《圆》知识点复习
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;
(补充)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相等的一条直线。
二、点及圆的位置关系
1、点在圆内 ? d r < ? 点C 在圆内;
2、点在圆上 ? d r = ? 点B 在圆上;
3、点在圆外 ? d r > ? 点A 在圆
外;
三、直线及圆的位置关系
1、直线及圆相离 ? d r > ? 无交点;
2、直线及圆相切 ? d r = ? 有一个交点;
A
3、直线及圆相交?d r
四、圆及圆的位置关系
外离(图1)?无交点?d R r
>+;
外切(图2)?有一个交点?d R r
=+;
相交(图3)?有两个交点?R r d R r
-<<+;
内切(图4)?有一个交点?d R r
=-;
内含(图5)?无交点?d R r
<-;
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)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
图4
图5
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:
①AB 是直径 ②AB CD ⊥ ③CE DE = ④ 弧BC =弧BD ⑤ 弧AC =弧AD 中任意2个条件推出其他3个结论。 推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相
等。
即:在⊙O 中,∵AB ∥CD
∴弧AC =弧BD
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个相等,则可以推出其它的3个结论,
即:①AOB DOE ∠=∠;②AB DE =;
③OC OF =;④ 弧BA =弧BD
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:∵AOB ∠和ACB ∠是弧AB 所对的圆心角和圆周角 ∴2AOB ACB ∠=∠ 2、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;
B
D
B
即:在⊙O 中,∵C ∠、D ∠都是所对的圆周角 ∴C D ∠=∠
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⊙O 中,∵AB 是直径 或∵90C ∠=? ∴90C ∠=? ∴AB 是直径
推论3:若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。 即:在△ABC 中,∵OC OA OB ==
∴△ABC 是直角三角形或90C ∠=?
注: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⊙O 中,
∵四边形ABCD 是内接四边形 ∴180C BAD ∠+∠=? 180B D ∠+∠=? DAE C ∠=∠
九、切线的性质及判定定理
(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;
B
A
B
A
O
两个条件:过半径外端且垂直半径,二者缺一不可 即:∵MN OA ⊥且MN 过半径OA 外端 ∴MN 是⊙O 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:①过圆心;②过切点;③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:∵PA 、PB 是的两条切线
∴PA PB = PO 平分BPA ∠
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。
D
B
即:在⊙O 中,∵弦AB 、CD 相交于点P , ∴PA PB PC PD ?=?
(2)推论:如果弦及直径垂直相交,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⊙O 中,∵直径AB CD ⊥, ∴2CE AE BE =?
(3)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及圆交点的两条线段长的比例中项。
即:在⊙O 中,∵PA 是切线,PB 是割线 ∴ 2PA PC PB =?
(4)割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线及圆的交点的两条线段长的积相等(如上图)。
即:在⊙O 中,∵PB 、PE 是割线 ∴PC PB PD PE ?=?
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:12O O 垂直平分AB 。
即:∵⊙1O 、⊙2O 相交于A 、B 两点 ∴12O O 垂直平分AB 十三、圆的公切线
两圆公切线长的计算公式:
A
(1)公切线长:12Rt O O C ?
中,221AB CO ==
(2)外公切线长:2CO 是半径之差; 内公切线长:2CO 是半径之和 。 十四、圆内正多边形的计算 (1)正三角形
在⊙O 中△ABC 是正三角形,有关计算在Rt BOD ?
中进行:
::2OD BD OB =;
(2)正四边形
同理,四边形的有关计算在Rt OAE ?
中进行,::OE AE OA =
(3)正六边形
同理,六边形的有关计算在Rt OAB ?中进行
,
::2AB OB OA =.
十五、扇形、圆柱和圆锥的相关计算公式 1、扇形:(1)弧长公式:180
n R
l π=
; (2)扇形面积公式: 21
3602
n R S lR π=
= n :圆心角 R :扇形多对应的圆的半径 l :扇形弧长 S :扇形面积
2、圆柱:
(1)圆柱侧面展开图
2S S S =+侧表底=222rh r ππ+
l
O
C 1
D 1
(2)圆柱的体积:2V r h π=
(2)圆锥侧面展开图 (1)S S S =+侧表底=2Rr r ππ+ (2)圆锥的体积:213
V r h π=
十六、知识框图:
圆圆的有关性质
直线和圆的位置关系圆和圆的位置关系正多边形和圆
????
???
圆的有关性质圆的定义点和圆的位置关系(这是重点)不在同一直线上的三点确定一个圆圆的有关性质轴对称性—垂径定理(这是重点)旋转不变性圆心角、弧、弦、弦心距间的关系圆心角定理圆周角定理(这是重点)圆内接四边形(这是重点)??????????????
?
???????
?
???
???? 直线和圆的位置关系相离
相交相切切线的性质(这是重点)切线的判定(这是重点)弦切角(这是重点)和圆有关的比例线段(这是重点难点)
?????????????
?
????
