初中数学圆的知识点总结

萌到你眼炸
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2021年02月13日 12:29
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-

2021年2月13日发(作者:你的每一次呼吸)


圆



知识点一、圆的定义及有关概念

< p>
[


来源


:


学


&


科


&


网

< br>Z&X&X&K]



1


、圆的定 义:平面内到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆。



2


、有关概念:弦、直径


;


弧、等弧 、优弧、劣弧、半圆


;


弦心距


;


等圆、同圆、同心圆。



圆上任意两点间的部 分叫做圆弧,


简称弧。


连接圆上任意两点间的线段叫做弦,


经过圆


心的弦叫做直径,直径是最长的弦。



在同圆或等圆中,能够重合的两条弧叫做等弧。



例



P


为⊙< /p>


O


内一点,


OP


=3cm


,⊙


O


半径为


5cm


,则经过


P


点的最短弦 长为


________


;


•

< p>
最长弦长为


_______


.


解题思路:圆内最长的弦是直径,最短的弦是和


OP


垂直的弦,答案:


10 cm


,


8 cm.


知识点二、平面内点和圆的位置关系



平面内点和圆的位置关系有三种:点在圆外、点在圆上、点在圆内


当点在圆外时,


d


>


r

< p>
;反过来,当


d


>


r


时,点在圆外。



当点在圆上时,


d


=


r


;反过来,当< /p>


d


=


r


时,点在 圆上。



当点在圆内时,


d

< p>
<


r


;反过来,当


d


<


r


时,点在圆内。



例



如图,在

Rt


△


ABC


中,直角边


AB



3


,

< p>
BC



4


,点

< p>
E


,


F


分别是

< p>
BC


,


AC


的中点,以点


A


为圆心,


AB


的长为半径画圆,则


点


E


在圆


A


的


_________

,点


F


在圆


A

的


_________


.



解题思路:利用点与圆的位置关系,答案:外部,内部



,



4)


.试判断点


练习


:在直角坐标平面内,圆


O


的半径为


5


,圆心


O


的坐标为


(



1


P


(3


,



1)


与圆


O


的 位置关系.



答案:点


P


在圆


O


上.



知识点三、圆的基本性质



1


圆是轴对称图形,其对称轴是任意一条过圆心的直线。



2


、垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧。

< p>


垂径定理的推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦对的 弧。



3


、圆具有旋转对称性,特别的 圆是中心对称图形,对称中心是圆心。



圆心角定理:在同圆或 等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那



- 1 -


么它们所对应的其余各组量都分别相等。


4


、圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半。


[


来源


学科网


ZXXK]



圆周角定理推论


1


:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等。



圆周角 定理推论


2


:直径所对的圆周角是直角;


90°


的圆周角所对的弦是直径。



例


1



如图, 在半径为


5cm


的⊙


O


中,圆心


O


到弦


AB


的距离为


3cm


,


则弦


AB


的长是(




)



A


.


4cm






B


.


6cm






C


.


8cm






D


.


10cm


解题思路:在一个圆中,若知圆的半径为


R


,弦长为


a


,圆心到此弦的距离为


d

,


•


根据


垂径定理,有

< p>
R


2=


d


2+

< p>
(


a


)


2


,所以三个量知道两个,就可求出第三个.答案


C


2


例


2


、


如图,


A


、


B


、


C


、


D


是⊙


O


上的三点,∠


BAC


=30°


,则∠


BOC


的大小是


(





)


A


、


60°






B


、


45°








C


、


30°









D


、


15°



解题思路:运用圆周角与圆心角的关系定理,答案:


A



例


3


、如图


1


和图


2


,< /p>


MN


是⊙


O


的直 径,弦


AB


、


CD

•


相交于


MN


•

< br>上的一点


P


,


•


∠


APM


=


∠


CPM


.



(


1


)由以上条件,你认为


AB


和


CD


大小关系是什么,请说明理由.



(


2


)若交点


P


在⊙


O


的外部,上述结论是否成立? 若成立,加以证明;若不成立,请


说明理由.



A


F


M


P

E


C


A


E


B


B


O


D


N< /p>


N


D


M


P


F













C




















(1)



































(2)





解题思路:


(


1


)要说明


AB=CD


,只要证明< /p>


AB


、


CD


所对 的圆心角相等,


•


只要说明


它们的一半 相等.







上述结论仍然成立,它的证明思路与上面的题目是一模一样的.







