中考数学圆必考知识点(圆的知识重难点综合和中考考点归纳总结)
中考数学圆必考知识点(圆的知识重难点综合和中考考点归纳总结)7.圆锥侧面展开图是一个扇形。这个扇形的半径称为圆锥的母线。6.扇形:在圆上,由两条半径和一段弧围成的图形叫做扇形。3.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。4.弦心距:圆心到弦间的距离叫弦心距。5.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。
一.知识框架
二.知识概念
1.圆: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。
2.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。
3.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。
4.弦心距:圆心到弦间的距离叫弦心距。
5.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。
6.扇形:在圆上,由两条半径和一段弧围成的图形叫做扇形。
7.圆锥侧面展开图是一个扇形。这个扇形的半径称为圆锥的母线。
三.四等定理:在同圆或等圆中,同弧(等弧)所对的弦、弦心距、圆心角、圆周角也相等;此定理也称1推3定理,即上述四个结论中,只要知道其中的1个相等,则可以推出其它的3个结论,
即:①∠AOB=∠DOE;②AB=DE;
③OC=OF;④ 弧AB=弧BD
四.圆周角定理
1、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。
即:∵∠AOB和∠ACB是弧AB所对的圆心角和圆周角
∴∠AOB=2∠AOC
2、圆周角定理的推论:
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⊙O中,∵∠C、∠D都是所对的圆周角
∴∠C=∠D
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⊙O中,∵AB是直径 或∵∠C=90°
∴ ∠C=90° ∴AB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△ABC中,∵OA=OB=OC
∴△ABC是直角三角形或∠C=90°
注:此推论实是初二年级几何中矩形的推论:在直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半的逆定理。
【真题演练】
1.下列命题中,正确的是( )
① 顶点在圆周上的角是圆周角; ② 圆周角的度数等于圆心角度数的一半;
③ 90°的圆周角所对的弦是直径; ④ 不在同一条直线上的三个点确定一个圆;⑤ 同弧所对的圆周角相等
A.①②③ B.③④⑤ C.①②⑤ D.②④⑤
2.如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,∠DAB=48°,则∠ACD= °.
五.垂径定理
垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧。
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2推3定理:此定理中共5个结论中,只要知道其中2个即可推出其它3个结论,即:
①AB是直径 ②AB⊥CD ③CE=DE
④ 弧BC弧BD ⑤ 弧AC弧AD
中任意2个条件推出其他3个结论。
推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等。
即:在⊙中,∵AB∥CD
∴弧AC=弧BD
1. 如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为M,下列结论不一定成立的是
A.CM=DM B.弧AC=弧AD C.AD=2BD D.∠BCD=∠BDC
2. 兴隆蔬菜基地建圆弧形蔬菜大棚的剖面如图所示,已知AB=16m,
半径 OA=10 m,高度CD为 m.
3.如图,AB是⊙O的弦,CO⊥AB于点,若AB=8cm,
OC=3cm,则⊙O的半径为 cm.
六.圆内接四边形
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⊙O中,
∵四边形ABCD是内接四边形
∴∠C ∠BAD=180° ∠B ∠D=180°
∠DAE=∠C
七.与圆有关的位置关系
(一)点与圆的位置关系
1、点在圆内 d<r 点在圆内;
2、点在圆上 d-r 点在圆上;
3、点在圆外 d>r 点在圆外;
(二)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;
(三)圆与圆的位置关系
外离(图1) 无交点 ;
外切(图2) 有一个交点 ;
相交(图3) 有两个交点 ;
内切(图4) 有一个交点 ;
内含(图5) 无交点 ;
1.已知⊙O的半径为3cm,直线l上有一点P,OP=3cm,则直线l与⊙O的位置关系为( )
A.相交 B.相离 C.相切 D.相交或相切
2.如图,在直角坐标系中,圆O的半径为1,则直线y=-x √2与圆O的位置关系是( )
A.相离 B.相交
C.相切 D.以上三种情形都有可能
3.已知⊙O的半径是3,圆心O到直线AB的距离是3,则直线AB与⊙O的位置关系是 4. 两圆半径分别为3和4,圆心距为7,则这两个圆( )
A.外切 B.相交 C.相离 D.内切
八.切线的性质与判定定理(中考必考考点,常与垂径定理、全等三角形、相似三角形综合)
(1)切线的判定定理:过半径外端且垂直于半径的直线是切线;
两个条件:过半径外端且垂直半径,二者缺一不可
即:∵MN⊥OA且MN过半径OA外端
∴MN是⊙O的切线
(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二推一定理:
即:①过圆心;②过切点;③垂直切线,三个条件中知道其中两个条件就能推出最后一个。
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九、切线长定理
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,这点和圆心的连线平分两条切线的夹角。
即:∵PA、PB是的两条切线
∴PA=PB
PO平分∠BPA
1. 如图,AB是⊙O的直径,BD是⊙O的弦,延长BD到点,使DC=BD,连结AC,过点D作DE⊥AC,垂足为E.
