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專(zhuān)題七《圓》
●中考點(diǎn)擊
考點(diǎn)分析:
內(nèi)容
要求
1、圓、等圓、等弧等概念及圓的對(duì)稱(chēng)性,點(diǎn)和圓的位置關(guān)系以及其有關(guān)概念
Ⅰ
2、弧、弦、圓心角、弦心距四者之間的關(guān)系,能根據(jù)具體條件確定這四者之間的關(guān)系
Ⅱ
3、圓的性質(zhì)及圓周角與圓心角的關(guān)系、直徑所對(duì)圓周角的特征,靈活運(yùn)用圓周角的知識(shí)進(jìn)行有關(guān)的推理論證及計(jì)算
Ⅱ
4、垂徑定理的應(yīng)用及逆定理的應(yīng)用,會(huì)添加與之相關(guān)的輔助線(xiàn)
Ⅱ
5、圓與三角形和圓內(nèi)接四邊形的知識(shí)及綜合運(yùn)用
Ⅱ
命題預(yù)測(cè):本專(zhuān)題主要考查圓的重要性質(zhì)以及和圓有關(guān)的角、線(xiàn)段、環(huán)長(zhǎng)和面積的計(jì)算,另外也會(huì)考查圓與勾股定理、相似三角形知識(shí)的綜合應(yīng)用.其中,點(diǎn)和圓、直線(xiàn)和圓的位置關(guān)系的判斷以及和圓有關(guān)的簡(jiǎn)單計(jì)算一般以選擇填空題形式考查;有關(guān)圓與圖形的相似、三角函數(shù)、函數(shù)等知識(shí)的綜合應(yīng)用一般是以證明、閱讀理解、探索存在等解答題的形式考查.
從2005和2006年各地區(qū)中考試題中有關(guān)圓的考查內(nèi)容占分比例分析,課改區(qū)一般占到10%左右,而非課改區(qū)以往對(duì)這一部分較為看重,前幾年一般占到20%以上,但近年已降至14%左右,不難看出正逐步向課改區(qū)靠攏,而且難度也有所降低.預(yù)測(cè)2008年中考這部分內(nèi)容的考查會(huì)更加貼近生活,重視實(shí)用,同時(shí)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ),突出能力的考查.
●難題透視
【考點(diǎn)要求】本題主要考查圓中圓心角與圓周角之間的關(guān)系.
∴∠B=40°
∵AD∥BC
【答案】填:40
【方法點(diǎn)撥】本題部分學(xué)生不能很快發(fā)現(xiàn)所求角與已知角之間的關(guān)系.突破方法:抓住題中的所在條件,如本題中的兩條弦平行,由此可將∠DAB轉(zhuǎn)化為∠ABC,然后再利用圓周角與圓心的角關(guān)系求解.
解題關(guān)鍵:本題要求學(xué)生要熟悉同弧所對(duì)的圓周角與圓心角之間的關(guān)系,即同弧所對(duì)的圓周角等于圓心角的一半,同時(shí)還要根據(jù)平行線(xiàn)的性質(zhì)進(jìn)行解題.
例2如圖8-2,AB是的⊙O的直徑,BC、CD、DA是⊙O的弦,且BC=CD=DA,則∠BCD=( )
A.1000 B.
【考點(diǎn)要求】本題考查了圓中弧、弦、圓心(周)角之間的關(guān)系,以及直徑所對(duì)的弧是半圓等基本知識(shí).
【思路點(diǎn)拔】∵AB是的⊙O的直徑
∵BC=CD=DA
【答案】選填C
【方法點(diǎn)撥】本題要求學(xué)生要能比較熟悉圓中的弧、弦和圓心角之間的有關(guān)系,即同圓中相等的弦所對(duì)的弧相等,所對(duì)的圓心角也相等,同時(shí)還要知道直徑是圓的一條特殊的弦,其所對(duì)的圓心角等于180°,以及圓心角與圓周角之間的關(guān)系,綜合運(yùn)用這些知識(shí),容易理解要求某個(gè)圓周角,只需求得其所對(duì)的弧的度數(shù).
例3已知:AB和CD為⊙O的兩條平行弦,⊙O的半徑為
【考點(diǎn)要求】本題考查圓中弦、弦心距等與弦有關(guān)的計(jì)算問(wèn)題.