解:


(


1


)


AB=CD



- 2 -






理由:过


O


作


OE


、


OF


分别垂直于

AB


、


CD


,垂足分别为


E


、


F






∵∠< /p>


APM=


∠


CPM




∴∠


1=


∠


2





OE=OF






连结


OD


、


OB


且


OB =OD


∴


Rt


△

OFD


≌


Rt


△

< br>OEB



∴


DF=BE






根据


垂径定理可得:


AB=CD






(


2


)作


OE


⊥


AB


,


OF


⊥


CD


,垂足为


E


、


F






∵∠


AP M=


∠


CPN


且


OP=OP


,∠


PEO=


∠


PFO=90°







∴


Rt< /p>


△


OPE


≌


Rt


△


OPF




∴


OE=OF






连接< /p>


OA


、


OB


、< /p>


OC


、


OD






易证< /p>


Rt


△


OBE


≌


Rt


△


ODF


,


Rt


△


OAE


≌


Rt


△


OCF






∴∠


1+


∠


2=< /p>


∠


3+


∠


4




∴


AB=CD


例

4


.如图,


AB


是⊙


O


的直径,


BD


是⊙


O


的弦,延长


BD


到


C


,使


AC=AB

,


BD


与


CD

的大小有什么关系?为什么?






解题思路:


BD=CD


,因为


AB=AC


,所以这个


△


ABC


是等腰,要证明


D


是


BC


的中


点,


•


只要连结


AD


证明


AD


是高或是∠


BAC


的平分线即可.







解:


BD=CD






理由是 :如图


24


-


30

,连接


AD






∵


AB< /p>


是⊙


O


的直径



∴∠


ADB=90°


即


AD


⊥


BC






又∵


AC=AB



∴


BD=CD



知识点四、圆与三角形的关系



1


、不在同一条直线上的三个点确定一个圆。



2


、三角形的外接圆:经过三角形三个顶点的圆。



3


、三角形的外心:三角形三边垂直平分线的交点,即三角形外接圆的圆 心。



4


、三角形的内切圆:与三角形 的三边都相切的圆。



5


、三角形的内 心:三角形三条角平分线的交点,即三角形内切圆的圆心。




A


O


D



C


B



- 3 -


例


1



如图, 通过防治


“


非典


”

,人们增强了卫生意识,大街随地乱扔生活垃圾的人少了,


人们自觉地将生活垃圾倒 入垃圾桶中,


如图


24


-


49


所示,


A


、

< p>
B


、


C


•


为市内的三个住宅小区,


环保公司要建一垃圾回收站,为方便起见,

< p>
•


要使得回收站建在三个小区都相等的某处,请


问 如果你是工程师,你将如何选址.



A


C




解题思路:



连结


AB


、


BC


,作线段


AB


、


BC


的中垂线,两条中垂线的交点即为垃圾回


收站所在的位置.


例


2


如图,

< br>点


O


是


△


ABC


的内切圆的圆心,


若∠


BAC


=80°


,



则∠


BOC


=


(




)



A


.


130°







B


.


100°







C


.


50°






D


.


65°



解题思路:


此题解题的关键是弄清三角形内切圆的圆心是三角形 内角平分线的交点,


答案


A


例


3



如图,


Rt


△


ABC


,∠


C


=90°


,

AC


=3cm


,


BC


=4cm


,则它的外心与顶点


C

的距离为


(




)


.



A


.


5 cm






B


.


2.5cm





C


.


3cm






D


.


4cm


解题思路:直角三角形外心的位置是斜边的中点,答案



B







B






知识点五、直线和圆的位置关系:相交、相切、相离



当直线和圆相交时,


d


<


r


;反过来,当


d


<


r


时,直线和圆相交。


[


来源


:]


B


A


C< /p>



当直线和圆相切时,


d


=


r


;反过来,当


d


=


r


时,直线和圆相切。



当直线和圆相离时,


d


>


r


;反过来,当


d


>< /p>


r


时,直线和圆相离。



切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的直径



切线的判定定理:经过直径的一端,并且垂直于这条直径的直线是圆的切线。



切线长:


在经过圆外一点的圆的切线上,


这点到切点之间的线段的长叫做这点到圆的切


线长。



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,


圆心和圆外这点的连线


平分两条切线的夹角。




- 4 -


例


1


、



在△


ABC


中,


B C


=6cm


,∠


B

=30°


,∠


C


=45°


,以


A


为圆心,当半径


r


多长时所


作的⊙


A

< br>与直线


BC


相切?相交?相离?




解题思路:


作


AD


⊥


BC


于


D


在


在


中,∠

B=30°



∴



中,∠


C=45°




∴


CD=AD



∵


BC=6cm


∴



∴



∴



当


当



时,< /p>


⊙


A


与


BC


相切;当


时,


⊙


A


与


BC


相离。



例


2


.


