初三数学圆的经典讲义

1圆目录圆的定义及相关概念垂经定理及其推论圆周角与圆心角圆心角、弧、弦、弦心距关系定理圆内接四边形会用切线,能证切线切线长定理三角形的内切圆了解弦切角与圆幂定理（选学）圆与圆的位置关系圆的有关计算一．圆的定义及相关概念【考点速览】考点1：圆的对称性：圆既是轴对称图形又是中心对称图形。经过圆心的每一条直线都是它的对称轴。圆心是它的对称中心。考点2：确定圆的条件；圆心和半径①圆心确定圆的位置，半径确定圆的大小；②不在同一条直线上的三点确定一个圆；考点3：弦：连结圆上任意两点的线段叫做弦。经过圆心的弦叫做直径。直径是圆中最大的弦。弦心距：圆心到弦的距离叫做弦心距。弧：圆上任意两点间的部分叫做弧。弧分为半圆，优弧、劣弧三种。（请务必注意区分等弧，等弦，等圆的概念）弓形：弦与它所对应的弧所构成的封闭图形。弓高：弓形中弦的中点与弧的中点的连线段。（请务必注意在圆中一条弦将圆分割为两个弓形，对应两个弓高）固定的已经不能再固定的方法：求弦心距，弦长，弓高，半径时通常要做弦心距，并连接圆心和弦的一个端点，得到2直角三角形。如下图：考点4：三角形的外接圆：锐角三角形的外心在，直角三角形的外心在,钝角三角形的外心在。考点5点和圆的位置关系设圆的半径为r，点到圆心的距离为d，则点与圆的位置关系有三种。①点在圆外d＞r；②点在圆上d=r；③点在圆内d＜r；【典型例题】例1在⊿ABC中，∠ACB=90°,AC=2,BC=4，CM是AB边上的中线，以点C为圆心，以5为半径作圆，试确定A,B,M三点分别与⊙C有怎样的位置关系，并说明你的理由。例2．已知，如图，CD是直径，84EOD，AE交⊙O于B，且AB=OC，求∠A的度数。MABCDOEBAC3例3⊙O平面内一点P和⊙O上一点的距离最小为3cm，最大为8cm，则这圆的半径是_________cm。例4在半径为5cm的圆中，弦AB∥CD，AB=6cm，CD=8cm，则AB和CD的距离是多少？例5如图,⊙O的直径AB和弦CD相交于点E，已知AE=6cm，EB=2cm,30CEA，求CD的长．例6.已知：⊙O的半径0A=1，弦AB、AC的长分别为3,2，求BAC的度数．二．垂径定理及其推论【考点速览】考点1垂径定理：垂直于弦的直径平分这条弦，并且平分弦所对的两条孤．推论1：①平分弦（不是直径）的直径重直于弦，并且平分弦所对的两条孤．②弦的垂直平分线经过圆心，并且平分弦所对的两条孤．③平分弦所对的一条孤的直径,垂直平分弦，并且平分弦所对的另一条孤．推论2．圆的两条平行弦所夹的孤相等．垂径定理及推论1中的三条可概括为：①经过圆心；②垂直于弦；③平分弦(不是直径)；④平分弦所对的优弧；⑤平分弦所对的劣弧．以上五点已知其中的任意两点，都可以推得其它两点ABDCO·E4【典型例题】例1如图AB、CD是⊙O的弦，M、N分别是AB、CD的中点，且CNMAMN．求证：AB=CD．例2已知，不过圆心的直线l交⊙O于C、D两点，AB是⊙O的直径，AE⊥l于E，BF⊥l于F。求证：CE=DF．l问题一图1OHFEDCBAl问题一图2OHFEDCBAl问题一图3OHFEDCBA【考点速练】1.已知⊙O的半径为2cm，弦AB长cm32，则这条弦的中点到弦所对劣孤的中点的距离为（）.A．1cmB.2cmC.cm2D.cm3cm3．如图1，⊙O的半径为6cm，AB、CD为两弦，且AB⊥CD，垂足为点E，若CE=3cm，DE=7cm，则AB的长为（）A．10cmB.8cmC.cm24D.cm284.有下列判断：①直径是圆的对称轴；②圆的对称轴是一条直径；③直径平分弦与弦所对的孤；④圆的对称轴有无数条.其中正确的判断有（）A．0个B.1个C.2个D.3个5．如图2，同心圆中，大圆的弦交AB于C、D若AB=4，CD=2，圆心O到AB的距离等于1，那么两个同心圆的半径之比为（）ABDCO·NM5ABDCO800A．3:2B.5:2C.5:2D.5:46.如图,⊙O的直径为10,弦AB=8,P是弦AB上的一个动点,那么OP长的取值范围是.7.如图,已知有一圆弧形拱桥,拱的跨度AB=16cm,拱高CD=4cm,那么拱形的半径是____m.8.