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初三数学《圆》知识提纲(修改版)
(何老师归纳)
一、圆的有关性质
一:圆的相关概念:
1:圆的定义:两要素:定点(圆心),定长(半径)
⑴ 动态定义: 一条线段OA绕着它的一个端点O在平面内旋转一周时,另一个端点A所形成的图形叫圆
⑵ 静态定义:圆可以看作是到定点的距离等于定长的所有点的集合
2: 弦: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。
3: 弦心距:圆心到弦的距离
4: 弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧
⑴ 分类:半圆:圆上直径的两端点间的部分叫做半圆
优弧:大于半圆的弧叫做优弧;记着:
劣弧:小于半圆的弧叫做劣弧;记着:
⑵ 同弧:一个圆中,同一条弧叫同弧
等弧:在同圆或等圆中,能够完全重合的两条弧
(两条件:1长度相等,2弯曲程度一致)
5:同圆:同一个圆叫同圆
等圆:圆心不相同,半径相等的圆;
同心圆:圆心相同,半径不等的圆。
6:弓形:弧与所对的弦所组成的图形
弓形高(h)=半径(r)±弦心距(d)
7:弧的度数:将圆周等分成360份,得到每一份的弧叫做1°的弧,弧的度数就是所对圆心角的度数
8 :圆心角:顶点在圆心的角
圆周角 :顶点在圆周上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角
9:圆外角:顶点在圆外,两边与圆相交的角,其度数等于所截两弧度数差的一半.
圆内角:顶点在圆内,两边与圆相交的角,其度数等于其及其对顶角所截弧度数和的一半.
10:三角形的外心:三角形外接圆的圆心(或三角形三边中垂线的交点)叫外心
三角形的外接圆:如果三角形的三顶点在圆上,这个圆叫三角形的外接圆,反之,这个三角形叫圆的内接三角形
二:点与圆的位置关系:
1:点在圆内 d<r 点C在圆内
2:点在圆上 d=r 点B在圆上
3:点在此圆外 d>r 点A在圆外
圆是轴对称图形,它的任意一条直径所在的直线都是它的对称轴。
三:重要定理:
1、垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧。
几何表达式举例:
∵ AB过圆心,CD⊥AB
∴
推论1:(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧
以上共4个定理,简称“知2推3定理”:,即: ①是直径 ② ③ ④ ⑤ ,由其中任意2个条件便推出其他3个结论。
推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等。
即:在⊙中,∵∥ ∴
2、四量关系定理(即“角、弦、弧、距”定理):
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,所对的弧相等,弦心距相等。
此定理也称“知1推3定理”,即其中的1组量相等,则可以推出其它的3组量也对应结论,
即:①⇔ ② ⇔ ③⇔ ④ 弧弧
3、圆周角定理:同弧所对的圆周角等于它所对的圆心的角的一半,同时也等于所对弧的度数的一半。
即:∵和是弧所对的圆心角和圆周角
∴∠ACB=∠AOB=弧ACB的度数
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是等弧;
即:在⊙中,∵、所对的弧是弧AB ∴
推论2:半圆或直径所对的圆周角是直角;圆周角是直角所对的弧是半圆,所对的弦是直径。
即:在⊙中,∵是直径 或 ∵
∴ ∴是直径
推论3:若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。
即:在△中,∵ ∴△是直角三角形(或)
重要结论:在同圆或等圆中,同弦或等弦所对的圆周角相等或互补
4、圆的内接四边形定理:圆的内接四边形的对角互补,外角等于它的内对角。
即:在⊙中 ∵四边形是内接四边形
∴
5;外接圆定理:不在一直线上的三个点确定一个圆
(1)过一点可以画无数个圆;
(2)过两点可以画无数个圆,圆心在两点连线的垂直平分线上;
(3)过不在同一条直线上的三个点可以确定一个圆,这个外接圆是唯一的
四:反证法步骤:
1:假定原命题的结论不成立 -----反设
2:进行推理,推出与已知,定义,定理(公理)矛盾;-----归谬
3:判定假设不成立,从而肯定原命题正确 -----结论
五:圆常见辅助线作法一:
1:作半径 2:作弦心距
3:作同弧或等弧所对的圆周角 4:作直径所对的圆周角
二:直线与圆
一: 直线与圆的位置关系:
1:直线与圆相离 d>r 无交点
2:直线与圆相切 d=r 有一个交点
3:直线与圆相交 d<r 有两个交点
二:相关概念
1:切线:如果一条直线与一个圆只有一个公共点,这条直线与这个圆相切,这条直线叫做圆的切线,这个公共点叫做切点.