如图,


AB


为⊙


O


的 直径,


C


是⊙


O


上一点,


D


在


AB

< br>的延长线上,


且∠


DCB


=•< /p>


∠


A


.



(


1


)


CD


与⊙


O


相切吗?如果相切,请你加以证明,如果 不相切,请说明理由.



(


2


)若


CD


与⊙


O


相切,且∠


D


=30°


,


BD


=10


,求⊙


O


的半径.




解题思路:


(


1


)要说明< /p>


CD


是否是⊙


O


的切线,只要说明


OC


是否垂直于


CD


,垂足为


C


,


•


因为


C


点已在圆上.







由已知易得:∠


A=30°


,又由∠


DCB=


∠


A =30°


得:


BC=BD=10






解:< /p>


(


1


)


CD


与⊙


O


相切







理由:①


C


点在⊙


O


上(已知)







②∵< /p>


AB


是直径







∴∠< /p>


ACB=90°


,即∠


ACO+


∠


OCB=90°







∵∠< /p>


A=


∠


OCA


且 ∠


DCB=


∠


A






∴∠


OCA=


∠


D CB



∴∠


OCD=90°



综上:


CD


是⊙


O

< p>
的切线.







(


2


)在


Rt


△


OCD


中,∠


D=30°







∴∠


COD=60°




∴∠


A=30°




∴∠


BCD=30°







∴


BC=BD=10






∴


AB=20


,∴


r=10


答:


(


1


)

< br>CD


是⊙


O


的切线,

< p>
(


2


)⊙


O


的半径是


10


.



时,


⊙


A


与

< p>
BC


相交;



C


A


O


B


D



- 5 -


知识点六、圆与圆的位置关系



重点:两个圆的五种位置关系中的等价条件及它们的运用.



难点:探索两个圆之间的五种关系的等价条件及应用它们解题.



外离:两圆没有公共点,一个圆上所有的点都在另一个圆的外部相离:

< br>


内含:两圆没有公共点,一个圆上所有的点都在另一个圆的内部




相切:



外 切:两圆只有一个公共点,除公共点外一个圆上所有的点都在另一个圆的外部



内切:两圆只有一个公共点,除公共点外一个圆上所有的点都在另一个圆的内部

< br>


相交:两圆只有两个公共点。



设两圆的半径分别为


r


1


、


r


2


,圆心距(两圆圆心的距离)为

< p>
d


,则有两圆的位置关系,


d

与


r


1


和


r


2


之间的关系.







外离



d


>


r


1


+


r

< p>
2







外切


< /p>


d


=


r


1


+


r


2







相交



│


r


1


-


r


2

< p>
│<


d


<


r


1


+


r


2

< br>






内切



d< /p>


=│


r


1


-


r


2


│







内含



0≤


d


<│


r


1


-


r


2


│


(其中


d


=0


,两圆同心)



例


1


.两个同样大小的肥皂

< p>
泡黏在一起,其剖面如图


1


所示(点


O


,


O


′

< br>是圆心)


,分隔


两个肥皂泡的肥皂膜

PQ


成一条直线,


TP


、


NP


分别为两圆的切线,求∠


TPN

< p>
的大小.










































(


1


)






























(2)



解题思路:要求∠


TPN

< p>
,其实就是求∠


OPO′


的角度,很明显,∠


POO′


是正三角形,如


图


2


所示.







解:∵


PO=OO′=PO′




∴△


PO′O


是一个等边三角形




∴∠


OPO′=60°







又∵


TP


与


NP< /p>


分别为两圆的切线,∴∠


TPO=90°


,∠


NPO′=90°







∴∠< /p>


TPN=360°


-


2×


90°


-


60°


=120°< /p>





- 6 -


例


2


.


如 图


1


所示,⊙


O


的半径为


7cm


,点


A


为⊙


O


外一点,


OA


=15cm


,



求:


(


1


)作⊙


A


与⊙


O


外切,并求⊙

< br>A


的半径是多少?



O


A































(1)
































(2)


(2


)作⊙


A


与⊙

O


相内切,并求出此时⊙


A


的半径 .




解题思路:

(


1


)作⊙


A

和⊙


O


外切,就是作以


A


为圆心的圆与⊙


O


的圆心距

d=r


O


+r


A

< br>;


(


•2


)

•


作


OA


与⊙

O


相内切,就是作以


A


为圆心的圆 与⊙


O


的圆心距


d=r


A


-


r


O

.



