初三数学 圆易错题
例1 如图23-2,已知AB 为⊙O 直径,C 为上一点,CD ⊥AB 于D ,∠OCD 的平分线CP 交⊙O 于P ,试判断P 点位置是否随C 点位置改变
而改变?
分析:要确定P 点位置,我们可采用尝试的办法,在上
再取几个符合条件的点试一试,观察P 点位置的变化,然
后从中观察规律.
解:
连结OP ,
P 点为中点.
小结:此题运用垂径定理进行推断.
例2 下列命题正确的是( )
A .相等的圆周角对的弧相等
B .等弧所对的弦相等
C .三点确定一个圆
D .平分弦的直径垂直于弦.
解:
A .在同圆或等圆中相等的圆周角所对的劣弧相等,所以A 不正确.
B .等弧就是在同圆或等圆中能重合的弧,因此B 正确.
C .三个点只有不在同一直线上才能确定一个圆.
D .平分弦(不是直径) 的直径垂直于此弦.
故选B .
例3 四边形ABCD 内接于⊙O ,∠A ︰∠B ︰∠C =1︰2︰3,求∠D .
分析:圆内接四边形对角之和相等,圆外切四边形对边之和相等.
解:
设∠A =x ,∠B =2x ,∠C =3x ,则∠D =∠A +∠C -∠B =2x .
x +2x +3x +2x =360°,
x =45°.
∴∠D =90°.
小结:此题可变形为:四边形ABCD 外切于⊙O ,周长为20,且AB ︰BC ︰CD =1︰2︰3,求AD 的长.
例4 为了测量一个圆柱形铁环的半径,某同学采用如下方法:将铁环平放在水平桌面上,用一个锐角为30°的三角板和一个刻度
尺,用如图23-4所示方法得到相关数据,进而可以
求得铁环半径.若测得PA =5cm ,则铁环的半径是
__________cm.
分析:测量铁环半径的方法很多,本题主要考查切
线长性质定理、切线性质、解直角三角形的知识进行
合作解决,即过P 点作直线OP ⊥PA ,再用三角板画
一个顶点为A 、一边为AP 、大小为60°的角,这个
角的另一边与OP 的交点即为圆心O ,再用三角函数知识求解.
解:
.
小结:应用圆的知识解决实际问题,应将实际问题变成数学问题,建立数学模型. 例5 已知相交于A 、B 两点,的半径是10,的半径是17,公共弦AB =16,求两圆的圆心距.
解:分两种情况讨论:
(1)若位于AB 的两侧(如图23-8) ,
设与AB 交于C ,连结又∵AB =16
∴AC =8. 在在故
(2)若,则垂直平分AB ,∴ . 中,中,. . . 位于AB 的同侧(如图23-9) ,设
.
的延长线与AB 交于C ,连结
∵垂直平分AB ,
∴.
又∵AB =16,
∴AC =8. 在在故中,中,. . . 注意:在圆中若要解两不等平行弦的距离、两圆相切、两圆相离、一个点到圆上各点的最大距离和最小距离、相交两圆圆心距等问题时,要注意双解或多解问题. 三、相关定理:
1. 相交弦定理
圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。(经过圆内一点引两条线,各弦被这点所分成的两段的积相等)
说明:几何语言: 若弦AB 、CD 交于点P ,则PA ·PB=PC·PD (相交弦定理) 例1. 已知P 为⊙O 内一点,
P 任作一弦AB ,设为 。 ,,⊙O
半径为,过,则关于的函数关系式
解:由相交弦定理得,即,其中
2. 切割线定理
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
说明:几何语言:若AB 是直径,CD 垂直AB 于点P ,则PC^2=PA·PB
例2. 已知PT 切⊙O 于T ,PBA 为割线,交OC 于D ,CT 为直径,若OC=BD=4cm,AD=3cm,求PB 长。
解:设TD=,BP=
,由相交弦定理得:
即
由切割线定理,
理,
∴
∴
,(舍) 由勾股定∴
四、辅助线总结
1. 圆中常见的辅助线
1).作半径,利用同圆或等圆的半径相等.
2).作弦心距,利用垂径定理进行证明或计算,或利用“圆心、弧、弦、弦心距”间的关系进行证明.
3).作半径和弦心距,构造由“半径、半弦和弦心距”组成的直角三角形进行计算.
4).作弦构造同弧或等弧所对的圆周角.
5) .作弦、直径等构造直径所对的圆周角——直角.
6) .遇到切线,作过切点的弦,构造弦切角.
7) .遇到切线,作过切点的半径,构造直角.
8) .欲证直线为圆的切线时,分两种情况:(1)若知道直线和圆有公共点时,常连结公共点和圆心证明直线垂直;(2)不知道直线和圆有公共点时,常过圆心向直线作垂线,证明垂线段的长等于圆的半径.
9) .遇到三角形的外心常连结外心和三角形的各顶点.
10) .遇到三角形的内心,常作:(1)内心到三边的垂线;(2)连结内心和三角形的顶点.
11) .遇相交两圆,常作:(1)公共弦;(2)连心线.
12) .遇两圆相切,常过切点作两圆的公切线.
