聚焦中考中的圆(上)

时间:2022-08-16 09:11:09

综观近几年全国各地中考题,对圆的概念的考查一般以填空题、选择题为主,分值一般在10~15分左右;圆的有关性质,如圆周角,切线的判定与性质等一般以计算证明题的形式考查;圆的知识与其他知识点如函数、方程等相结合的中考压轴题将会占有非常重要的地位,另外与圆有关的实际应用题,阅读理解题,探索存在性问题仍是中考的热门考题.

精读知识要点

1.圆的基本元素

(1)圆心和半径:圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.

(2)弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦.直径是经过圆心的弦,是圆中最长的弦.

(3)弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.小于半圆的弧叫做劣弧,大于半圆的弧叫做优弧.

(4)圆心角和圆周角:顶点在圆心的角叫做圆心角;顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角.

2.圆周角与圆心角

(1)圆周角与圆心角:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.性质的验证,运用了“分类”的思想.

(2)圆周角与半圆或直径:半圆或直径所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是圆的直径. 一般地,若题目无直径,需要作出直径.

(3)圆周角与同弧或等弧:同弧或等弧所对的圆周角相等;在同一圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等.

3.圆的对称性

(1)圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心,圆的旋转不变性使它具有其他中心对称图形所没有的性质,即圆心角、弧、弦之间的关系,概括为:在一个圆(同圆或等圆)中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.

(2)圆也是轴对称图形,经过圆心的任意一条直线都是它的对称轴.于是就有了垂直于弦的直径的性质:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.

4.点和圆的位置关系

(1)如点在圆外,则有性质d>r;若d>r,则可判定出点在圆外.

(2)如点在圆上,则有性质d=r;若d=r,则可判定出点在圆上.

(3)如点在圆内,则有性质d<r;若d<r,则可判定出点在圆内.

其中,d是点到圆心的距离,r是圆的半径.

5.直线和圆的位置关系

(1)直线和圆的位置关系判定与性质:

①当直线l和O相离时,则有性质d>r;若d>r,则直线l和O相离.

②当直线l和O相切时,则有性质d=r;若d=r,则直线l和O相切.

③当直线l和O相交时,则有性质d<r;若d<r,则直线l和O相交.

其中l表示直线,d是O与直线l的距离,r是O的半径.

(2)判定切线的方法有3种:

①利用切线的定义:与圆有唯一公共点的直线是圆的切线.

②与圆心的距离等于半径的直线是圆的切线.

③经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.

(3)切线的5个性质:

①切线和圆只有一个公共点;

②切线到圆心的距离等于圆的半径;

③切线垂直于过切点的半径;

④经过圆心垂直于切线的直线必过切点;

⑤经过切点垂直于切线的直线必过圆心.

(4)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,这一点和圆心的连线平分这两条切线的夹角.

切线长定理是圆的对称性的体现,它为说明线段相等、角相等、弧相等、垂直关系提供了理论依据.

(5)内接外切多边形: 经过多边形各顶点的圆叫做多边形的外接圆,外接圆的圆心叫做多边形的外心,这个多边形叫做这个圆的内接多边形;和多边形的各边都相切的圆叫做多边形的内切圆,这个多边形叫做圆的外切多边形.

(6)三角形内心外心:三角形外接圆的圆心叫三角形的外心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点;三角形内切圆的圆心叫做三角形的内心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点,它到三边的距离相等.

6.圆和圆的位置关系

设两圆半径分别为R和r,圆心距为d,那么:

(1)两圆外离,可得d>R+r;

(2)两圆外切,可得d=R+r;

(3)两圆相交,可得R-r<d<R+r(R≥r),

(4)两圆内切,可得d=R-r(R>r);

(5)两圆内含,可得d<R-r(R>r).

相交两圆的性质:相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦.

相切两圆的性质:相切两圆的连心线经过切点.

7.关于弧长、扇形面积、圆锥侧面积全面积的计算

已知O半径为R,则圆面积公式为:S=πR2;圆周长公式为:C=2πR;n°圆心角的弧长公式是:l=180/nπR.

在应用弧长公式进行计算时,要注意公式中n的意义, n表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的.若设O半径为R, 圆心角为n°的扇形的面积公式是:S=180/nπR2或S=1/2 lr.

圆锥的侧面积就是弧长为圆锥底面的周长、半径为圆锥的一条母线的长的扇形面积,而圆锥的全面积就是它的侧面积与它的底面积的和.

相关思想方法

(1)遇到直径时,一般要引直径上的圆周角,将直径这一条件转化为直角的条件.

(2)遇到有切线时,一般要引过切点的半径,以便利用切线的性质定理;或连结过切点的弦,以便利用弦切角定理.

(3)遇到过圆外一点作圆的两条切线时,常常引这点到圆心的连线,以便利用切线长定理及其推论.

(4)遇两圆相交,要添加公共弦,或者连心线,特别是公共弦,它在相交两圆中起着桥梁作用.

(5)遇两圆相切,一般要引两圆的公切线,如果两圆外切,常引内公切线; 如果两圆内切,就引外公切线, 公切线的引出构造了弦切角,利用弦切角便可把两圆的圆周角联系起来.

(6)求周长和面积要注意利用割补思想.

(7)圆柱和圆锥的侧面展开图是研究“化曲为直”的一条重要的思想方法.

掌握基本题型

一、圆的性质的考查

基础知识链接:(1)垂径定理;(2)同圆或等圆中的圆心角、弦、弧之间的关系.

例1(2007年昆明考题)如图1,已知AB是O的一条弦,O的半径为5,OCAB于D,交O于点C,且CD=2,那么AB的长为().

A.4B.6C.8D.10

分析:连结OA,由题意,由于OCAB于D,所以只要求出AD就可以了.因为CD=2,半径为5,所以OD=3,根据勾股定理解得AD=4,根据垂径定理知AD=BD,由此得AB=8 .故选C.

点评:本题综合考查了利用垂径定理和勾股定理求解问题的能力.运用垂径定理时,需添加辅助线构造与定理相关的“基本图形”.

点评:本题主要考查了垂径定理和勾股定理,此题是开放性试题,要求我们大胆地去猜想论证.本题还需要我们运用方程思想把几何问题转化为代数问题求解.

(待续)

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