《圆》知识点及练习题
一、圆的概念
集合形式的概念: 1、 圆可以看作是到定点的距离等于定长的点的集合; 2、圆的外部:可以看作是到定点的距离大于定长的点的集合; 3、圆的内部:可以看作是到定点的距离小于定长的点的集合 轨迹形式的概念:
1、圆:到定点的距离等于定长的点的轨迹就是以定点为圆心,定长为半径的圆;
(补充)2、垂直平分线:到线段两端距离相等的点的轨迹是这条线段的垂直平分线(也叫
中垂线);
3、角的平分线:到角两边距离相等的点的轨迹是这个角的平分线;
4、到直线的距离相等的点的轨迹是:平行于这条直线且到这条直线的距离等于定长的两条直线;
5、到两条平行线距离相等的点的轨迹是:平行于这两条平行线且到两条直线距离都相等的一条直线。
二、点与圆的位置关系
1、点在圆内 dr 点C在圆内; 2、点在圆上 dr 点B在圆上; 3、点在圆外 dr 点A在圆外;
三、直线与圆的位置关系
1、直线与圆相离 dr 无交点; 2、直线与圆相切 dr 有一个交点; 3、直线与圆相交 dr 有两个交点;
四、圆与圆的位置关系
外离(图1) 无交点 dRr; 外切(图2) 有一个交点 dRr;
相交(图3) 有两个交点 RrdRr; 内切(图4) 有一个交点 dRr; 内含(图5) 无交点 dRr;
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 ②ABCD ③CEDE 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⊙O中,∵AB∥CD ∴弧AC弧BD
六、圆心角定理
圆心角定理: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:①AOBDOE;②ABDE;
③OCOF;④ 弧BA弧BD
七、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 ∴AOB2ACB 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 ∴CD
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∵C90 ∴C90 ∴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,∵OCOAOB
∴△ABC是直角三角形或C90
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。
八、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
∴CBAD180 BD180 DAEC
九、切线的性质与判定定理
(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:∵MNOA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。
十、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 ∴PAPB PO平分BPA
十一、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, ∴PAPBPCPD
(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ABCD, ∴CEAEBE
(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
2 ∴ PAPCPB
(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 ∴PCPBPDPE
十二、两圆公共弦定理
圆公共弦定理:两圆圆心的连线垂直并且平分这两个圆的的公共弦。 如图:O1O2垂直平分AB。
即:∵⊙O1、⊙O2相交于A、B两点 ∴O1O2垂直平分AB 十三、圆的公切线 两圆公切线长的计算公式:
(1)公切线长:RtO1O2C中,AB2CO12O1O22CO22;
(2)外公切线长:CO2是半径之差; 内公切线长:CO2是半径之和 。 十四、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RtBOD中进行:OD:BD:OB1:3:2;
(2)正四边形
同理,四边形的有关计算在RtOAE中进行,OE:AE:OA1:1:2:
(3)正六边形
同理,六边形的有关计算在RtOAB中进行,AB:OB:OA1:3:2.
2十五、扇形、圆柱和圆锥的相关计算公式 1、扇形:(1)弧长公式:lnR; 180nR21lR (2)扇形面积公式: S3602n: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)圆柱侧面展开图
2 S表S侧2S底=2rh2r
(2)圆柱的体积:Vrh
(2)圆锥侧面展开图
2(1)S表S侧S底=Rrr
2(2)圆锥的体积:V12rh 3选择题
1. 若两圆相切,且两圆的半径分别是2,3,则这两个圆的圆心距是( )
A. 5 B. 1 C. 1或5 D. 1或4
2. ⊙O1 和⊙O2 的半径分别为1和4,圆心距O1O2=5,那么两圆的位置关系是( ) A. 外离 B. 内
含 C. 外切 D. 外离或内含
3.如果半径分别为1cm和2cm的两圆外切,那么与这两个圆都相切,且半径为3cm的圆的个数有( )
A. 2个 B. 3
个 C. 4个 D. 5个
4.若两圆半径分别为R和r(R>r),圆心距为d,且R+d-r=2Rd,则两圆的位置关系是( )
A. 内切 B. 外
2
2
2
O A M B
切 C. 内切或外切 D. 相交
5. 如图,⊙O的直径为10厘米,弦AB的长为6cm,M是弦AB上的一动点,则线段OM的长的取值范围是( )
A. 3≤OM≤5 B. 4≤OM≤5 C. 3<OM<5 D. 4<OM<5
6. 已知:⊙O1和⊙O2的半径是方程x-5x+6=0 的两个根,且两圆的圆心距等于5则⊙O1和⊙O2的位置关系是( ) A.
