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专注:心无旁骛,万事可破
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专注:心无旁骛,万事可破
第18讲圆
一、圆的定义
1.圆的描述概念
如图,在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A随之旋转所形成的图形叫做圆,固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径.以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.
要点:①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;确定一个圆应先确定圆心,再确定半径,二者缺一不可;
②圆是一条封闭曲线.
2.圆的集合概念
圆心为O,半径为r的圆是平面内到定点O的距离等于定长r的点的集合.
平面上的一个圆,把平面上的点分成三类:圆上的点,圆内的点和圆外的点.
圆的内部可以看作是到圆心的距离小于半径的的点的集合;圆的外部可以看成是到圆心的距离大于半径的点的集合.
要点:①定点为圆心,定长为半径;
②圆指的是圆周,而不是圆面;
③强调“在一个平面内”是非常必要的,事实上,在空间中,到定点的距离等于定长的点的集合是球面,一个闭合的曲面.
二、点与圆的位置关系
点和圆的位置关系有三种:点在圆内,点在圆上,点在圆外.
若⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离为d,那么:
点P在圆内d<r;点P在圆上d=r;点P在圆外d>r.
“”读作“等价于”,它表示从左端可以推出右端,从右端也可以推出左端.
要点:点在圆上是指点在圆周上,而不是点在圆面上;
三、与圆有关的概念
1.弦
弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦.
直径:经过圆心的弦叫做直径.
弦心距:圆心到弦的距离叫做弦心距.
要点:
直径是圆中通过圆心的特殊弦,也是圆中最长的弦,即直径是弦,但弦不一定是直径.
为什么直径是圆中最长的弦?如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O中任意一条弦,求证:AB≥CD.
证明:连结OC、OD
∵AB=AO+OB=CO+OD≥CD(当且仅当CD过圆心O时,取“=”号)
∴直径AB是⊙O中最长的弦.
2.弧
弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A、B为端点的弧记作,读作“圆弧AB”或“弧AB”.
半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆;
优弧:大于半圆的弧叫做优弧;
劣弧:小于半圆的弧叫做劣弧.
要点:①半圆是弧,而弧不一定是半圆;
②无特殊说明时,弧指的是劣弧.
3.等弧在同圆或等圆中,能够完全重合的弧叫做等弧.
要点:①等弧成立的前提条件是在同圆或等圆中,不能忽视;
②圆中两平行弦所夹的弧相等.
4.同心圆与等圆
圆心相同,半径不等的两个圆叫做同心圆.
圆心不同,半径相等的两个圆叫做等圆.
要点:同圆或等圆的半径相等.
5.圆心角顶点在圆心的角叫做圆心角.
要点:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,反之也成立.
四、确定圆的条件
(1)经过一个已知点能作无数个圆;
(2)经过两个已知点A、B能作无数个圆,这些圆的圆心在线段AB的垂直平分线上;
(3)不在同一直线上的三个点确定一个圆.
(4)(后面还会学习到)经过三角形各个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形.
如图:⊙O是△ABC的外接圆,△ABC是⊙O的内接三角形,点O是△ABC的外心.
外心的性质:外心是△ABC三条边的垂直平分线的交点,它到三角形的三个顶点的距离相等.
要点:
(1)不在同一直线上的三个点确定一个圆.“确定”的含义是“存在性和唯一性”.
(2)只有确定了圆心和圆的半径,这个圆的位置和大小才唯一确定.
例1.下列说法正确的是(???????)
A.直径是弦 B.弦是直径 C.半圆包括直径 D.弧是半圆
例2.已知OA=4,以O为圆心,r为半径作⊙O.若使点A在⊙O内,则r的值可以是()
A.2 B.3 C.4 D.5
例3.下列说法:(1)长度相等的弧是等弧;(2)弦不包括直径;(3)劣弧一定比优弧短;(4)直径是圆中最长的弦.其中正确的有(???????)
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
例4.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(4,3),以原点O为圆心,5为半径作⊙O,则()
A.点A在⊙O上B.点A在⊙O内
C.点A在⊙O外D.点A与⊙O的位置关系无法确定
例5.如图,
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