2:割线:如果一条直线与一个圆有两个公共点,这条直线与这个圆相交,此时这条直线叫做圆的割线.
3:切线长:从圆外一点引圆的切线,该点与切点之间的线段的长,叫切线长。
4:内心:三角形内切圆的圆心(或三角形三条角平分线的交点)叫做这个三角形的内心。
三角形的内切圆:与三角形各边都相切的圆叫做这个三角形的内切圆,反之这个三角形叫做这个圆的外切三角形。
5:弦切角:顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫做弦切角。
三:重要定理:
1:切线的性质与判定定理
(1)切线的判定定理:过半径外端点且垂直于半径的直线是圆的切线;
即:∵,OA为半径,A是外端点
∴是⊙的切线 (或MN切⊙于点A)
(2)性质定理:切线垂直于过切点的半径(如上图)
推论1:过圆心垂直于切线的直线必过切点。
推论2:过切点垂直于切线的直线必过圆心。
以上三个定理及推论也称“知二推一定理”:
即:①过圆心;②过切点;③垂直;④切线; 由其中任意3个条件便推出其他1个结论
2、切线长定理:
⑴ 从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,这点和圆心的连线平分两切线的夹角。
即:∵、是的两条切线
∴
平分
⑵: 结论1:AB为PO中垂线
结论2:∠P+∠AOB=180° 在∧APO中,形成射影定理式
结论3:在右图中,∠DOC=∠AOB ∧PCD的周长=2AP(或2PB)
3:圆外切四边形定理:圆的外切四边形两组对边之和相等
∵ 四边形ABCD为⊙外切四边形
∴ AB+CD=AD+BC
4:三角形内切圆相关重要结论:
结论1:AE=AF= BE=BD= CF=CD=
结论2:S∧ABC=(+b+c)r (r为三角形内切圆半径)
结论3:∠BOC=90° +∠BAC
结论4:在Rt∧ABC中,四边形CFOE为正方形,且r=
5:弦切角定理 :弦切角等于它所夹的弧对的圆周角,也等于它所夹的弧的度数的一半.
即:∵BD是切线,BC是弦
∴∠CBD =∠CAB
推论:如果两个弦切角所夹的弧相等,那么这两个弦切角也相等;
,ED,BC是切线
∴ ∠CBA =∠DEF
6、圆幂定理
(1)相交弦定理:圆内两弦相交,交点分得的两条线段的乘积相等。
即:在⊙中,∵弦、相交于点,
∴
(2)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比例中项。
即:在⊙中,∵直径,
∴
(3)切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
即:在⊙中,∵是切线,是割线
∴
(4)割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等(如上图)。
即:在⊙中,∵、是割线 ∴
四:圆常见辅助线作法二:
5:作半径 ,证垂直 6:作垂直,证半径
三:两圆位置关系
(1)两圆外离(无交点);
(2)两圆外切(一交点);
(3)两圆相交(两交点);
(4)两圆内切(一交点);
(5)两圆内含(无交点)
(6)两圆同心(无交点)⇔=0
一: 圆与圆的位置关系:
分类:(1)相离:外离,内含(同心)
(2)相切:外切,内切。
(3)相交;
二:相关概念
1:外公切线: 两圆在公切线同旁,公切线叫做外公切线;
2:内公切线: 两圆在公切线两旁,公切线叫做内公切线;
3:公切线的长: 两圆公切线上两切点间距离叫做公切线的长
4: 连心线:连接两圆圆心的直线叫连心线
5:圆心距:两圆心之间的距离
三:公切线及公切线长的计算:
两圆位置关系
外公切线条数
内公切线条数
公切线条数
外离
2
2
4
外切
2
1
3
相交
2
0
2
内切
1
0
1
内含
0
0
0
1. 若两圆有两条外(或内)公切线,则外公切线长相等,内公切线长相等;
2. 外公切线长和两圆半径、圆心距有关,关系式为:内
3. 内公切线长和两圆半径、圆心距有关,关系式为:外
AB=. AB=. 特例,两圆外切 AB=2
四:重要定理:
1、关于两圆的性质定理:
(1)相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦;
如图:垂直平分。
即 ∵ ⊙、⊙相交于、两点
∴ 垂直平
(2)如果两圆相切,那么切点一定在连心线上.
如图:∵⊙1 、⊙2相切 ∴O1 、A、O2三点一线
2:射影定理:直角三角形斜边上的高是它分斜边所得两条线段的比例中项;且每条直角边都是它在斜边上的射影和斜边的比例中项。
∵ 如图:Rt△ABC中,若CD为高,
∴ CD2=BD•AD
BC2=BD•AB
AC2=AD•AB
五:圆常见辅助线作法三: 7:作公切线
四:圆中相关计算
一:相关概念
1:正多边形:各边,各角相等的多边形叫正多边形; 两条件:(1)各边相等;(2)各角相等
2:正多边形的中心:一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.