【思路點(diǎn)拔】由于圓內(nèi)的的兩條弦均小于圓的直徑,因此可確定出圓中的兩條平行弦的位置關(guān)系有兩種:一是位于圓心的同側(cè);二是位于圓心的異側(cè).如圖8-3:過(guò)O作EF⊥AB,分別交AB、CD于E、F,則AE=4┩,CF=3┩,由勾股定理可求出OE=3┩,OF=4┩.故當(dāng)AB、CD在圓心異側(cè)時(shí),距離為7┩,在圓心同側(cè)時(shí),距離為1┩.
【答案】填:7┩或1┩
【方法點(diǎn)撥】本題難點(diǎn)有兩個(gè):一是有不少學(xué)生容易只考慮其中的一種情形,而忽視另一情形;二是輔助線(xiàn)的添加.突破方法:一般幾何填空題中,如果不配圖,在自己作圖時(shí),應(yīng)全面考慮各種可能情況.圓中與弦有關(guān)的計(jì)算或證明問(wèn)題,往往需要連結(jié)半徑和弦心距,以構(gòu)造直角三角形,從而應(yīng)用勾股定理進(jìn)行計(jì)算.
例4用圓規(guī)、直尺作圖,不寫(xiě)作法,但要保留作圖痕跡.
某居民小區(qū)一處圓柱形的輸水管道破裂,維修人員為更換管道,需確定管道圓形截面的半徑,如圖7-5圖是水平放置的破裂管道有水部分的截面.
(1)請(qǐng)你補(bǔ)全這個(gè)輸水管道的圓形截面;
(2)若這個(gè)輸水管道有水部分的水面寬AB=
【考點(diǎn)要求】本題考查圓內(nèi)心的確定,及與弦有關(guān)計(jì)算問(wèn)題,同時(shí)考查學(xué)生動(dòng)手操作圖形的能力和利用基本知識(shí)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題的能力.
【思路點(diǎn)拔】(1)正確作出圖形,如圖7-6并做答.
(2)過(guò)O作OC⊥AB于D ,交弧AB于C,
由題意可知,CD=
設(shè)半徑為x cm,則OD=(x-4)cm.
在Rt△BOD 中,由勾股定理得:
OD2+BD2=OB2, ∴( x-4)2+82=x2.
∴x=10.
【答案】這個(gè)圓形截面的半徑為
【方法點(diǎn)撥】這是一道作圖與解答相結(jié)合的中考題,部分學(xué)生不會(huì)補(bǔ)全整個(gè)圓面或者補(bǔ)全之后不知如何進(jìn)行計(jì)算.突破方法:補(bǔ)全圓面的關(guān)鍵在于確定圓心,然后再利用勾股定理進(jìn)行計(jì)算.
解題關(guān)鍵:確定圓心時(shí),主要根據(jù)圓的定義,取弧上的兩條弦,作出兩條弦的垂直平分線(xiàn),交點(diǎn)即為圓心,然后連結(jié)半徑構(gòu)造直角三角形.
例5如圖7-7,有一木制圓形臉譜工藝品,H、T兩點(diǎn)為臉譜的耳朵,打算在工藝品反面兩耳連線(xiàn)中點(diǎn)D處打一小孔.現(xiàn)在只有一塊無(wú)刻度單位的直角三角板(斜邊大于工藝品的直徑),請(qǐng)你用兩種不同的方法確定點(diǎn)D的位置(畫(huà)出圖形表示),并且分別說(shuō)明理由.
【考點(diǎn)要求】本題考查線(xiàn)段垂直平分線(xiàn)知識(shí),通過(guò)對(duì)圓中弦的中點(diǎn)的確定,考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力.
【思路點(diǎn)拔】方法一:畫(huà)弦的垂直平分線(xiàn)常用的依據(jù)是根據(jù)垂徑定理,如圖7-8中,圖①,畫(huà)TH的垂線(xiàn)L交TH于D,則點(diǎn)D就是TH的中點(diǎn).
方法二:利用全等三角形,如圖②,分別過(guò)點(diǎn)T、H畫(huà)HC⊥TO,TE⊥HO,HC與TE相交于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)O、F畫(huà)直線(xiàn)L交HT于點(diǎn)D,由畫(huà)圖知,Rt△HOC≌Rt△TOE,易得HF=TF,又OH=OT,所以點(diǎn)O、F在HT的中垂線(xiàn)上,所以HD=TD了,則點(diǎn)D就是HT的中點(diǎn).
方法三:如圖③,(原理同方法二)
【答案】見(jiàn)圖.
