第
21
讲 圆的有关性质
泰安考情分析
基础知识过关
泰安考点聚焦
总纲目录
随堂巩固练习
泰安考情分析
基础知识过关
知识点一 圆的有关概念
知识点二 圆的有关性质
知识点三 圆内接四边形
知识点一 圆的有关概念
1.
圆的两种定义
(1)
在一个平面内
,
线段
OA
绕它
①
固定的一个
端点
O
旋转
一周
,
另一个端点
A
所形成的图形叫做圆
,
其固定的端点
O
叫做②
圆心
,
线段
OA
叫做③
半径
.
(2)
在同一平面上到定点的距离等于④
定长
的所有点的
集合叫做
圆
.
2.弦和弧
(1)弦:连接圆上⑤
任意两点
的线段叫做弦,经过圆心的弦叫做⑥
直径
,直径是圆中最长的弦.
(2)弧:圆上⑦
任意两点间的部分
叫做圆弧,简称弧.弧可分为⑧
劣弧
、半圆和优弧.
3.
同心圆和等圆
:
圆心相同的圆叫做同心圆
;
半径相等的圆叫做等
圆
.
4.圆心角和圆周角:
顶点在⑨
圆心上
的角叫做圆心角;顶点在圆上,并且⑩
两边都与圆相交
的角叫做圆周角.
5.弦心距:
圆心到弦的距离叫做
弦心距
,即由圆心向弦作
垂线
段,则这条垂线段的长度叫做弦心距.
知识点二 圆的有关
性质
1.圆的对称性
(1)圆是轴对称图形,
任何一条直径所在的直线
都是圆的对称轴;
(2)圆是中心对称图形,对称中心是
圆心
.
2.垂径定理及其推论
(1)定理:垂直于弦的直径平分
弦
,并且平分
弦所对的两条弧
.
(2)推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧.
温馨提示
(1)过圆心;(2)垂直于弦;(3)平分弦;(4)平分弦所对的优
弧;(5)平分弦所对的劣弧,这五条结论中的任意两条成立,那么其
他的结论也成立.
3.圆心角、弧、弦之间的关系
(1)
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.
(2)推论:在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦、两条
弦心距中,有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相
等.
4.圆周角定理及推论
(1)定理:在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等,都等于它所对
圆心角的
一半
.
(2)推论:
同弧或等弧
所对的圆周角相等;半圆(或直径)所对的圆周角是
直角
;90°的圆周角所对是
直径
.
温馨提示
(1)同一条弧所对的圆周角相等,同一条弦所对的圆周角相等或互补;(2)当已知条件中有直径时,常常作直径所对的圆
周角,这是圆中常作的辅助线;(3)等弧只存在于同圆或等圆中,是
指能够完全重合的弧,而不是弧长相等或者所对圆心角相等的弧.
知识点三 圆内接四边形
1.定义:四个顶点都在同一个圆上的四边形叫做圆内接四边形.
2.性质:圆内接四边形的对角
互补
.
泰安考点聚焦
考点一
垂径
定理及其推论
考点二 圆心角、弧、弦的关系
考点三 圆周角定理及其推论
考点四 圆内接四边形的性质
考点一 垂径定理及其推论
中考解题指导
大部分求圆中弦或线段长度或者出现弦的中点
的题目都要用到垂径定理,我们要熟记垂径定理的“两条件三结
论”,并熟练运用定理本身和它的推论.
例1
(2017泰安一模)如图,
AB
是☉
O
的直径,点
D
平分弧
AC
,
AC
=5,
DE
=1.5,则
OE
=
.
解析
∵
OD
为☉
O
半径,点
D
平分弧
AC
,
AC
=5,
∴
OD
⊥
AC
,
AE
=
CE
=2.5.
设
OE
=
x
,
∵
DE
=1.5,∴
OA
=
OD
=
x
+1.5.
在Rt△
AEO
中,
AE
2
+
OE
2
=
AO
2
,
即2.5
2
+
x
2
=(
x
+1.5)
2
,解得
x
=
.
变式1-1
一条排水管的截面如图所示,已知排水管的半径
OA
=1
m,水面宽
AB
=1.2 m,某天下雨后,水管水面上升了0.2 m,则此时排
水管水面宽
CD
等于
1.6
m.
解析
如图,作
OE
⊥
AB
于点
E
,交
CD
于点
F
,连接
OC
.
