圆的概念公式及推导完整版

温柔似野鬼°
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2021年02月14日 02:24
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2021年2月14日发(作者:忏悔之门)



〖圆的定义〗



几何 说:平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆。定点称为圆心,定长称为半径。

< br>


轨迹



说:平面上一动点以一定点为中心,一定长为距离运动一周的轨迹称为圆周,简称圆。



集合说:到定点的距离等于定



长的点的集合叫做圆。




〖圆的相关量〗



圆弧和弦:圆上任意 两点间的部分叫做圆弧,简称弧。大于半圆的弧称为优弧,小于半圆的弧称为劣





弧。连接圆上任意两点的线段叫做弦。经过圆心的弦叫做直径。





圆心角和圆周角:顶点在圆心上的 角叫做圆心角。顶点在圆周上,且它的两边分别与圆有另一个交点



的角叫做圆周



角。




< /p>


内心和外心:过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,其圆心叫做三角形的外心。和 三角形三



边都相切的圆叫



做这个三角形的内切圆,其圆心称为内心。





扇形:在圆上,由两条半径和一段 弧围成的图形叫做扇形。圆锥侧面展开图是一个扇形。这个扇形的



半径成为圆锥的



母线。




〖圆和圆的相关量字母表示方法〗





圆一


O


半径一



r



扇形弧长/圆锥母线一



l


〖圆和其他图形的位置关系〗



圆和点的位置关系:以点





>


r


;



P


在


O O


上


,


P0= r


;



弧一


c


直径—



d



周长—



C


面积一



S





P


与圆< /p>


O


的为例(设


P


是一点,则


P0


是点到圆心的距离),



P


在


O O


外,


P0




P


在


O 0


内,


P0< r


。



直线与圆有



3

种位置关系:无公共点为相离;有两个公共点为相交;圆与直线有唯一公共点为相切,



这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做切点。以直线



AB


与圆


0


为 例(设


0P


丄


AB

于


P


,


则


P0


是


AB


到圆心的距离):



AB


与


O 0


相离,


P0


>


r


;


AB


与


O 0


相切,


P0= r


;


AB


与


O 0


相交,


P0< r


。



两圆之间有



5


种位置关系:



无公共点的,



一圆在另一圆之外叫外离,



在之内叫内含;



有唯一公共点的,



一圆在另一圆之外 叫


外切,在之内叫内切;有两个公共点的叫相交。两圆圆心之间的距离叫做圆心距。



两圆的半径分别为


R


和


r


,且


R


>


r


,圆心距为



P:


外离


P


>


R+r


;外切


P=R+r

< p>
;相交


R-r


<


Pv R+r


;内切



P=R-r


;


内含



P


<


R-


r


。



【圆的平面几何性质和定理】



〖有关圆的基本性质与定理〗



圆的确定:不在同一直线上的三个点确定一个圆。


< p>
圆的对称性质:圆是轴对称图形,其对称轴是任意一条过圆心的直线。圆也是中

心对称图形,其对称



中心是圆心。



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。逆定理:平分弦(不是直径)的直径



垂直于弦,并且平分弦所对的


弧。



〖有关圆周角和圆心角的性质和定理〗



在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两个圆周角,两条弧,两条弦中有一组量相等,那么他们所


对应



的其余各组量都分别相等。



一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半。



直径所对的圆周角是直角。



90


度的圆周角所对的弦是直径。



〖有关外接圆和内切圆的性质和定理〗



一个三角形有唯一确定的外接圆和内切圆。外接圆圆心是三角形各边垂直平分线的交点,到三角


形三



个顶点距离相等;内切圆的圆心是三角形各内角 平分线的交点,到三角形三边距离相等。



〖有关切线的性质和定理〗



圆的切线 垂直于过切点的直径;经过直径的一端,并且垂直于这条直径的直线,是这个圆的切线。





切线判定定理:经过半径外端并且 垂直于这条半径的直线是圆的切线。



切线的性质:(


1


)经过切点垂直于这条半径的直线是圆的切线。(


经过圆心。(


3


)


圆的切线垂直于经过切点的半径。



切线的长定理:从圆外一点到圆的两条切线的长相等。



〖有关圆的计算公式〗



2


)经过切点垂直于切线的直线必



1.


圆的周长



C=2n r= n d 2.


圆的面积


S=n r2 3.


扇形弧长



匸


n n r/180


4.


扇形面积



S=nn r2/360=rl/2


5.