相
交
B.
外
2
离 C. 外切 D. 内切 7. 如图,△ABC为等腰直角三角形,∠A=90°,AB=AC=2,⊙A与BC相切,则图中阴影部分的面积为( )
A.
1
-
2 B. 1-
C. 1-
3 D. 1- 451 8. 如图,点B在圆锥母线VA上,且VB=VA,过点B作平行于底面的平面截得一个小
3圆锥,若小圆锥的侧面积为S1,原圆锥的侧面积为S,则下列判断中正确的是( )
11 A. S1=S B. S1=S C. S1=
3411S D. S1=S 69填空题
1. 若半径分别为6和4的两圆相切,则两圆的圆心距d的值是 _______________ 。
2. ⊙O1和⊙O2 的半径分别为20和15,它们相交于A,B两点,线段AB=24,则两圆的圆心距O1O2=____。
3. ⑴⊙O1和⊙O2相切,⊙O1的半径为4cm,圆心距为6cm,则⊙O2的半径为__________; ⑵⊙O1和⊙O2相切,⊙O1的半径为6cm,圆心距为4cm,则⊙O2的半径为__________。 4.⊙O1、⊙O2和⊙O3是三个半径为1的等圆,且圆心在同一直线上,若⊙O2分别与⊙O1,⊙
O3相交,⊙O1与⊙O3不相交,则⊙O1与⊙O3圆心距 d的取值范围是_____。
5. 在△ABC,∠C=90°,AC=3,BC=4,点O是△ABC的外心,现在以O为圆心,分别以2、、3、为半径作⊙O,则点C与⊙O的位置关系分别是_____________。
6.如图在⊙O中,直径AB⊥弦CD,垂足为P,∠BAD=30°,则∠AOC的度数是 ________度。
7.在Rt△ABC,斜边AB=13cm,BC=12cm,以AB的中点O为圆心,为半径画圆,则直线BC和⊙O的位置关系是________________。
8.把一个半径为12厘米的圆片,剪去一个圆心角为120°的扇形后,用剩下的部分做成一个圆锥侧面,那么这个圆锥的侧面积是___________。
9.已知圆锥的母线与高的夹角为30°,母线长为4cm,则它的侧面积为 ________ cm(结果保留π)。
10. 一个扇形的弧长为4π,用它做一个圆锥的侧面,则该圆锥的底面半径为 。
解答证明题
1. 已知:如图,⊙O1和⊙O2相交于点A、B,过点A的直线分别交两圆于点C,D点M是CD的中点直线,BM分别交两圆于点E、F。
⑴求证:CE△ABC的三边长分别为6、8、10,并且以A、B、C三点为圆心作两两相切的圆,求这三个圆的半径。
3.如图所示,⊙O1和⊙O2相切于P点,过P的直线交⊙O1于A,交⊙O2于B,求证:O1A∥O2B。
2
4.如图,A为⊙O上一点,以A为圆心的⊙A交⊙O于B、C两点,⊙O的弦AD交公共弦BC于E点。
(1)求证:AD平分∠BDC
2
(2)求证:AC=AE·AD
B E D A C O
5. 如图,⊙O的半径OC与直径AB垂直,点P在OB上,CP的延长线交⊙O于点D,在OB的延长线上取点E,使ED=EP。 (1)求证:ED是⊙O的切线;
(2)当OC=2,ED=2时,求∠E的正切值tanE和图中阴影部分的面积。
6.两圆相交于A、B,过点A的直线交一个圆于点C,交另一个圆于点D,过CD的中点P和点B作直线交一个圆于点E,交另一个圆于点F,求证:PE=PF。