(1)求证:AB=AC;
(2)求证:DE为⊙O的切线;
(3)若⊙O的半径为5,∠BAC=60°,求DE的长.
2.如图所示,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O交AC于点E,点D是BC边的中点,连结DE.
(1)求证:DE与⊙O相切;
(2)若⊙O的半径为,DE=3,求AE.
3.如图,⊙O的直径AB=4,∠ABC=30°,BC=4,D是线段BC的中点,
(1)试判断点D与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)过点D作DE⊥BC,垂足为点E,求证直线DE是⊙O的切线。
4. 如图,点A,B在直线MN上,AB=11厘米,⊙A,⊙B的半径均为1厘米.⊙A以每秒2厘米的速度自左向右运动,与此同时,⊙B的半径也不断增大,其半径r(厘米)与时间t(秒)之间的关系式为r=1 t(t≥0).
(1)试写出点A,B之间的距离d(厘米)与时间t(秒)之间的函数表达式;
(2)问点A出发后多少秒两圆相切?
十.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⊙O中,∵弦AB、CD相交于点P,
∴PA·PB=PC·PD
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⊙O中,∵直径AB⊥CD,
∴CE2=AE·BE
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⊙O中,∵PA是切线,PB是割线
∴ PA2=PC·PB
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⊙O中,∵PB、PE是割线
∴PC·PB=PD·PE
十一、圆内正多边形的计算
1.正三角形
在⊙O中△ABC是正三角形,有关计算在Rt△BOD中进行:
(2)正四边形
同理,四边形的有关计算在Rt△AOE中进行,:
(3)正六边形
同理,六边形的有关计算在Rt△AOB中进行,
十二.扇形、圆柱和圆锥的相关计算公式
1、扇形:(1)弧长公式:l=nπR/180;
(2)扇形面积公式:S=nπR²/360
n:圆心角 R:扇形多对应的圆的半径 l :扇形弧长 S:扇形面积
2、圆柱:
(1)A圆柱侧面展开图
(2)A圆锥侧面展开图
1.如图,如果从半径为9cm的圆形纸片剪去1/3圆周的一个扇形,将留下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),那么这个圆锥的高为( ).B
A.6cm B.3√5cm C.8cm D.5√3cm
2.现有一圆心角为90°,半径为8cm的扇形纸片,用它恰好围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),则该圆锥底面圆的半径为( )
A.4cm B.3cm C.2cm D.1cm
3. 将一个弧长为12πcm 半径为10cm的扇形铁皮围成一个圆锥形容器(不计接缝) 那么这个圆锥形容器的高为_____cm.
4.如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点E,交⊙O于点D,OF⊥AC于点F.
(1)请写出三条与BC有关的正确结论;
(2)当∠D=30°,BC=1时,求圆中阴影部分的面积.
5. 如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,且AB=13,BC=5.
(1)求sin∠BAC的值;
(2)如果OD⊥AC,垂足为D,求AD的长;
(3)求图中阴影部分的面积(精确到0.1).
十三.圆中的动点及最值问题
在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。
最值问题的解决方法通常有两种:
(1) 应用几何性质:
① 三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;
② 两点间线段最短;
③ 连结直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短;
④ 定圆中的所有弦中,直径最长。
(2) 运用代数证法:
① 运用配方法求二次三项式的最值;
(通常和经济问题,效率问题相结合)
② 运用一元二次方程根的判别式。
这里只介绍圆中的动点和最值相结合的问题,还会有和相似相结合的。下面两道题其实是同种类型的题。一般考试涉及到都会是这两种。
1.如图,A点是⊙O上直径MN所分的半圆的一个三等分点,B点是弧AN的中点,P点是MN上一动点,⊙O的半径为3,则AP BP的最小值为_________.
解:作点A关于MN的对称点A′,连接A′B,交MN于点P,连接OA′,AA′.
∵点A与A′关于MN对称,点A是半圆上的一个三等分点,
∴∠A′ON=∠AON=60°,PA=PA′,
∵点B是弧AN^的中点,
∴∠BON=30°,
∴∠A′OB=∠A′ON ∠BON=90°,
又∵OA=OA′=3,
∴A′B=3
∵两点之间线段最短,
∴PA PB=PA′ PB=A′B=3
此类问题其实是用将军饮马的思想去解决,先作对称点,然后连结求最值。是将军饮马和圆中动点问题相结合。
2.如图,P为半圆直径AB上一动点,C为半圆中点,D为弧AC的三等分点,若AB=2,则PC PD的最短距离为____________
解:设点C关于AB的对称点为E,连接DE交AB于P,则此时PC PD的值最小,且PC PD=PE PD=DE.
连接OC、OE;
∵C为半圆中点,D为弧AC的三等分点,
∴弧CD的度数为30°,∠CDE=90°;
∵AB=2,
∴CE=2;
∴DE=EC•cos∠CED=
即PC PD的最小值为