【方法點(diǎn)撥】這一道題有一定的開(kāi)放性,題目中只提供了一塊無(wú)刻度單位的直角三角板(斜邊大于工藝品的直徑),工具的限至使用學(xué)生思維不易完全打開(kāi).突破方法: 充分利用三角板直角,可畫(huà)垂直線(xiàn)段,從而能夠根據(jù)垂徑定理或者構(gòu)造全等的直角三角形來(lái)確定弦的中點(diǎn).
例6如圖7-9,AB是⊙O的直徑,BD是⊙O的弦,延長(zhǎng)BD到點(diǎn)C,使DC=BD,連接AC交⊙O與點(diǎn)F.
(1)AB與AC的大小有什么關(guān)系?為什么?
(2)按角的大小分類(lèi), 請(qǐng)你判斷△ABC屬于哪一類(lèi)三角形,并說(shuō)明理由.
【考點(diǎn)要求】本題考查與圓有關(guān)的性質(zhì)在三角中的應(yīng)用.
【思路點(diǎn)拔】(1)(方法1)連接DO ,∵OD是△ABC的中位線(xiàn),
∴DO∥CA,∵∠ODB=∠C,∴OD=BO ,∴∠OBD=∠ODB,
∴∠OBD=∠ACB,∴AB=AC
(方法2)連接AD, ∵AB是⊙O的直徑,∴AO⊥BC,
∵BD=CD,∴AB=AC
(方法3)連接DO∵OD是△ABC的中位線(xiàn),∴OD=AC ,OB=OD=AB,∴AB=AC
(2) 連接AD,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ADB=90°
∴∠B<∠ACB=90°.∠C<∠ACB=90°.∴∠B、∠C為銳角
∵AC和⊙O交于點(diǎn)F,連接BF,
∴∠A<∠BFC=90°.∴△ABC為銳角三角形
【答案】(1)AB=AC;(2)△ABC為銳角三角形
【方法點(diǎn)撥】部分學(xué)生第(1)題會(huì)做出判斷,但不知如何證明,而第(2)題又容易將問(wèn)題結(jié)果簡(jiǎn)單、特殊化,易錯(cuò)誤的判斷為等邊三角形.突破方法:判斷或證明線(xiàn)段的大小關(guān)系時(shí),一般結(jié)論是相等,在同一個(gè)三角形中可根據(jù)等角對(duì)等邊證明,如果在兩個(gè)三角形中,往往會(huì)根據(jù)三角形全等證明,同時(shí)還要看清題目要求,如本題就是要求按角的大小分類(lèi)進(jìn)行判斷,而不是邊的大小關(guān)系.
解題關(guān)鍵:證明同一個(gè)三角形中的兩邊相等,一般根據(jù)等角對(duì)等邊進(jìn)行證明.
例7如圖7-13,已知AB為⊙O的直徑,弦CD⊥AB,垂足為H.
(1)求證:AH ?AB=AC2;
(2)若過(guò)A的直線(xiàn)與弦CD(不含端點(diǎn))相交于點(diǎn)E,與⊙O相交于點(diǎn)F,求證:AE?AF=AC2;
(3)若過(guò)A的直線(xiàn)與直線(xiàn)CD相交于點(diǎn)P,與⊙O相交于點(diǎn)Q,判斷AP?AQ=AC2是否成立(不必證明).
【考點(diǎn)要求】本題考查與圓有關(guān)的三角形相似問(wèn)題,是一道幾何綜合證明題.
【思路點(diǎn)拔】(1)連結(jié)CB,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°.
而∠CAH=∠BAC,∴△CAH∽△BAC .
(2)連結(jié)FB,易證△AHE∽△AFB,
∴ AE?AF=AH?AB,
∴ AE?AF=AC2 .
(也可連結(jié)CF,證△AEC∽△ACF)
(3)結(jié)論AP?AQ=AC2成立.
【答案】 (3)結(jié)論AP?AQ=AC2成立.
【規(guī)律總結(jié)】等積式的證明往往要轉(zhuǎn)化為比例式進(jìn)行,部分學(xué)生不知改寫(xiě)為何種比例式比較合適.突破方法:把等積式轉(zhuǎn)化為比例式時(shí),要結(jié)合圖形書(shū)寫(xiě),如證明AH ?AB=AC2時(shí),可將其先轉(zhuǎn)化為,然后從比例式中對(duì)應(yīng)邊的比容易看出證明的目標(biāo)為△CAH∽△BAC,從而使得解題變得有的放矢.
解題關(guān)鍵:證明圓中的等積式或比例式問(wèn)題時(shí),往往會(huì)利用三角形的相似,因?yàn)閳A中容易證明角相等.