13) .求公切线时常过小圆圆心向大圆半径作垂线,将公切线平移成直角三角形的一条直角边.
2、圆中较特殊的辅助线
1) .过圆外一点或圆上一点作圆的切线.
2) .将割线、相交弦补充完整.
3) .作辅助圆.
例1如图23-10,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,
如果AB =10,CD =8,那么AE 的长为( )
A .2 B .3
C .4 D .5
分析:连结OC ,由AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 知CD =DE .设
AE =x ,则在Rt △CEO 中,
则,(舍去) . ,即,答案:A .
例2如图23-11,CA 为⊙O 的切线,切点为A ,点B 在⊙O
上,如果∠CAB =55°,那么∠AOB 等于( )
A .35° B .90°
C .110° D .120°
分析:由弦切角与所夹弧所对的圆心角的关系可以知道∠
AOB =2∠BAC =2×55°=110°.答案:C .
例3 如果圆柱的底面半径为4cm ,母线长为5cm ,那么侧面积等于( )
A . B. C. D.
分析:圆柱的侧面展开图是矩形,这个矩形的一边长等于圆柱的高,即圆柱的母线长;另一边长是底面圆的周长,所以圆柱的侧面积等于底面圆的周长乘以圆柱的高,即.答案:B .
例4 如图23-12,在半径为4的⊙O 中,AB 、CD 是两条
直径,M 为OB 的中点,延长CM 交⊙O 于E ,且EM>MC,连
结OE 、DE ,.
求:EM 的长.
简析:(1)由DC 是⊙O 的直径,知DE ⊥EC
,于是
.设EM =x ,则AM ·MB =x(7-x) ,即.所以.而EM>MC,即EM =4.
例5如图23-13,AB 是⊙O 的直径,PB 切⊙O 于点B ,PA 交⊙O 于点C ,PF 分别交AB 、BC 于E 、D ,交⊙O 于F 、G ,且BE 、BD 恰好是关于x
的方程
(其中m 为实数) 的两根.
(1)求证:BE =BD ;
(2)若,求∠A 的度数.
简析:(1)由BE 、BD 是关于x
的方程
的两根,得
,则m
=-2.所以,原方程为(2)由相交弦定理,得.得,即.故BE =BD . .而PB 切⊙O 于点B ,AB 为⊙O 的直径,得∠ABP =∠ACB =90°.又易证∠BPD =∠APE ,所以△PBD ∽△PAE ,△PDC ∽△PEB ,则,,
所以,所以.在Rt △ACB 中,
,故∠A =60°.
初三数学 圆易错题
例1 如图23-2,已知AB 为⊙O 直径,C 为上一点,CD ⊥AB 于D ,∠OCD 的平分线CP 交⊙O 于P ,试判断P 点位置是否随C 点位置改变
而改变?
分析:要确定P 点位置,我们可采用尝试的办法,在上
再取几个符合条件的点试一试,观察P 点位置的变化,然
后从中观察规律.
解:
连结OP ,
P 点为中点.
小结:此题运用垂径定理进行推断.
例2 下列命题正确的是( )
A .相等的圆周角对的弧相等
B .等弧所对的弦相等
C .三点确定一个圆
D .平分弦的直径垂直于弦.
解:
A .在同圆或等圆中相等的圆周角所对的劣弧相等,所以A 不正确.
B .等弧就是在同圆或等圆中能重合的弧,因此B 正确.
C .三个点只有不在同一直线上才能确定一个圆.
D .平分弦(不是直径) 的直径垂直于此弦.
故选B .
例3 四边形ABCD 内接于⊙O ,∠A ︰∠B ︰∠C =1︰2︰3,求∠D .
分析:圆内接四边形对角之和相等,圆外切四边形对边之和相等.
解:
设∠A =x ,∠B =2x ,∠C =3x ,则∠D =∠A +∠C -∠B =2x .
x +2x +3x +2x =360°,
x =45°.
∴∠D =90°.
小结:此题可变形为:四边形ABCD 外切于⊙O ,周长为20,且AB ︰BC ︰CD =1︰2︰3,求AD 的长.
例4 为了测量一个圆柱形铁环的半径,某同学采用如下方法:将铁环平放在水平桌面上,用一个锐角为30°的三角板和一个刻度
尺,用如图23-4所示方法得到相关数据,进而可以
求得铁环半径.若测得PA =5cm ,则铁环的半径是
__________cm.
分析:测量铁环半径的方法很多,本题主要考查切
线长性质定理、切线性质、解直角三角形的知识进行
合作解决,即过P 点作直线OP ⊥PA ,再用三角板画
一个顶点为A 、一边为AP 、大小为60°的角,这个
角的另一边与OP 的交点即为圆心O ,再用三角函数知识求解.
解:
.
小结:应用圆的知识解决实际问题,应将实际问题变成数学问题,建立数学模型. 例5 已知相交于A 、B 两点,的半径是10,的半径是17,公共弦AB =16,求两圆的圆心距.