∵
AB
=1.2 m,
OE
⊥
AB
,
∴由垂径定理知
AE
=0.6 m.
∵
OA
=1 m,∴
OE
=0.8 m.
∵水管水面上升了0.2 m,
∴
EF
=0.2 m,
∴
OF
=0.8 m-0.2 m=0.6 m,
∴
CF
=
=
=0.8(m),∴
CD
=1.6 m.
考点
二 圆心角、弧、弦的关系
例2
如图,
D
,
E
分别是☉
O
的半径
OA
,
OB
上的点,
CD
⊥
OA
,
CE
⊥
OB
,
CD
=
CE
,则
与
的大小关系是
=
.
解析
∵
CD
⊥
OA
,
CE
⊥
OB
,
∴∠
CDO
=∠
CEO
=90°,
又∵
CD
=
CE
,
CO
=
CO
,
∴△
COD
≌△
COE
.∴∠
COD
=∠
COE
,
∴
=
.
变式2-1
(2017甘肃兰州)如图,在☉
O
中,
的长=
的长,点
D
在
☉
O
上,∠
CDB
=25°,则∠
AOB
=
(
B
)
A.45° B.50°
C.55° D.60°
解析 连接
OC
.∵∠
CDB
=25°,
∴∠
COB
=50°.又
=
,
∴∠
AOB
=∠
COB
=50°,故选B.
变式2-2
如图,AB是半圆的直径,点D是弧AC的中点,∠ABC=50°,
则∠DAB等于
(
C
)
A.55° B.60°
C.65° D.70°
解析
连接
BD
,如图.
∵
点D是弧AC的中点,即 的长=
的长,
∴∠ABD=∠CBD,又∠ABC=50°,
∴∠ABD= ×50°=25°,
∵AB是半圆的直径,
∴∠ADB=90°,∴∠DAB=90°-25°=65°.故选C.
方法技巧
熟记并能灵活运用圆心角、弧、弦之间的关系的
定理及推论是解决此类问题的关键.
考点三 圆周角定理及其推论
例3
(2017泰安)如图,△
ABC
内接于☉
O
,若∠
A
=
α
,则∠
OBC
等于
(
D
)
A.180°-
α
B.2
α
C.90°+
α
D.90°-
α
解析
连接
OC
,则∠
BOC
=2∠
A
=2
α
,
∵
OB
=
OC
,
∴∠
OBC
=∠
OCB
=
(180°-2
α
)=90°-
α
.
变式3-1
(2016泰安)如图,△ABC内接于☉O,AB是☉O的直径,∠
B=30°,CE平分∠ACB交☉O于E,交AB于点D,连接AE,则S△ADE∶S△
CDB=
(
D
)
A.1∶
B
.1∶
C.1∶
2
D.2∶3
解析
如图所示,连接
OE
.
∵AB是☉O的直径,∴∠ACB=90°.
∵在Rt△ACB中,∠B=30°,
∴设AC=x,则AB=2x,BC= x,
OA=x.
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACE=∠BCE= ∠ACB=45°,
∴∠BAE=∠BCE=45°,
∠AOE=2∠ACE=90°,
∴△AOE为等腰直角三角形,
∴AE= x,
∵∠BAE=∠BCE,∠ADE=∠BDC,
∴△ADE∽△CDB,
∴S△ADE∶S△CDB=
=
=
2∶3.故选D.
变式3-2
(2018泰安)如图,☉
O
是△
ABC
的外接圆,∠
A
=45°,
BC
=4,则☉
O
的
直径
为
4
.
解析
连接OB,OC,
∵∠A=45°,∴∠BOC=90°.
∵OB=OC,
∴△BOC为等腰直角三角形.
∵BC=4,∴OB=OC=2 ,
∴圆的直径为2 ×2=4 .
方法技巧
求圆周角的度数,可以转化为求同弧所对的圆心角
的度数,同理,求圆心角的度数,可以转化为求同弧所对的圆周角
的度数.
考点四 圆内接四边形的性质
中考解题指导
圆内接四边形的对角互补、圆内接四边形的外
角等于它的内对角,此知识点较为简单,但也是非常容易忽略的,
当碰到圆与四边形结合的题目时,要优先考虑圆内接四边形的性
质和推论.
例4
(2017泰安)如图,圆内接四边形
ABCD
的边
AB
过圆心
O
,过点
C
的切线与边
AD
所在直线垂直于点
M
,若∠
ABC
=55°,则∠
ACD
等
于
(
A
)
A.20° B.35°
C.40° D.55°
解析
连接OC,∵CM所在直线为☉O的切线,∴CM⊥OC.