●難點(diǎn)突破方法總結(jié)
在求解有關(guān)圓的中考試題,尤其是難題時(shí),應(yīng)盡量注意巧妙而又快速地找到其突破口,把題目由繁化簡(jiǎn),變難為易.歸納下來(lái),有這樣幾個(gè)方面值得考生們注意:
1.掌握解題的關(guān)鍵點(diǎn).(1)有直徑,常作其所對(duì)的圓周角;(2)有切線(xiàn),常將切點(diǎn)與圓心連結(jié)起來(lái);(3)有關(guān)弦的問(wèn)題,常需作弦心距.聯(lián)系垂徑定理和直角三角形中的勾股定理;(4)研究?jī)蓤A位置關(guān)系時(shí),常作公切線(xiàn)和連心線(xiàn);(5)有關(guān)切線(xiàn)的判定問(wèn)題,根據(jù)題目條件,主要是兩條思路,連半徑證明垂直,或者是作垂直證明半徑.
2.重視基本定理與基本圖形相結(jié)合,計(jì)算與推理相結(jié)合,靈活運(yùn)用各種方法.
3.重視數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用.運(yùn)用分析法、演繹法、截補(bǔ)法,結(jié)合方程思想、分類(lèi)討論思想、數(shù)形結(jié)合思想解有關(guān)圓的應(yīng)用題,探索開(kāi)放性題和方案設(shè)計(jì).
●拓展演練
一、選擇題
1.已知⊙O的半徑為
A.點(diǎn)A在⊙O內(nèi) B.點(diǎn)A在⊙O 上 C.點(diǎn)A在⊙O 外 D.不能確定
2.已知⊙O1與⊙O2的半徑分別為
A.內(nèi)切 B.相交 C.外切 D.外離
3.下列語(yǔ)句中正確的有( )
①相等的圓心角所對(duì)的弧相等 ②平分弦的直徑垂直于弦 ③長(zhǎng)度相等的兩條弧是等弧 ④ 經(jīng)過(guò)圓心的每一條直線(xiàn)都是圓的對(duì)稱(chēng)軸.
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
4.已知圓的半徑為6.
A.相交 B.相切 C .相離 D.相交或相離
5.如圖,點(diǎn)P是⊙O的直徑BA延長(zhǎng)線(xiàn)上一點(diǎn),PC與⊙O相切于點(diǎn)C,CD⊥AB,垂足為D,連結(jié)AC.BC.OC,那么下列結(jié)論中:①PC2=PA?PB;②PC?OC=OP?CD;③OA2=OD?OP.正確的有( )
6.AB是⊙O的直徑,點(diǎn)D.E是半圓的三等分點(diǎn),AE.BD 的 延長(zhǎng)線(xiàn)交于點(diǎn)C,若CE=2,則圖中陰影部分的面積是( )
二、填空題
7.直角三角形的兩條邊長(zhǎng)分別為6和8,那么這個(gè)三角形的外接圓半 徑等于 .
9.用
10.某落地鐘鐘擺的擺長(zhǎng)為0.
11.如圖,圓錐的底面半徑為
12.“圓材埋壁”是我國(guó)古代著名數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中的一個(gè)問(wèn)題:“今有圓材,埋在壁中,不知大小,以鋸鋸之,深一寸,鋸道長(zhǎng)一尺,問(wèn)徑幾何?”此問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是解決下面的問(wèn)題:“如圖8,CD為⊙O的直徑,弦AB⊥CD于點(diǎn)E,CE=1,AB=10,求CD的長(zhǎng)”.根據(jù)題意可得CD的長(zhǎng)為 .
三、解答題
14.已知: 如圖, AB是⊙O的直徑, ⊙O過(guò)AC的中點(diǎn) D, DE切⊙O于點(diǎn)D, 交BC于點(diǎn)E. (1)求證: DE⊥BC; (2)如果CD=4, CE=3, 求⊙O的半徑.
15.如圖所示,外切于P點(diǎn)的⊙O1和⊙O2是半徑為
16.如圖,已知:C是以AB為直徑的半圓O上一點(diǎn),CH⊥AB于點(diǎn)H,直線(xiàn)AC與過(guò)B點(diǎn)的切線(xiàn)相交于點(diǎn)D,E為CH中點(diǎn),連接AE并延長(zhǎng)交BD于點(diǎn)F,直線(xiàn)CF交直線(xiàn)AB于點(diǎn)G.?
(1)求證:點(diǎn)F是BD中點(diǎn);
17.已知:AB為⊙O的直徑,P為AB弧的中點(diǎn).