解:分两种情况讨论:
(1)若位于AB 的两侧(如图23-8) ,
设与AB 交于C ,连结又∵AB =16
∴AC =8. 在在故
(2)若,则垂直平分AB ,∴ . 中,中,. . . 位于AB 的同侧(如图23-9) ,设
.
的延长线与AB 交于C ,连结
∵垂直平分AB ,
∴.
又∵AB =16,
∴AC =8. 在在故中,中,. . . 注意:在圆中若要解两不等平行弦的距离、两圆相切、两圆相离、一个点到圆上各点的最大距离和最小距离、相交两圆圆心距等问题时,要注意双解或多解问题. 三、相关定理:
1. 相交弦定理
圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。(经过圆内一点引两条线,各弦被这点所分成的两段的积相等)
说明:几何语言: 若弦AB 、CD 交于点P ,则PA ·PB=PC·PD (相交弦定理) 例1. 已知P 为⊙O 内一点,
P 任作一弦AB ,设为 。 ,,⊙O
半径为,过,则关于的函数关系式
解:由相交弦定理得,即,其中
2. 切割线定理
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
说明:几何语言:若AB 是直径,CD 垂直AB 于点P ,则PC^2=PA·PB
例2. 已知PT 切⊙O 于T ,PBA 为割线,交OC 于D ,CT 为直径,若OC=BD=4cm,AD=3cm,求PB 长。
解:设TD=,BP=
,由相交弦定理得:
即
由切割线定理,
理,
∴
∴
,(舍) 由勾股定∴
四、辅助线总结
1. 圆中常见的辅助线
1).作半径,利用同圆或等圆的半径相等.
2).作弦心距,利用垂径定理进行证明或计算,或利用“圆心、弧、弦、弦心距”间的关系进行证明.
3).作半径和弦心距,构造由“半径、半弦和弦心距”组成的直角三角形进行计算.
4).作弦构造同弧或等弧所对的圆周角.
5) .作弦、直径等构造直径所对的圆周角——直角.
6) .遇到切线,作过切点的弦,构造弦切角.
7) .遇到切线,作过切点的半径,构造直角.
8) .欲证直线为圆的切线时,分两种情况:(1)若知道直线和圆有公共点时,常连结公共点和圆心证明直线垂直;(2)不知道直线和圆有公共点时,常过圆心向直线作垂线,证明垂线段的长等于圆的半径.
9) .遇到三角形的外心常连结外心和三角形的各顶点.
10) .遇到三角形的内心,常作:(1)内心到三边的垂线;(2)连结内心和三角形的顶点.
11) .遇相交两圆,常作:(1)公共弦;(2)连心线.
12) .遇两圆相切,常过切点作两圆的公切线.
13) .求公切线时常过小圆圆心向大圆半径作垂线,将公切线平移成直角三角形的一条直角边.
2、圆中较特殊的辅助线
1) .过圆外一点或圆上一点作圆的切线.
2) .将割线、相交弦补充完整.
3) .作辅助圆.
例1如图23-10,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,
如果AB =10,CD =8,那么AE 的长为( )
A .2 B .3
C .4 D .5
分析:连结OC ,由AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 知CD =DE .设
AE =x ,则在Rt △CEO 中,
则,(舍去) . ,即,答案:A .
例2如图23-11,CA 为⊙O 的切线,切点为A ,点B 在⊙O
上,如果∠CAB =55°,那么∠AOB 等于( )
A .35° B .90°
C .110° D .120°
分析:由弦切角与所夹弧所对的圆心角的关系可以知道∠
AOB =2∠BAC =2×55°=110°.答案:C .
例3 如果圆柱的底面半径为4cm ,母线长为5cm ,那么侧面积等于( )
A . B. C. D.
分析:圆柱的侧面展开图是矩形,这个矩形的一边长等于圆柱的高,即圆柱的母线长;另一边长是底面圆的周长,所以圆柱的侧面积等于底面圆的周长乘以圆柱的高,即.答案:B .
例4 如图23-12,在半径为4的⊙O 中,AB 、CD 是两条
直径,M 为OB 的中点,延长CM 交⊙O 于E ,且EM>MC,连
结OE 、DE ,.
求:EM 的长.
简析:(1)由DC 是⊙O 的直径,知DE ⊥EC
,于是
.设EM =x ,则AM ·MB =x(7-x) ,即.所以.而EM>MC,即EM =4.
例5如图23-13,AB 是⊙O 的直径,PB 切⊙O 于点B ,PA 交⊙O 于点C ,PF 分别交AB 、BC 于E 、D ,交⊙O 于F 、G ,且BE 、BD 恰好是关于x
的方程
(其中m 为实数) 的两根.
(1)求证:BE =BD ;
(2)若,求∠A 的度数.
简析:(1)由BE 、BD 是关于x
的方程
的两根,得
,则m
=-2.所以,原方程为(2)由相交弦定理,得.得,即.故BE =BD . .而PB 切⊙O 于点B ,AB 为⊙O 的直径,得∠ABP =∠ACB =90°.又易证∠BPD =∠APE ,所以△PBD ∽△PAE ,△PDC ∽△PEB ,则,,
所以,所以.在Rt △ACB 中,
,故∠A =60°.