∵
CM⊥AM,∴OC∥AM,
∴∠DAC=∠ACO.
又OA=OC,∴∠OAC=∠ACO,
∴∠DAC=∠OAC.
∵AB为☉O的直径,∴∠ACB=90°,
∵∠ABC=55°,∴∠CAO=∠DAC=35°.
∵四边形ABCD为☉O的内接四边形,
∴∠ADC+∠ABC=180°,∴∠ADC=125°,
∴∠ACD=180°-∠DAC-∠ADC=180°-35°-125°=20°.
变式4-1
如图,四边形
ABCD
内接于☉
O
,若四边形
ABCO
是平行
四边形,则∠
ADC
的大小为 (
C
)
A.45° B.50°
C.60° D.75°
解析
设∠
ADC
=
x
°,则∠
AOC
=2
x
°.∵四边形
ABCO
是平行四边
形,∴∠
B
=∠
AOC
.∵四边形
ABCD
是☉
O
的内接四边形,∴∠
B
+∠
D
=180°,∴
x
+2
x
=180,∴
x
=60.∴∠
ADC
=60°.故选C.
变式4-2
如图,
A
,
B
,
C
三点在☉
O
上,且∠
CBD
=60°,那么∠
AOC
=
120°
.
解析
如图,在优弧
AC
上取一点
E
,连接
AE
,
CE
,则四边形
ABCE
为
圆的内接四边形,且∠
AOC
=2∠
AEC
,
∴∠AEC+∠ABC=180°,
∵∠CBD+∠ABC=180°,
∴∠AEC=∠CBD=60°.
∴∠AOC=2∠AEC=120°.
方法技巧 通过圆内接四边形对角互补的性质,实现角与角之
方法技巧
通过圆内接四边形对角互补的性质,实现角与角之
间的转化,这是解决此类问题的关键.
一、选择题
1.(2018济宁)如图,点
B
,
C
,
D
在☉
O
上,若∠
BCD
=130°,则∠
BOD
的
度数是
(
D
)
A.50° B.60° C.80° D.100°
随堂巩固训练
2.在半径为13的☉
O
中,弦
AB
∥
CD
,弦
AB
和
CD
的距离为7,若
AB
=2
4,则
CD
的长为
(
D
)
A.10 B.4
C.10或4
D.10或2
3.(2018湖北武汉)如图,在☉O中,点C在优弧 上,将
弧
折叠后
刚好经过AB的中点D.若☉O的半径为 ,AB=4,则BC的长
是(
B
)
A.2 B.3 C. D.
二、填空题
4.如图,将半径为4 cm的圆形纸片折叠后,圆弧恰好经过圆心
O
,则
折痕
AB
的长为
4
cm.
解析
连接
AO
,过
O
作
OD
⊥
AB
,交
于点
D
,交弦
AB
于点
E
.
∵
折叠
后恰好经过圆心O,
∴OE=DE.
∵☉O的半径为4 cm,
∴OE=
OD
= ×4=2 cm,
由OD⊥AB,知AB=2AE,
在Rt△AOE中,
AE=
=
=2
cm,
∴AB=2AE=4 cm
.
三
、解答题
5.如图,以△
ABC
的一边
AB
为直径的半圆与其他两边
AC
,
BC
的交
点分别为
D
,
E
,且
=
.
(1)试判断△
ABC
的形状,并说明理由;
(2)已知半圆的半径为5,
BC
=12,求sin∠
ABD
的值.
解析
(1)△
ABC
为等腰三角形.理由如下:连接
AE
,如图所示
.
∵
的
长=
的
长,∴∠DAE=∠BAE,即AE平分∠BAC.
∵AB为直径,∴∠AEB=90°,
∴AE⊥BC,∴AB=AC,
∴△ABC为等腰三角形.
(2)由(1)知△ABC为等腰三角形,AE⊥BC,
∴BE=CE= BC= ×12=6.
在Rt△ABE中,
∵AB=10,BE=6,∴AE=8.
∵AB为直径,∴∠ADB=90°,
∴AE·BC=BD·AC,
∴BD=
=
8×12÷10=9.6.
在Rt△ABD中,∵AB=10,BD=9.6,根据勾股定理得AD=
=
=
2.8,
∴sin∠ABD=
=
=
.