解:如图


2

< br>所示,


(


1


)作法:以


A


为圆心,


r


A


=15


-


7=8


为半 径作圆,则⊙


A•


的半径为


8cm < /p>


(


2


)作法:以


A


点为圆心,


r


A

′=15+7=22


为半径作圆,则⊙


A

< br>的半径为


22cm


例


3


.


如图所示,点


A


坐 标为(


0


,


3


)


,


OA


半径为


1


,点


B


在


x


轴上.







(


1


)若点


B


坐标为(


4


,


0


)


,⊙


B


半径为


3


, 试判断⊙


A


与⊙


B

位置关系;







(


2


)若⊙


B


过


M


(-


2


,


0


)且与⊙


A


相切,求


B


点坐标.





(


1


)


AB=5>1+3


,外离.



(


2


)设


B


(


x


,


0

)


x≠


-


2


,则


AB=


9


x


2


,⊙


B


半径为


│x+2│


,



①设⊙


B


与⊙


A

< p>
外切,则


9



x


2


=│x+2│+1


,



当


x>


-


2< /p>


时,


9



x


2


=x+3


,平方化简得:


x=0


符题意,∴


B


(


0


,


0


)

< p>
,



当


x<


-


2


时,


9



x


2


=

-


x


-


1


,化简得


x=4>


-


2


(舍)


,



②设⊙

< p>
B


与⊙


A


内切,则


9



x


2

< p>
=│x+2│


-


1


,



当


x>


-


2


时,


9



x


2


=x+1


,得


x=4>


-


2


,∴


B


(


4


,


0


)


,



当


x<


-


2

< p>
时,


9



x


2


=


-


x

< br>-


3


,得


x=0


,




_



y


_



A


_



O


_



x



- 7 -


知识点七、正多边形和圆



重点:讲清 正多边形和圆中心正多边形半径、中心角、弦心距、


•


边长之间 的关系.



难点:使学生理解四者:正多边形半径、中心角、< /p>


•


弦心距、边长之间的关系.


正多边形的 中心:所有对称轴的交点;




正多边形的半径:正多边形外接圆的半径。



正多边形的边心距:正多边形内切圆的半径。



正多边形的中心角:正多边形每一条边所对的圆心角。



正


n


边形的


n


条半径把正


n


边形分成


n


个全等的等腰三角形,


每个等腰三角形又被相应

< p>
的边心距分成两个全等的直角三角形。



例


1


.


如图,


已知正六 边形


ABCDEF


,


其外接圆的半径是


a


,


•


求正六 边形的周长和面积.



解题思路:要求正六边形的周长,只要求


AB


的长,已知条件是外接圆半径,因此自然

< br>而然,


边长应与半径挂上钩,


很自然应连接


OA


,


过


O


点作


OM


⊥


AB


垂于


M


,


在


Rt


△


AOM•


中便可求得< /p>


AM


,又应用垂径定理可求得


AB


的长.正六边形的面积是由六块正三角形面积


组成的.



解:如图所示,由于


ABCDEF

< br>是正六边形,所以它的中心角等于


是等边三角形,从而正六边形的边长等于它的半 径.







因此,所求的正六边形的周长为


6a






在


Rt


△


OAM< /p>


中,


OA=a


,


AM=






利用勾股定理,可得边心距







OM=


a



(


a


)


=


2


[


来源


学


科


网

< p>
]



360


< p>
=60°


,


•


△


OBC


6


E


O


D


1


1


AB=


a


2


2


F

< p>
A


C


1


2


2


1


2


3

a


M


B






∴所求 正六边形的面积


=6×


×


AB×


OM=6×


×


a×


1


2


1


2


3


3


a=


2


2


3


a


2


例


2


.


在直径为


AB


的半圆内,


划出一块三角形区域,


如图所示 ,


使三角形的一边为


AB


,

< p>
顶点


C


在半圆圆周上,其它两边分别为

< p>
6


和


8


,现要建造一个内 接于


△


ABC•


的矩形水池

< p>
DEFN


,其中


D


、


E


在


AB


上,如图


24


-


94


的 设计方案是使


AC


=8


,


BC


=6


.



(


1


)求


△


ABC


的边


AB


上的高


h


.



(

< p>
2


)设


DN=x


,且


h



DN


NF



,当


x


取何值时 ,水池


DEFN


的面积最大?



h


AB


(


3


)实际施工时,发现在


AB


上距


B


点


1


.

85


的


M


处有一棵大树,问:这棵 大树是否



- 8 -

-


-


-


-


-


-


-


-