE.
∵E是的中點,即=,
∴∠AFP=∠EAQ,
同理∠FAP=∠A
19、EQ.
又∵∠AQP=∠EAQ+∠AEQ,∠APQ=∠AFP+∠FAP,
∴∠AQP=∠APQ,即△APQ為等腰三角形.
10.如圖2120(1)所示,在圓內(nèi)接△ABC中,AB=AC,D是BC邊上的一點,E是直線AD和△ABC外接圓的交點.
圖2120
(1)求證:AB2=ADAE;
(2)如圖2120(2)所示,當D為BC延長線上的一點時,第(1)題的結(jié)論成立嗎?若成立,請證明;若不成立,請說明理由.
【解】 (1)證明:如圖(3),
連接BE.
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB.
∵∠ACB=∠AEB,
∴∠ABC=∠AEB.
又∠BAD=∠EAB,
∴
20、△ABD∽△AEB,
∴AB∶AE=AD∶AB,
即AB2=ADAE.
(2)如圖(4),連接BE,
結(jié)論仍然成立,證法同(1).
[能力提升]
1.如圖2121,已知AB是半圓O的直徑,弦AD,BC相交于點P,那么等于( )
圖2121
A.sin∠BPD
B.cos∠BPD
C.tan∠BPD
D.以上答案都不對
【解析】 連接BD,由BA是直徑,
知△ADB是直角三角形.
由∠DCB=∠DAB,
∠CDA=∠CBA,∠CPD=∠BPA,得△CPD∽△APB,
==cos ∠BPD.
【答案】 B
2.如圖2122所示,已知⊙O為△ABC的外接圓
21、,AB=AC=6,弦AE交BC于D,若AD=4,則AE=__________.
圖2122
【解析】 連接CE,則∠AEC=∠ABC,
又△ABC中,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠AEC=∠ACB,
∴△ADC∽△ACE,
∴=,
∴AE==9.
【答案】 9
3.如圖2123,在⊙O中,已知∠ACB=∠CDB=60,AC=3,則△ABC的周長是__________.
圖2123
【解析】 由圓周角定理,
得∠A=∠D=∠ACB=60,
∴AB=BC,
∴△ABC為等邊三角形.
∴周長等于9.
【答案】 9
4.如圖2124,在△ABC中
22、,AB=AC,以AB為直徑的⊙O交AC于點E,交BC于點D,連接BE,AD交于點P.求證:
圖2124
(1)D是BC的中點;
(2)△BEC∽△ADC;
(3)ABCE=2DPAD.
【證明】 (1)因為AB是⊙O的直徑,
所以∠ADB=90,即AD⊥BC,
因為AB=AC,所以D是BC的中點.
(2)因為AB是⊙O的直徑,
所以∠AEB=∠ADB=90,
即∠CEB=∠CDA=90,
因為∠C是公共角,
所以△BEC∽△ADC.
(3)因為△BEC∽△ADC,
所以∠CBE=∠CAD.
因為AB=AC,BD=CD,
所以∠BAD=∠CAD,
所以∠BAD=∠CBE,
因為∠ADB=∠BEC=90,
所以△ABD∽△BCE,
所以=,所以=,
因為∠BDP=∠BEC=90,∠PBD=∠CBE,
所以△BPD∽△BCE,
所以=.
因為BC=2BD,所以=,
所以ABCE=2DPAD.
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