康海芯
圓是初中數學的重要內容之一,它是學習銳角三角函數、相似等后續知識的基礎,也是各地中考的必考內容,它所涉及知識點多,內容豐富,形式多樣,為幫助同學們復習圓的有關內容,本文將從以下幾個方面加以分析,供復習時參考.
[考點1][垂徑定理]
例1 (2016·江蘇宿遷)如圖1,在△ABC中,已知∠ACB=130°,∠BAC=20°,BC=2,以點C為圓心,CB為半徑的圓交AB于點D,則BD的長為________.
【分析】如圖2,作CE⊥AB于E,在Rt△BCE中,利用含30度角的直角三角形性質即可求出BE,再根據垂徑定理可以求出BD.
解:如圖2,作CE⊥AB于E.
∵∠B=180°-∠A-∠ACB=180°-20°-130°=30°,
在Rt△BCE中,∵∠CEB=90°,∠B=30°,BC=2,∴CE=BC=1,BE=CE=,
∵CE⊥BD,
∴DE=EB,∴BD=2EB=2.
【評注】本題考查了垂徑定理和勾股定理,解答這類問題的關鍵是利用垂徑定理構造直角三角形,運用勾股定理求解.
[考點2][圓周角定理]
例2 (2016·江蘇南京)如圖3,扇形OAB的圓心角為122°,C是上一點,則∠ACB=________°.
【分析】如圖4,在☉O上取點D,連接AD,BD,根據圓周角定理求出∠D的度數,由圓內接四邊形的性質即可得出結論.
解:如圖4所示,在☉O上取點D,連接AD,BD,
∵∠AOB=122°,
∴∠ADB=∠AOB=×122°=61°.
∵四邊形ADBC是圓內接四邊形,
∴∠ACB=180°-61°=119°.
【評注】本題考查了圓周角定理、圓的內接四邊形的性質,解答這類問題的關鍵是補全輔助圓,找出已知的角和要求的角之間的轉換關系.
[考點3][與圓有關的位置關系]
例3 (2016·江蘇連云港)如圖5,在網格中(每個小正方形的邊長均為1個單位)選取9個格點(格線的交點稱為格點).如果以A為圓心,r為半徑畫圓,選取的格點中除點A外恰好有3個在圓內,則r的取值范圍為( ).
A. 2 C. 【分析】如圖6,分別求出與圓心A最近的四個點B、D、E、F的距離,當最近的三個點在圓A內部時,即可求出此時對應的半徑r的取值范圍. 解:如圖6,∵AD=2,AE=AF=,AB=3,∴AB>AE>AD, ∴當 【評注】本題考查點與圓的位置關系、勾股定理等知識,解題的關鍵是運用數形結合的思想,依據正確畫出的圖形來確定取值范圍. 例4 (2016·湖南湘西州)在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3 cm,AC=4 cm,以點C為圓心,以2.5 cm為半徑畫圓,則☉C與直線AB的位置關系是( ). A. 相交 B. 相切 C. 相離 D. 不能確定 【分析】如圖7,過C作CD⊥AB于D,根據勾股定理求出AB,根據三角形的面積公式求出CD,再根據直線和圓的位置關系即可得出結論. 解:過C作CD⊥AB于D,如圖7所示. ∵在Rt△ABC中, ∠C=90°,AC=4,BC=3, ∴AB==5, ∵△ABC的面積=AC×BC=AB×CD, ∴3×4=5CD, ∴CD=2.4<2.5, ∴以2.5為半徑的☉C與直線AB的關系是相交;故應選A. 【評注】判定直線與圓的位置關系,若已知圓的半徑,則需求出圓心到直線的距離,比較它們的大小即可. [考點4][切線的判定和性質] 例5 (2016·四川自貢)如圖8,☉O是△ABC的外接圓,AC為直徑,弦BD=BA,BE⊥DC交DC的延長線于點E. (1) 求證:∠1=∠BAD; (2) 求證:BE是☉O的切線. 【分析】(1) 先依據等腰三角形的性質可知∠BAD=∠BDA,然后依據圓周角定理的推論可得∠1=∠BDA,問題即可獲證;(2) 如圖9,連接BO,依據平行線的判定(即∠CBO+∠BCD=180°)推出OB∥DE,推出EB⊥OB,根據切線的判定得出即可獲證. 證明:(1) ∵BD=BA, ∴∠BDA=∠BAD, ∵∠1=∠BDA,∴∠1=∠BAD; (2) 連接BO,∵∠ABC=90°, 又∵∠BAD+∠BCD=180°,∠1=∠BAD, ∴∠1+∠BCD=180°, ∵OB=OC,∴∠1=∠CBO, ∴∠CBO+∠BCD=180°,∴OB∥DE, ∵BE⊥DE,∴EB⊥OB, ∵OB是☉O的半徑, ∴BE是☉O的切線. 【評注】本題考查了圓的性質及切線的判定,判別直線是圓的切線有兩種方法:如果直線與圓有交點,則連接交點與圓心,證明半徑垂直于直線即可;如果不能確定直線與圓有交點,則過圓心作直線的垂線段,證垂線段等于圓的半徑即可. [考點5][正多邊形與圓] 例6 (2016·江蘇南京)已知正六邊形的邊長為2,則它的內切圓的半徑為( ). A. 1 B. C. 2 D. 2 【分析】根據題意畫出圖形,利用正六邊形中的等邊三角形的性質求解即可. 解:如圖10,連接OA、OB、OG. ∵六邊形ABCDEF是邊長為2的正六邊形, ∴△OAB是等邊三角形, ∴OA=AB=2, ∴OG=OA·sin60°=2×=, ∴邊長為2的正六邊形的內切圓的半徑為.故應選B. 例7 (2016·江蘇泰州)如圖11,☉O的半徑為2,點A、C在☉O上,線段BD經過圓心O,∠ABD=∠CDB=90°,AB=1,CD=,則圖中陰影部分的面積為________. 【分析】通過解直角三角形可求出∠AOB=30°,∠COD=60°,從而可求出∠AOC=150°,再通過證三角形全等找出S陰影=S扇形OAC,代入扇形的面積公式即可得出結論. 解:在Rt△ABO中,∠ABO=90°,OA=2,AB=1,∴OB==,sin∠AOB==,∴∠AOB=30°. 同理,可得出:OD=1,∠COD=60°. ∴∠AOC=∠AOB+(180°-∠COD)=30°+180°-60°=150°. 在△AOB和△OCD中,AO=OC,AB=OD,BO=DC,∴△AOB≌△OCD(SSS). ∴S陰影=S扇形OAC. ∴S扇形OAC=πR2=π×22=π. 【評注】本題考查了全等三角形的判定、解直角三角形以及扇形的面積公式.求陰影部分面積往往需要將圖形進行割補,利用方便計算的圖形的面積的和或者差來進行計算. (作者單位:江西省贛縣江口中學)