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1、
一圓周角定理
[對應(yīng)學(xué)生用書P18]
1.圓周角定理
文字語言
圓上一條弧所對的圓周角等于它所對的圓心角的一半
圖形語言
符號語言
在⊙O中,所對的圓周角和圓心角分別是∠BAC,∠BOC,則有∠BAC=∠BOC
作用
確定圓中兩個角的大小關(guān)系
2.圓心角定理
文字語言
圓心角的度數(shù)等于它所對弧的度數(shù)
圖形語言
符號語言
A,B是⊙O上兩點,則弧的度數(shù)等于∠AOB的度數(shù)
作用
確定圓弧或圓心角的度數(shù)
3.圓周角定理的推論
(1)推論1:同弧或等弧所對的圓周角相等;同圓或等圓中,相等的圓周角所對的弧也相等.
(
2、2)推論2:半圓(或直徑)所對的圓周角是直角;90°的圓周角所對的弦是直徑.
[說明] (1)圓心角的度數(shù)和它所對的弧的度數(shù)相等,但并不是“圓心角等于它所對的弧”;
(2)“相等的圓周角所對的弧也相等”的前提條件是“在同圓或等圓中”.
[對應(yīng)學(xué)生用書P18]
與圓周角定理相關(guān)的證明
[例1] 如圖,已知:△ABC內(nèi)接于⊙O,D、E在BC邊上,且BD=CE,∠1=∠2,求證:AB=AC.
[思路點撥] 證明此題可先添加輔助線構(gòu)造等弦、等弧的條件,再由圓周角定理及其推論證明.
[證明] 如圖,延長AD、AE分別交⊙O于F、G,連接BF、CG,
∵∠1=∠2,
∴=,
3、
∴BF=CG,=,
∴∠FBD=∠GCE.
又∵BD=CE,
∴△BFD≌△CGE,∴∠F=∠G,
∴=,∴AB=AC.
(1)有關(guān)圓的題目中,圓周角與它所對的弧經(jīng)常相互轉(zhuǎn)化,即欲證圓周角相等,可轉(zhuǎn)化為證明它們所對的弧相等;要證線段相等可以轉(zhuǎn)化為證明它們所對的弧相等,這是證明圓中線段相等的常見策略.
(2)若已知條件中出現(xiàn)直徑,則常用到“直徑所對的圓周角為直角”這一性質(zhì)解決問題.
1.如圖,OA是⊙O的半徑,以O(shè)A為直徑的⊙C與⊙O的弦AB相交于點D.
求證:D是AB的中點.
證明:連接OD、BE.
因為∠ADO=∠ABE=90°,
所以O(shè)D和BE平行.
4、
又因為O是AE的中點,
所以D是AB的中點.
2.已知AD是△ABC的高,AE是△ABC的外接圓的直徑.
求證:∠BAE=∠DAC.
證明:連接BE,
因為AE為直徑,
所以∠ABE=90°.
因為AD是△ABC的高,
所以∠ADC=90°.
所以∠ADC=∠ABE.
因為∠E=∠C,
所以∠BAE=90°-∠E,
∠DAC=90°-∠C.
所以∠BAE=∠DAC.
3.已知⊙O中,AB=AC,D是BC延長線上一點,AD交⊙O于E.
求證:AB2=AD·AE.
證明:如圖,
∵AB=AC,∴=.
∴∠ABD=∠AEB.
在△ABE與△ADB中,
∠B
5、AE=∠DAB,
∠AEB=∠ABD,
∴△ABE∽△ADB.
∴=,即AB2=AD·AE.
利用圓周角進行計算
[例2] 如圖,已知BC為半⊙O的直徑,AD⊥BC,垂足為D,BF交AD于E,且AE=BE.
(1)求證:=;
(2)如果sin ∠FBC=,AB=4,求AD的長.
[思路點撥] BC為半⊙O的直徑,連接AC,構(gòu)造Rt△ABC.
[解] (1)證明:如圖,
連接AC.
∵BC是半⊙O的直徑,
∴∠BAC=90°,
又AD⊥BC,垂足為D,
∴∠1=∠3.
在△AEB中,AE=BE,
∴∠1=∠2.
∴∠2=∠3,即A=A.
(2)設(shè)DE=
6、3x,
∵AD⊥BC,sin∠FBC=,
∴BE=5x,BD=4x.
∵AE=BE,
∴AE=5x,AD=8x.
在Rt△ADB中,∠ADB=90°,AB=4,
∴(8x)2+(4x)2=(4)2,
解得x=1,
∴AD=8.
與圓周角定理有關(guān)的線段的計算、角的計算,不僅可以通過計算弧、圓心角、圓周角的度數(shù)來求相關(guān)的角、線段,有時還可以通過三角形相似、解三角形等來計算.
4.如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,OD⊥BC于D,∠A=50°,則∠OCD的度數(shù)是( )
A.40° B.25°
C.50° D.60°
解析:連接OB.因為∠
7、A=50°,所以弦BC所對的圓心角∠BOC=100°,∠COD=∠BOC=50°,∠OCD=90°-∠COD=40°.
答案:A
5.如圖,△ABC的角平分線AD的延長線交它的外接圓于點E.
