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初三九年级下数学圆的概念

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1.圆的定义

圆的定义有两个:

其一:平面上到定点的距离等于定长的所有点所组成的图形叫圆。

其二:平面上一条线段,绕它固定的一个端点O旋转360°,它的另一端留下的轨迹叫圆。

2.圆的其他相关量

①圆心与半径:(如定义)固定的端点O即为圆心,用字母来表示,记作⊙O;定义中的定长即为半径,用字母r表示;

②弦与直径:连接圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫直径。圆中最长的弦为直径;

③圆弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。大于半圆的弧称为优弧,小于半圆的弧称为劣弧;

④圆心角和圆周角:顶点在圆心上的角叫做圆心角。顶点在圆周上,且它的两边分别与圆有另一个交点的角叫做圆周角;

⑤等圆:能够重合的两个圆叫做等圆。

3.垂径定理及其推论

①定理

如果圆的一条直径垂直于一条弦,那么这条直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧。

②推论(四条)

推论一:平分弦(不是直径)的直径垂直于这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧;

推论二:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的两条弧;

推论三:平分弦所对的一条弧的直径垂直平分这条弦,并且平分这条弦所对的另一条弧

推论四:在同圆或者等圆中,两条平行弦所夹的弧相等。

4.圆心角与圆周角

(1)定义

①圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角;

②圆周角:顶点在圆上,且两边都与圆相交的角叫做圆周角。

(2)定理及推论

①圆心角

定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。

推论一:在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦也相等;

推论二:在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧也相等。

②圆周角

定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半。

推论一:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径;

推论二:在同圆或等圆中,如果两个圆周角相等,它们所对的弧一定相等;

推论三:圆内接四边形的对角互补。

5.点与圆的位置关系

(1)点和圆的位置关系

点和圆的位置关系相对较为简单,可分为三种情况:圆内、圆上和圆外。

一般情况下,判断点和圆的位置关系,以点到圆心的距离和圆半径之间的大小为依据,假设⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离为d,则点P与⊙O的位置关系可表示如下:

点P在⊙O外等价于d>r

点P在⊙O上等价于d=r

点P在⊙O内等价于d<r

(2)不在同一直线上的三个点确定一个圆

不在同一直线上的三个点确定一个圆。根据这一定理,我们可以经过任意三角形的三个顶点做一个圆,这个圆就叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做该三角形的外心。

(3)反证法

不是直接从命题的已知得出结论,而是假设命题的结论不成立,由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到原命题成立。这种证明方法就叫做反证法。

6.直线与圆的位置关系

直线与圆的位置关系可分为三种:相交、相切和相离,详述如下:

(1)相交

直线和圆有两个公共点,则直线与圆相交,这条直线叫做圆的割线。

(2)相切

直线和圆只有一个公共点,则直线与圆相切,该直线叫做圆的切线,该公共点叫做切点。

(3)相离

即直线和圆没有公共点。

假设⊙O的半径为r,直线l到圆心O的距离为d,根据上述定义,可以得到:

直线l和⊙O相交等价于d<r

直线l和⊙O相切等价于d=r

直线l和⊙O相离等价于d>r

7.关于切线的定理

(1)切线的定义

如果一条直线和圆只有一个公共点,那么这条直线和圆相切,直线就叫做圆的切线,公共点即为切点。

(2)切线判定定理

经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。

(3)切线性质定理

圆的切线垂直于过切点的半径。

(4)切线长

经过圆外一点做圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长。

(5)切线长定理

从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角。

8.三角形内切圆

与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心。另外还需知道一点,即三角形的内心到三角形三边的距离相等,也就是三角形内切圆半径。

9.圆与圆的位置关系

圆与圆的位置关系主要可分为三种:相离、相切和相交,分述如下:

(1)相离

如果两个圆没有公共点,那么就说这两个圆相离;相离又分为外离和内含,两圆内含有一种特殊情况即两圆同心。

(2)相切

如果两个圆只有一个公共点,那么就说这两个圆相切;相切又可分为外切和内切。

(3)相交

两圆相交较为简单,即如果两个圆有两个公共点,那么就说这两个圆相交。

10.正多边形和圆

我们先来温习一下什么是正多边形——各边相等、各角也相等的多边形,我们称之为正多边形。

正多边形和圆的关系非常密切,只要把一个圆分成相等的一些弧,就可以作出这个圆的内接正多边形,这个圆就是这个正多边形的外接圆。

一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心,外接圆的半径叫做正多边形的半径,正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角,中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距。

11.弧长和扇形的面积(一些特殊符号不好输入,只好截图了)

12.圆锥的侧面积

要学习圆锥的相关面积的计算,先要了解一个概念——圆锥的母线:我们把连接圆锥顶点和底面圆周上任意一点的线段叫做圆锥的母线。同一圆锥所有母线都相等。

沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,可以得到,圆锥的侧面展开图是一个扇形,而母线即为该扇形的半径,圆锥底面圆的周长为圆锥侧面展开后的扇形对应的弧长。

在上一期已经学习了扇形的面积与弧长的关系,即,有了这一关系式,关于圆锥的的侧面积及全面积的一些列计算将迎刃而解。