如图，直径为1000mm的圆柱形水管有积水（阴影部分），水面的宽度AB为800mm，求水的最大深度CD．三．圆周角与圆心角【考点速览】考点1圆心角：顶点在圆心的角叫圆心角，圆心角的度数等于它所对的弧的度数。Eg:判别下列各图中的角是不是圆心角，并说明理由。圆周角：顶点在圆周上，角两边和圆相交的角叫圆周角。两个条件缺一不可．Eg:判断下列图示中，各图形中的角是不是圆周角，并说明理由BPAODCBA6考点2定理：一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半．Eg:如下三图，请证明。考点34.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也相等．②半圆（或直径）所对的圆周角是直角，90的圆周角所对的弦是直径．③如果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．经典例题例1：下图中是圆周角的有.是圆心角的有。①②③④⑤⑥7例2：如图，∠A是⊙O的圆周角，且∠A＝35°,则∠OBC=_____.例3：如图，圆心角∠AOB=100°，则∠ACB=．例４：如图１，AB是⊙O的直径，点CDE，，都在⊙O上，若CDE∠∠∠，则AB∠∠º．例如图2，⊙O的直径CD过弦EF的中点G，40EOD，则DCF．例6：已知：如图，AD是⊙O的直径，∠ABC=30°，则∠CAD=_______．例7：已知⊙O中，30C，2cmAB，则⊙O的半径为cm_..._D_C_B_A_OBOCAOABC（例１）ABCDEOEFCDGO例２BOCA8四．圆心角、弧、弦、弦心距关系定理【考点速览】圆心角,弧,弦,弦心距之间的关系定理:在同圆或等圆中，相等的圆心角所对的孤相等，所对的弦相等，所对的弦的弦心距相等推论：在同圆或等圆中,如果①两个圆心角,②两条弧,③两条弦,④两条弦心距中,有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.（务必注意前提为：在同圆或等圆中）例1．如图所示，点O是∠EPF的平分线上一点，以O为圆心的圆和角的两边分别交于A、B和C、D，求证：AB=CD．例2、已知：如图，EF为⊙O的直径，过EF上一点P作弦AB、CD，且∠APF=∠CPF。求证：PA=PC。ABEFOOPOCO1O2ODO9例3．如图所示，在ABC中，∠A=72，⊙O截ABC的三条边长所得的三条弦等长，求∠BOC.例4．如图，⊙O的弦CB、ED的延长线交于点A，且BC=DE．求证：AC=AE．例5．如图所示，已知在⊙O中，弦AB=CB，∠ABC=120，OD⊥AB于D，OE⊥BC于E．求证：ODE是等边三角形．五．圆内接四边形【考点速览】圆内接四边形对角互补，外角等于内对角。圆内接梯形为等腰梯形，圆内接平行四边形为矩形。判断四点共圆的方法之一：四边形对角互补即可。【典型例题】例1（1）已知圆内接四边形ABCD中，∠A:∠B:∠C=2:3:4，求∠D的度数．·OABCO·CAEBD·OADEBC10（2）已知圆内接四边形ABCD中，如图所示，AB、BC、CD、AD的度数之比为1:2:3:4,求∠A、∠B、∠C、∠D的度数．例2四边形ABCD内接于⊙O，点P在CD的延长线上，且AP∥BD．求证：ADABBCPD例3如图所示，ABC是等边三角形，D是BC上任一点．求证：DB+DC=DA．六．会用切线，能证切线考点速览：考点1直线与圆的位置关系·ADCBOPA·BCDO·ABCDO11图形公共点个数d与r的关系直线与圆的位置关系0dr相离1d=r相切2dr相交考点2切线：经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。符号语言∵OA⊥l于A，OA为半径∴l为⊙O的切线考点3判断直线是圆的切线的方法：①与圆只有一个交点的直线是圆的切线。②圆心到直线距离等于圆的半径的直线是圆的切线。③经过半径外端，垂直于这条半径的直线是圆的切线。（请务必记住证明切线方法：有交点就连半径证垂直；无交点就做垂直证半径）考点4切线的性质定理：圆的切线垂直于经过切点的半径。