(1)證明:△ABE∽△ADC;
(2)若△ABC的面積S=AD·AE,
求∠BAC的大?。?
解:(1)證明:由已知條件可得∠BAE=∠CAD.
因為∠AEB與∠ACB是同弧上的圓周角,
所以∠AEB=∠ACD.
故△ABE∽△ADC.
(2)因為△ABE∽△ADC,
所以=,即AB·AC=AD·AE.
又S=AB·AC·sin ∠BAC,且S=AD·AE,
所以AB·AC·si
8、n ∠BAC=AD·AE.
則sin ∠BAC=1.
又∠BAC為三角形內(nèi)角,
所以∠BAC=90°.
[對應(yīng)學(xué)生用書P20]
一、選擇題
1.如圖,在⊙O中,∠BOC=50°,則∠A的大小為( )
A.25° B.50°
C.75° D.100°
解析:由圓周角定理得∠A=∠BOC=25°.
答案:A
2.如圖所示,若圓內(nèi)接四邊形的對角線相交于E,則圖中相似三角形有( )
A.1對 B.2對
C.3對 D.4對
解析:由推論1知:
∠ADB=∠ACB,∠ABD=∠ACD,
∠BAC=∠BDC,∠CAD=∠CBD,
∴△AE
9、B∽△DEC,△AED∽△BEC.
答案:B
3.Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AC=2,則此三角形外接圓半徑為( )
A. B.2
C.2 D.4
解析:由推論2知AB為Rt△ABC的外接圓的直徑,又AB==4,故外接圓半徑r=AB=2.
答案:B
4.如圖,已知AB是半圓O的直徑,弦AD,BC相交于P,若CD=3,AB=4,則tan ∠BPD等于( )
A. B.
C. D.
解析:連接BD,則∠BDP=90°.
∵△CPD∽△APB,∴==.
在Rt△BPD中,cos ∠BPD==,
∴tan ∠BPD=.
答案:D
二、填
10、空題
5.在⊙O中,已知∠ACB=∠CDB=60°,AC=3,則△ABC的周長是________.
解析:由圓周角定理,
得∠A=∠D=∠ACB=60°.
∴AB=BC.
∴△ABC為等邊三角形.
∴周長等于9.
答案:9
6.如圖,AB為半圓O的直徑,OC⊥AB,OD平分∠BOC,交半圓于點D,AD交OC于點E,則∠AEO的度數(shù)是________.
解析:因為OD平分∠BOC,
且∠BOC=90°,
所以∠BOD=∠BOC=45°,
所以∠OAD=∠BOD=22.5°.
在Rt△AEO中,∠AOE=90°,
則∠AEO=90°-∠OAE=67.5°.
答案:
11、67.5°
7.如圖所示,已知⊙O為△ABC的外接圓,AB=AC=6,弦AE交BC于D,若AD=4,則AE=________.
解析:連接CE,則∠AEC=∠ABC,
又△ABC中,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠AEC=∠ACB,
∴△ADC∽△ACE,
∴=,
∴AE==9.
答案:9
三、解答題
8.(2012·江蘇高考)如圖,AB是圓O的直徑,D,E為圓O上位于AB異側(cè)的兩點,連結(jié)BD并延長至點C,使BD=DC,連結(jié)AC,AE,DE.
求證:∠E=∠C.
解:連結(jié)OD,因為BD=DC,O為AB的中點,
所以O(shè)D∥AC,于是∠ODB=∠C.
因為O
12、B=OD,所以∠ODB=∠B.于是∠B=∠C.
因為點A,E,B,D都在圓O上,且D,E為圓O上位于AB異側(cè)的兩點,所以∠E和∠B為同弧所對的圓周角,故∠E=∠B.所以∠E=∠C.
9.如圖,已知△ABC內(nèi)接于圓,D為中點,連接AD交BC于E.
求證:(1)=;
(2)AB·AC=AE2+EB·EC.
證明:(1)連接CD.
∵∠1=∠3,∠4=∠5,
∴△ABE∽△CDE.∴=.
(2)連接BD.
∵=,
∴AE·DE=BE·EC.
∴AE2+BE·EC=AE2+AE·DE
=AE(AE+DE)=AE·AD.①
在△ABD與△AEC中,∵D為的中點,
∴∠1=∠2
13、.
又∵∠ACE=∠ACB=∠ADB,
∴△ABD∽△AEC.∴=,
即AB·AC=AD·AE②
由①②知:AB·AC=AE2+EB·EC.
10.如圖,已知A,B,C,D,E均在⊙O上,且AC為⊙O的直徑.
(1)求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E的值;
(2)若⊙O的半徑為,AD與EC交于點M,且E,D為弧AC的三等分點,求MD的長.
解:(1)連接OB,OD,OE,則∠A+∠B+∠C+∠D+∠E
=(∠COD+∠DOE+∠EOA+∠AOB+∠BOC)
=×360°=180°.
(2)連接OM和CD,因為AC為⊙O的直徑,
所以∠ADC=90°,又E,D為的三等分點,
所以∠A=∠ECA=∠EOA=××180°=30°,
所以O(shè)M⊥AC.因為⊙O的半徑為,即OA=,
所以AM===1.
在Rt△ADC中,AD=AC·cos∠A=2××=.
則MD=AD-AM=.
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