綜觀近幾年全國各地中考題,對圓的概念的考查一般以填空題、選擇題為主,分值一般在10~15分左右;圓的有關性質,如圓周角,切線的判定與性質等一般以計算證明題的形式考查;圓的知識與其他知識點如函數、方程等相結合的中考壓軸題將會占有非常重要的地位,另外與圓有關的實際應用題,閱讀理解題,探索存在性問題仍是中考的熱門考題.
●精讀知識要點
1.圓的基本元素
(1)圓心和半徑:圓心確定圓的位置,半徑確定圓的大小.
(2)弦:連結圓上任意兩點的線段叫做弦.直徑是經過圓心的弦,是圓中最長的弦.
(3)弧:圓上任意兩點間的部分叫做圓弧,簡稱弧.小于半圓的弧叫做劣弧,大于半圓的弧叫做優弧.
(4)圓心角和圓周角:頂點在圓心的角叫做圓心角;頂點在圓上,并且兩邊都和圓相交的角叫做圓周角.
2.圓周角與圓心角
(1)圓周角與圓心角:一條弧所對的圓周角等于它所對的圓心角的一半.性質的驗證,運用了“分類”的思想.
(2)圓周角與半圓或直徑:半圓或直徑所對的圓周角是直角;90°的圓周角所對的弦是圓的直徑. 一般地,若題目無直徑,需要作出直徑.
(3)圓周角與同弧或等弧:同弧或等弧所對的圓周角相等;在同一圓或等圓中,相等的圓周角所對的弧相等.
3.圓的對稱性
(1)圓是中心對稱圖形,圓心是它的對稱中心,圓的旋轉不變性使它具有其他中心對稱圖形所沒有的性質,即圓心角、弧、弦之間的關系,概括為:在一個圓(同圓或等圓)中,如果兩個圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,那么它們所對應的其余各組量都分別相等.
(2)圓也是軸對稱圖形,經過圓心的任意一條直線都是它的對稱軸.于是就有了垂直于弦的直徑的性質:垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對的兩條弧.
4.點和圓的位置關系
(1)如點在圓外,則有性質d>r;若d>r,則可判定出點在圓外.
(2)如點在圓上,則有性質d=r;若d=r,則可判定出點在圓上.
(3)如點在圓內,則有性質d<r;若d<r,則可判定出點在圓內.
其中,d是點到圓心的距離,r是圓的半徑.
5.直線和圓的位置關系
(1)直線和圓的位置關系判定與性質:
①當直線l和⊙O相離時,則有性質d>r;若d>r,則直線l和⊙O相離.
②當直線l和⊙O相切時,則有性質d=r;若d=r,則直線l和⊙O相切.
③當直線l和⊙O相交時,則有性質d<r;若d<r,則直線l和⊙O相交.
其中l表示直線,d是⊙O與直線l的距離,r是⊙O的半徑.
(2)判定切線的方法有3種:
①利用切線的定義:與圓有唯一公共點的直線是圓的切線.
②與圓心的距離等于半徑的直線是圓的切線.
③經過半徑外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線.
(3)切線的5個性質:
①切線和圓只有一個公共點;
②切線到圓心的距離等于圓的半徑;
③切線垂直于過切點的半徑;
④經過圓心垂直于切線的直線必過切點;
⑤經過切點垂直于切線的直線必過圓心.
(4)切線長定理:從圓外一點引圓的兩條切線,它們的切線長相等,這一點和圓心的連線平分這兩條切線的夾角.
切線長定理是圓的對稱性的體現,它為說明線段相等、角相等、弧相等、垂直關系提供了理論依據.
(5)內接外切多邊形: 經過多邊形各頂點的圓叫做多邊形的外接圓,外接圓的圓心叫做多邊形的外心,這個多邊形叫做這個圓的內接多邊形;和多邊形的各邊都相切的圓叫做多邊形的內切圓,這個多邊形叫做圓的外切多邊形.
(6)三角形內心外心:三角形外接圓的圓心叫三角形的外心,三角形的外心是三角形三邊垂直平分線的交點;三角形內切圓的圓心叫做三角形的內心,三角形的內心是三角形三條角平分線的交點,它到三邊的距離相等.
6.圓和圓的位置關系
設兩圓半徑分別為R和r,圓心距為d,那么:
(1)兩圓外離,可得d>R+r;
(2)兩圓外切,可得d=R+r;
(3)兩圓相交,可得R-r<d<R+r(R≥r),
(4)兩圓內切,可得d=R-r(R>r);
(5)兩圓內含,可得d<R-r(R>r).
相交兩圓的性質:相交兩圓的連心線垂直平分兩圓的公共弦.
相切兩圓的性質:相切兩圓的連心線經過切點.
7.關于弧長、扇形面積、圓錐側面積全面積的計算
已知⊙O半徑為R,則圓面積公式為:S=πR2;圓周長公式為:C=2πR;n°圓心角的弧長公式是:l=180/nπR.
在應用弧長公式進行計算時,要注意公式中n的意義, n表示1°圓心角的倍數,它是不帶單位的.若設⊙O半徑為R, 圓心角為n°的扇形的面積公式是:S=180/nπR2或S=1/2 lr.
圓錐的側面積就是弧長為圓錐底面的周長、半徑為圓錐的一條母線的長的扇形面積,而圓錐的全面積就是它的側面積與它的底面積的和.
●相關思想方法
(1)遇到直徑時,一般要引直徑上的圓周角,將直徑這一條件轉化為直角的條件.
(2)遇到有切線時,一般要引過切點的半徑,以便利用切線的性質定理;或連結過切點的弦,以便利用弦切角定理.
(3)遇到過圓外一點作圓的兩條切線時,常常引這點到圓心的連線,以便利用切線長定理及其推論.
(4)遇兩圓相交,要添加公共弦,或者連心線,特別是公共弦,它在相交兩圓中起著橋梁作用.
(5)遇兩圓相切,一般要引兩圓的公切線,如果兩圓外切,常引內公切線; 如果兩圓內切,就引外公切線, 公切線的引出構造了弦切角,利用弦切角便可把兩圓的圓周角聯系起來.
(6)求周長和面積要注意利用割補思想.
(7)圓柱和圓錐的側面展開圖是研究“化曲為直”的一條重要的思想方法.
●掌握基本題型
一、圓的性質的考查
基礎知識鏈接:(1)垂徑定理;(2)同圓或等圓中的圓心角、弦、弧之間的關系.
例1(2007年昆明考題)如圖1,已知AB是⊙O的一條弦,⊙O的半徑為5,OC⊥AB于D,交⊙O于點C,且CD=2,那么AB的長為().
A.4B.6C.8D.10
分析:連結OA,由題意,由于OC⊥AB于D,所以只要求出AD就可以了.因為CD=2,半徑為5,所以OD=3,根據勾股定理解得AD=4,根據垂徑定理知AD=BD,由此得AB=8 .故選C.
點評:本題綜合考查了利用垂徑定理和勾股定理求解問題的能力.運用垂徑定理時,需添加輔助線構造與定理相關的“基本圖形”.
點評:本題主要考查了垂徑定理和勾股定理,此題是開放性試題,要求我們大膽地去猜想論證.本題還需要我們運用方程思想把幾何問題轉化為代數問題求解.
(待續)
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