3:正多边形的半径: 正多边形外接圆的半径叫做正多边形的半径.
4:正多边形的中心角: 正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.
5:正多边形的中心:到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距
6:圆锥的母线:把圆锥底面圆周上的任意一点与圆锥顶点的连线叫做圆锥的母线。
7:圆锥的高:连结顶点与底面圆心的线段叫做圆锥的高,如图中a,而h就是圆锥的高
二:正多边形的性质
1. 任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,这两个圆是同心圆.
2. 中心角度数=外角度数=.多边形内角和=(n-2)180° , 外角和=360°
3. 正边形的半径和边心距把正边形分成个全等的直角三角形.
4. 正多边形都是轴对称图形,对称轴的条数与它的边数相同,每条对称轴都通过正 边形的中心;当边数是偶数时,它也是中心对称图形,它的中心就是对称中心.
5. 正多边形的有关计算
(1)公式:多边形内角和=(n-2)180° , 外角和=360°
正边形每一个内角的度数是;中心角度数=外角度数=
(2)正三角形
在⊙中△是正三角形,有关计算在中进行:;
(3)正四边形
同理,四边形的有关计算在中进行,:
(4)正六边形
同理,六边形的有关计算在中进行,.
(5)正边形
① αn=; ② an=2Rn·sin;
③ rn=Rn·cos; ④ +;
⑤ Pn=nan; ⑥ Sn=Pnrn; ⑦ Sn=nsin.(三角形的面积为:h·OB)
三:扇形、圆柱和圆锥的相关计算公式
(1)圆的周长: C=2πr或C=πd 圆的面积:S=π r²
圆环面积:S=πR²-πr²或S=π(R²-r²)(R是大圆半径,r是小圆半径)
(2)弧长公式:; (3)扇形面积公式:
( 圆心角 扇形多对应的圆的半径 扇形弧长 扇形面积 )
(4)弓形面积 S = S扇形 ± S∧
(5)圆柱:
A:圆柱侧面展开图S圆柱侧 =2πrh =
B:圆柱的体积:
(6)圆锥
A:圆锥侧面展开图S圆锥侧 =. =
B:圆锥的体积:
(7) 圆锥计算结论:A:底面圆周长等于展开后扇形弧长
B:母线长等于展开后扇形的半径
五:补充:四点共圆定理(了解)
1:先从四点中先选三点作一圆,如果能够证另一点也在这个圆上,那么这四点共圆
2:如果四点到某一定点的距离都相等,那么这四点共圆
3:圆周角定理的逆定理
①:共底边的两个直角三角形,则四个顶点共圆,且直角三角形的斜边为圆的直径.
②:共底边的两个三角形顶角相等,且在底边的同侧,则四个顶点共圆.
4:圆内接四边形定理的逆定理
对于凸四边形ABCD,若对角互补(或外角等于它的内对角),则四点共圆。
5:相交弦定理的逆定理:对于凸四边形ABCD其对角线AC、BD交于P,
四点共圆。
6:割线定理:对于凸四边形ABCD其边的延长线AB、CD交于P,
四点共圆。
六:圆常见辅助线作法图:
已知弦构造弦心距.
已知弦构造RtΔ.
已知直径构造直角.
已知切线连半径,出垂直.
圆外角转化为圆周角.
圆内角转化为圆周角.
构造垂径定理.
构造相似形.
两圆内切,构造外公切线与垂直.
两圆内切,构造外公切线与平行.
两圆外切,构造内公切线与垂直.
两圆外切,构造内公切线与平行.
两圆同心,作弦心距,可证得AC=DB.
两圆相交构造公共弦,连结圆心构造中垂线.
PA、PB是切线,构造双垂图形和全等.
相交弦出相似.
一切一割出相似, 并且构造弦切角.
两割出相似,并且构造圆周角.
双垂出相似,并且构造直角.
规则图形折叠出一对全等,一对相似.
圆的外切四边形对边和相等.
若AD ∥BC都是切线,连结OA、OB可证∠AOB=180°,即A、O、B三点一线.
等腰三角形底边上的的高必过内切圆的圆心 和切点,并构造相似形.
RtΔABC的内切圆半径:r=.
补全半圆.
AB=.
AB=.
PC过圆心,PA是切线,构造
双垂、RtΔ.
O是圆心,等弧出平行和相似.
作AN⊥BC,可证出:
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