圆和圆的位置关系
外离
内含
相交
相切
内切(这是重点)
外切(这是重点)两圆的公切线
?
?
?
??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
正多边形和圆
正多边形和圆
正多边形定义
正多边形和圆
正多边形的判定及性质
正多边形的有关计算(这是重点)圆的有关计算
圆周长、弧长(这是重点)
圆、扇形、弓形面积(这是重点)
圆柱、圆锥侧面展开图(这是重点)
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
【典型例题】
例1. 爆破时,导火索燃烧的速度是每秒0.9cm,点导火索的人需要跑到离爆破点120m 以外的安全区域。这个导火索的长度为18cm,那么点导火索的人每秒钟跑6.5m是否安全?
分析:爆破时的安全区域是以爆破点为圆心,以120m为半径的圆的外部,如图所示:
O 120m 爆破中心安全区域
解: 导火索燃烧的时间为18
0920
.
() =s
相同时间内,人跑的路程为2065130?=.()m ∴>人跑的路程130120m m ∴点导火索的人非常安全
例2. 已知梯形ABCD 内接于⊙O ,AB ∥CD ,⊙O 的半径为4,AB =6,CD =2,求梯形ABCD 的面积。
分析:要求梯形面积必须先求梯形的高,即弦AB 、CD 间距离,为此要构造直角三角形利用勾股定理求高。为了便于运用垂径定理,故作OE ⊥CD 于E ,延长EO 交AB 于F ,证OF ⊥AB 。
此题容易出现丢解的情况,要注意分情况讨论。 解:分两种情况讨论:
(1)当弦AB 、CD 分别在圆心O 的两侧时,如图(1):
过O 作OE ⊥CD 于E ,延长EO 交AB 于F 连OC 、OB ,则CE =DE ∵AB ∥CD ,OE ⊥CD
∴OF ⊥AB ,即EF 为梯形ABCD 的高 在Rt △OEC 中,∵EC =1,OC =4 ∴=-=-=OE OC EC 22224115 同理,OF =7
∴=+=+EF OE OF 157
()()()∴=++=+=+S ABCD 梯形1
2
26157415741547 (2)当弦AB 、CD 在圆心O 的同侧时,如图(2):
过O 作OE ⊥CD 于E ,交AB 于F 以下证法同(1),略。 ∴=-EF 157
()()()∴=+-=-=-S ABCD 梯形12
26157415741547 ()()∴+-梯形的面积为或ABCD 41574157
《圆》练习 一、填空题
1、已知⊙O 1和⊙O 2的半径分别为2和3,两圆相交于点A 、B ,且
AB =2,则O 1O 2=______ .
2、已知四边形ABCD 是⊙O 的外切等腰梯形,其周长为20,则梯形的中位线长为_____.
3、如图,在△ABC中,AB=AC,∠C=72°,⊙O过A、B两点,且及BC切于点B,及AC交于D,连结BD,若BC=-1,则AC=______.
4、用铁皮制造一个圆柱形的油桶,上面有盖,它的高为80厘米,底面圆的直径为50厘米,那么这个油桶需要铁皮(不计接缝)厘米2(不取近似
值).
5、已知两圆的半径分别为3和7,圆心距为5,则这两个圆的公切线有_____条.
6、如图,以AB为直径的⊙O及直线CD相切于点E,且AC⊥CD,BD⊥CD,AC=8 cm,BD=2 cm,则四边形ACDB的面积为______.
7、如图,PA、PB、DE分别切⊙O于A、B、C,⊙O的半径长为6 cm,
PO=10 cm,
则△PDE的周长是______.图中知,CM=R+8,MD=R-8,
8、一个正方形和一个正六边形的外接圆半径相等,则此正方形及正六边形的面积之比为_______.
9、如图,已知PA及圆相切于点A,过点P的割线及弦AC交于点B,及圆相交于点D、E,且PA=PB=BC,又PD=4,DE=21,则AB=______.
二、选择题
10、有4个命题:
①直径相等的两个圆是等圆;②长度相等的两条弧是等弧;
③圆中最大的弧是过圆心的弧;④一条弦把圆分为两条弧,这两条弧不可能是等弧.其中真命题是()(A)①③(B)①③④(C)①④(D)①11、如图,点I为△ABC的内心,点O为△ABC的外心,∠O=140°,则∠I为()(A)140°(B)125°(C)130°(D)110°
12、如果正多边形的一个外角等于60°,那么它的边数为…………()
(A)4 (B)5 (C)6 (D)7 13、如图,AB是⊙O的弦,点C是弦AB上一点,且BC︰CA=2︰1,连结OC并延长交⊙O于D,又DC=2厘米,OC=3厘米,则圆心O到AB的距离为……()(A)厘米(B)厘米(C)2厘米(D)
3厘米
14、等边三角形的周长为18,则它的内切圆半径是……………………………………()
(A)6(B)3(C)(D)
15、如图,⊙O的弦AB、CD相交于点P,PA=4厘米,PB=3厘米,PC=6厘米,EA切⊙O于点A,AE及CD的延长线交于点E,AE=2厘米,则PE的长为()
(A)4厘米(B)3厘米(C)厘米(D)厘米
16、一个扇形的弧长为20厘米,面积是240厘米2,则扇形的圆心角是……………()
(A)120°(B)150°(C)210°(D)240°
17、两圆半径之比为2︰3,当两圆内切时,圆心距是4厘米,当两圆外切时,圆心距为()
(A)5厘米(B)11厘米(C)14厘米(D)20
厘米
18、一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,则这个圆锥的侧面展开图的圆周角是……()
(A)60°(B)90°(C)120°(D)180°
19、如图,等腰直角三角形AOB的面积为S1,以点O为圆心,OA为半径的弧及以AB为直径的半圆围成的图形的面积为S2,则S1及S2的关系是………………………()(A)S1>S2(B)S1<S2(C)S1=S2(D)S1≥S2
三、解答题
20、如图,在□ABCD中,AB=4,AD=2,BD⊥AD,以BD为直
径的⊙O交AB于E,交CD于F,则□ABCD被⊙O截得的阴影部分的
面积为_______.