推论1：经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点。推论2：经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心。（请务必记住切线重要用法：见切线就要连圆心和切点得到垂直）经典例题：例1.如图，△ABC内接于⊙O，AB是⊙O的直径，∠CAD＝∠ABC，判断直线AD与⊙O的位置关系，并说明理由。CADBOlAO12OPBAC例2.如图,OA=OB=13cm，AB=24cm，⊙O的半径为5cm，AB与⊙O相切吗？为什么?例3.如图,PA、PB是⊙O的切线，切点为A、B，C是⊙O上一点，若∠P＝40。，求∠C的度数。例4．如图所示，ABCRt中，90C，以AC为直径作⊙O交AB于D，E为BC中点。求证：DE是⊙O的切线．中考链接1.如图，在以O为圆心的两个同心圆中，AB经过圆心O，且与小圆相交于点A，与大圆相交于点B，小圆的切线AC与大圆相交于点D，且CO平分∠ACB.试判断BC所在直线与小圆的位置关系，并说明理由。2.如图，在Rt△ABC中，∠C=90。，点O在AB上，以O为圆心，OA长为半径的圆与AC、AB分别交于点D、E，且∠CBD=∠A，判断BD与⊙O的位置关系，并证明你的结论。OABDOCABEOBCAD·ABCEOD13七．切线长定理考点速览：考点1切线长概念：经过圆外一点做圆的切线，这点和切点之间的线段的长，叫做这点到圆的切线长．切线长和切线的区别切线是直线，不可度量；而切线长是切线上一条线段的长，而圆外一已知点到切点之间的距离，可以度量．考点2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，圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角．要注意：此定理包含两个结论，如图，PA、PB切⊙O于A、B两点，①PA=PB②PO平分APB．考点3两个结论：圆的外切四边形对边和相等；圆的外切等腰梯形的中位线等于腰长．经典例题：例1已知PA、PB、DE分别切⊙O于A、B、C三点，若PO=13㎝，PED的周长为24㎝，求：①⊙O的半径；②若40APB，EOD的度数．·AAOACADABAPAA·EPDBCO14例2如图，⊙O分别切ABC的三边AB、BC、CA于点D、E、F，若,,BCaACbABc．（1）求AD、BE、CF的长；（2）当90C，求内切圆半径r．例3．如图，一圆内切四边形ABCD，且AB=16，CD=10，则四边形的周长为？考点速练1：1．如图，⊙O是ABC的内切圆，D、E、F为切点，::4:3:2ABC，则DEF．FEC．2．直角三角形的两条直角边为5㎝、12㎝，则此直角三角形的外接圆半径为㎝，内切圆半径为㎝．3．如图，直线AB、BC、CD分别与⊙O相切于点E、F、G，且AB∥CD，若OB=6㎝，OC=8㎝，则BOC，⊙O的半径=㎝，BE+CG=㎝．·EFDCOAB·EFDCOAB·AOCDBBBEF·AOCDBBBEFGB15八．三角形内切圆考点速览考点1概念：和三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆，内切圆的圆心叫做三角形的内心，这个三角形叫做圆的外切三角形．概念推广：和多边形各边都相切的圆叫做多边形的内切圆，这个多边形叫做圆的外切多边形．考点2三角形外接圆与内切圆比较：名称确定方法图形性质外心（三角形外接圆的圆心）三角形三边中垂线的交点（1）OA=OB=OC；（2）外心不一定在三角形的内部．内心（三角形内切圆的圆心）三角形三条角平分线的交点（1）到三边的距离相等；（2）OA、OB、OC分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB；（3）内心在三角形内部．考点3求三角形的内切圆的半径1、直角三角形△ABC内切圆⊙O的半径为2cbar.2、一般三角形①已知三边，求△ABC内切圆⊙O的半径r.cbaSr2（海伦公式S△＝)cs)(bs)(as(s