(1)若⊙O′與⊙O外切于點(diǎn)P(見(jiàn)圖甲),AP.BP的延長(zhǎng)線(xiàn)分別交⊙O′于點(diǎn)C.D,連接CD,則△PCD是 三角形;?
(2)若⊙O′與⊙O相交于點(diǎn)P.Q(見(jiàn)圖乙),連接AQ.BQ并延長(zhǎng)分別交⊙O′于點(diǎn)E.F,請(qǐng)選擇下列兩個(gè)問(wèn)題中的一個(gè)作答:
問(wèn)題一:判斷△PEF的形狀,并證明你的結(jié)論;
問(wèn)題二:判斷線(xiàn)段AE與BF的關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
我選擇問(wèn)題 ,結(jié)論: .
?
●習(xí)題答案專(zhuān)題七《圓》
1.【答案】A [點(diǎn)撥:根據(jù)圓的定義及點(diǎn)和圓的位置關(guān)系進(jìn)行分析]
2.【答案】D [點(diǎn)撥:根據(jù)圓與圓的位置關(guān)系進(jìn)行判斷]
3.【答案】A [點(diǎn)撥:這是一道概念辨析題,正確理解等弧的概念是解此類(lèi)題目的關(guān)鍵.等弧只能在同圓中,長(zhǎng)度相等或度數(shù)相等的兩條弧都不能判斷是等弧,因此①③ 都是錯(cuò)誤的,圓內(nèi)任意兩條直徑都互相平分,但不一定垂直,故②不正確]
4.【答案】C
[點(diǎn)撥:根據(jù)已知條件圓心到直線(xiàn)的距離為
6.【答案】A [點(diǎn)撥:∵,∴ ∠A=∠ABC=600,∴△ABC是等邊三角形,又 AB是⊙O的直徑,∴∠AEB=900 ,即 BE⊥AE,∴AC=2CE=4=AB, ∴S陰=S扇形OBE -S▲ABE=π-]
7.【答案】5 [點(diǎn)撥:直角三角形外接圓的圓心在斜邊的中點(diǎn)上,且半徑等于斜邊的一半]
9.【答案】圓 [點(diǎn)撥:用同樣長(zhǎng)度的材料,圓形場(chǎng)地的面積較大]
13.【答案】解:由題意,BC==6, 過(guò)O分別作OD⊥AB,OE⊥OE,則D.E分別是AB.AC與⊙O相切的切點(diǎn),則AD=AE,OD=OE,,,∴,∴EP=OE,設(shè)OE=x,則BD=AB-AD=AB-AE=10-(2+x)=8-x,OB=BP-OP=, ∴(8-x)2+x2=2(6-x)2 ,∴x=1,∴⊙O的半徑為1
14.【答案】解:(1)連結(jié)OD.∵DE切⊙O于點(diǎn)D,∴DE⊥OD, ∴∠ODE=900 ,又∵AD=DC, AO=OB ,∴OD//BC,∴∠DEC=∠ODE=900,∴DE⊥BC
(2)連結(jié)BD.∵AB是⊙O的直徑, ∴∠ADB=900 ,∴BD⊥AC, ∴∠BDC=900 ,又∵DE⊥BC, △RtCDB∽△RtCED ,∴, ∴BC=又∵OD=BC,∴OD=, 即⊙O的半徑為.
15.【答案】解:設(shè)PC=xcm,BC=ycm, 連結(jié)BC,則∠BCP=90o ,AC2=AP?AB, ∴AC=6,又∠ACP=∠CBP,∴△ACP∽△ABC, ①,即②, 由①、②得,x=2,y=2( x=-2,y=-2(舍去),∴PC=2cm
16.【答案】解:(1)∵CH⊥AB,DB⊥AB,∴△AEH∽△AFB,△ACE∽△ADF
(2)方法一:連接CB.OC,∵AB是直徑, ∴∠ACB=90°,∵F是BD中點(diǎn),∴∠BCF=∠CBF=90°-∠CBA=∠CAB=∠ACO,∴∠OCF=90°,∴CG是⊙O的切線(xiàn)
方法二:可證明△OCF≌△OBF
(3)解:由FC=FB=FE得:∠FCE=∠FEC,可證得:FA=FG,且AB=BG,由切割線(xiàn)定理得:[2+FG]2=BG×AG=2BG2 ①
在Rt△BGF中,由勾股定理得:BG2=FG2-BF2 ②
由①、②得:FG2-4FG-12=0,解之得:FG1=6,F(xiàn)G2=-2(舍去)
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