21、如图,△ABC内接于⊙O,AB的延长线及过C点的切线GC相交于点D,
BE及AC相交于点F,且CB=CE,求证:(1)BE∥DG;(2)CB2-CF2=BF·FE.
22、如图,⊙O表示一个圆形工件,图中标注了有关尺寸,且MB︰MA=1︰4,求工件半径的长.
23、已知:如图(1),⊙O1及⊙O2相交于A、B两点,经过A点的直线分别交⊙O1、⊙O2于C、D两点(C、D不及B重合),连结BD,过点C作BD的平行线交⊙O1于点E,连BE.
(1)求证:BE是⊙O2的切线;
(2)如图(2)若两圆圆心在公共弦AB的同侧,其他条件不变,判断BE和⊙O 2的位置关系(不要求证明).
24、如图,已知CP为⊙O的直径,AC切⊙O于点C,AB切⊙O于点D,并及CP的延长线相交于点B,又BD=2 BP.求证:(1)PC=3 PB;(2)AC=PC.
《圆》参考答案
一、填空题
1、当两圆在AB的两侧时,设O1O2交AB于C,则O1O2⊥AB,且AC=BC,
∴AC=1.
在Rt△AO2C中,O2C===2;
在Rt△AO1C中,O1C===.
∴O1O2=2+.
当两圆在AB的同侧时,同理可求O1O2=2-.【答案】2±.
2、圆外切四边形的两组对边之和相等,则上、下底之和为10,故中位线长为5.【答案】5.
3、在△ABC中,AB=AC,则∠ABC=∠ACB=72°,
∴∠BAC=36°.
又BC切⊙O于B,
∴∠A=∠DBC=36°.
∴∠BDC=72°.
∴∠ABD=72°-36°=36°.
∴AD=BD=BC.
易证△CBD∽△CAB,
∴BC2=CD·CA.
∵AD=BD=BC,
∴CD=AC-AD=AC-BC.
∴BC2=(AC-BC)·CA.
解关于AC的方程,得AC=BC.
∴AC=·(-1)=2.【答案】2.
4、铁皮的面积即圆柱的侧面积及两底的面积的和.底面圆面积为·502=625(厘米2),底面圆周长为×50=50(厘米),则铁皮的面积为2×625+80×50
=5250(厘米2).
【答案】5250厘米2.
5、∵ 7-3<5<7+3,
∴两圆相交,
∴外公切线有2条,内公切线有0条.【答案】2.
6、设AC交⊙O于F,连结BF.
∵AB为⊙O的直径,
∴∠AFB=90°.
连结OE,则OE⊥CD,
∴AC∥OE∥BD.
∵点O为AB的中点,
∴E为CD的中点.
∴OE=(BD+AC)=(8+2)=5(cm).
∴AB=2×5=10(cm).
在Rt△BFA中,AF=CA-BD=8-2=6(cm),AB=10 cm,∴BF==8(cm).
∴四边形ACDB的面积为
(2+8)·8=40(cm2).
【答案】40 cm2.
7、连结OA,则OA⊥AP.
在Rt△POA中,PA===8(cm).
由切线长定理,得EA=EC,CD=BD,PA=PB,
∴△PDE的周长为
PE+DE+PD
=PE+EC+DC+PD,
=PE+EA+PD+DB
=PA+PB=16(cm).
【答案】16 cm.
8、设两正多边形的外接圆半径为R,则正方形面积为4×·R2=2 R2,正六边形的面积为6×R2=R2,所以它们的比为2 R2:R2=4︰9.
【答案】4︰9.
9、由切割线定理,得PA2=PD·PE.
∴PA==10.
∴PB=BC=10.
∵PE=PD+DE=25,
∴BE=25-10=15.
∴DB=21-15=6.
由相交弦定理,得AB·BC=BE·BD.
∴AB·10=15×6.
∴AB=9.
【答案】9.
二、选择题