圆锥侧面积


S=n rl


弦切角定义



顶点在圆上,一边和圆相交,另



图示



一边和圆相切的角叫做。



如右图所示,直线



PT


切圆


O


于点


C


,


BC


、


AC


为圆


O


的弦,则有


/


角)。



弦切角定理



弦切角定理:弦切角的度 数等于它所夹的弧的圆心角的度数的一半



的角)



弦切角定理证明


:


证明一:设圆心为



O,


连接



OC OB,


连接


BA


并延长交直线



T


于点



•••/ TCB=90


- / OCB


•••/ BOC=180


-2 / OCB


此图证明的是弦切角


/


TCB


•••


, /


B0C=2


/


TCA


(定理:弦切角的度数等于它所夹的弧的圆心角的度数的一半)



•••/ B0C=2Z CAB


(圆心角等于圆周角的两倍)



•••/ TCA=Z CAB


(定理:弦切角的度数等于它所夹的弧的圆周角)


< p>
证明已知:


AC


是


O O


的弦


,


AB


是


O O


的切线,


A


为切点,弧是弦切角


/


求证:(弦切角定理)



证明:分三种情况


:


(


1


)



圆心


O


在


/


BAC


的一边



AC


上




•/


AC


为直径,

< br>AB


切


O O


于



A


,


•••弧



CmA


弧



CA


•••为半圆,



•••/ CAB=90=


弦


CA


所对的圆周角



B


点应在


A


点左侧



(


2


)



圆心


O


在


/


BAC


的内部


.

过


A


作直径


AD

< br>交


O 0


于


D,


若在优弧



m


所对的劣弧上有一点



那么,连接



EC

、


ED


、


EA



PCA=Z PBC(


/


PCA


为弦切


.

(


弦切角就是与弦所夹



BAC


所夹的弧


.



则有:


/


CED=


/


CAD


/


DEA=


/


DAB


/ CEA=Z CAB


(弦切角定理)



(


3


)



圆心


O


在


Z BAC


的外部


,


过


A


作直径


AD

< br>交


O O


于


D


那么


/


CDA+Z CAD=Z CAB+Z CAD=90


:


丄


CDA=Z CAB



二(弦切角定理)



弦切角推论



:


若两弦切角所夹的弧相等,则这两个弦切角也相等



举例


:


例


1


:


如图,在中


,


C=90


,以



AB


为弦的


O O

与


AC


相切于点



A,Z CBA=60 , AB=a


BC


长


.


解:连结



OA, OB.


•••在中,



Z C=90


•:


Z BAC=30


:


.


BC=1/2a( RTA


中



30


°角所对边等于斜边的一半)


< /p>


例


1


:


如图,在 中,


Z C=90


,


以


AB


为弦的


O O


与


AC


相切于点



A,Z CBA=60 , AB=a


求



解:连结



0A, OB.


•••在中


,


Z C=90


:.Z BAC=30


•:


BC=1/2a


(


RTA

< p>
中


30


°角所对边等于斜边的一半)



例


2


:


如图,


AD


是△


ABC


中


Z BAC


的平分线,经过点



A


的


O O


与


BC


切于点



D


,


与



AB


,


AC


分别相



交于


E


,


F.


求证:


EFI BC.


证明:连



DF.


AD


是


Z BAC


的平分线



Z BAD=Z DAC


Z EFD=Z BAD


Z EFD=Z DAC


O O


切



BC


于



D Z FDC=Z DAC


Z EFD=Z FDC


EF


II


BC


例


3


:


如图,△


ABC


内接于


O O


,


AB


是


O O


直径,


CD


丄


AB

于


D, MN


切


O O


于


C


,


求 证:


AC


平分


Z MCD BC


平分


Z NCD.


证明:•••


AB


是


O O


直径



:


.Z ACB=90



求


BC


长


.





••• CD


丄



AB


•••/ ACD=Z B,



•/


MN


切


O O


于



C


•••/ MCA=/ B


,


:


丄


MCA=/ ACD,


即


AC


平分


/


MCD


同理:


BC

< br>平分


/


NCD.


切线长定理



从圆外一点引圆的两条, 它们的相等,圆心和这一点的连线,平分两条切线的夹角。




如图中,切线长



AC=ABo


•••/ ABO=/ ACO=90



BO=CO


半径



AO=AO


公共边



••• Rt A ABO^ Rt A ACO()



••• AB=AC



/


AOB=


/


AOC


/


OAB=


/


OAC



切线长定理推论:圆的外接四边形的两组对边的和相等




切线长的概念


.


如图,


P


是


O O


外一点,


PA


,

PB


是


O O


的两条切线,我们把线段



PA


,


做点


P


到


O O


的切线长


.


引导学生理解:切线和切线长是两个不同的概念,切线是直线,不能


< br>度量;切线长是线段的长,这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点,可以度量



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< /p>



分两条切线的夹角


.


推广:连接



BC

,


BC


丄


AO


相交弦定理



圆内的两条相交弦,被交 点分成的两条线段长的积相等。(经过圆内一点引两条线,各弦



被这点所分成的两段的积相等)



相交弦说明



几何语言


:


若弦

AB


、


CD


交于点



P


则


PA- PB=PC PD


(相交弦定理)



推论:如果弦 与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两


条线段的



几何语言


:


若


AB


是直径,


CD


垂直


AB


于点


P


,




PB


叫



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