北师版九年级下册第三章圆知识点及习题

九年级下册第三章圆【知识梳理】一、圆的认识1.圆的定义：描述性定义：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随之旋转所形成的圆形叫做圆．；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”集合性定义：圆是平面内到定点距离等于定长的点的集合。其中定点叫做圆心．．，定长叫做圆的半径．．．．，圆心定圆的位置，半径定圆的大小，圆心和半径确定的圆叫做定圆．．。对圆的定义的理解：①圆是一条封闭曲线，不是圆面；②圆由两个条件唯一确定：一是圆心（即定点），二是半径（即定长）。2、与圆相关的概念①弦和直径：弦：连接圆上任意两点的线段叫做弦．。直径：经过圆心的弦叫做直径．．。②弧、半圆、优弧、劣弧：弧：圆上任意两点间的部分叫做圆弧．．，简称弧．，用符号“⌒”表示，以CD为端点的弧记为“”，读作“圆弧CD”或“弧CD”。半圆：直径的两个端点分圆成两条弧，每一条弧叫做半圆．．。优弧：大于半圆的弧叫做优弧．．。劣弧：小于半圆的弧叫做劣弧．．。(为了区别优弧和劣弧，优弧用三个字母表示。)③弓形：弦及所对的弧组成的图形叫做弓形．．。④同心圆：圆心相同，半径不等的两个圆叫做同心圆．．．。⑤等圆：能够完全重合的两个圆叫做等圆，半径相等的两个圆是等圆。⑥等弧：在同圆或等圆中，能够互相重合的弧叫做等弧．．。⑦圆心角：顶点在圆心的角叫做圆心角．．．.⑧弦心距:从圆心到弦的距离叫做弦心距．．．.3、点与圆的位置关系及其数量特征：如果圆的半径为r，点到圆心的距离为d，则①点在圆上===d=r;②点在圆内===dr;③点在圆外===dr.其中点在圆上的数量特征是重点，它可用来证明若干个点共圆，方法就是证明这几个点与一个定点、的距离相等。二.圆的对称性:1、圆是轴对称图形，直径所在的直线是它的对称轴，圆有无数条对称轴。2、圆是中心对称图形，对称中心为圆心3、定理：在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等、所对的弦相等、所对的弦心距相等。推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦或两条弦的弦心距中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.2.垂径定理：垂直于弦的直径平分这条弦，并且平分弦所对的两条弧。推论：平分弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧。说明：根据垂径定理与推论可知对于一个圆和一条直线来说，如果具备：①过圆心；②垂直于弦；③平分弦；④平分弦所对的优弧；⑤平分弦所对的劣弧。上述五个条件中的任何两个条件都可推出其他三个结论。三.圆周角和圆心角的关系:1.1°的弧的概念:把顶点在圆心的周角等分成360份时,每一份的角都是1°的圆心角,相应的整个圆也被等分成360份,每一份同样的弧叫1°弧.2.圆心角的度数和它所对的弧的度数相等.这里指的是角度数与弧的度数相等,而不是角与弧相等.即不能写成∠AOB=,这是错误的.3.圆周角的定义:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角,叫做圆周角.4.圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等；反之，在同圆或等圆中，相等圆周角所对的弧也相等；推论2: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3：圆内接四边形的对角互补。圆周角的三种情况：四.确定圆的条件:1.理解确定一个圆必须的具备两个条件:BACOOABCBACO圆心和半径,圆心决定圆的位置,半径决定圆的大小.经过一点可以作无数个圆,经过两点也可以作无数个圆,其圆心在这个两点线段的垂直平分线上.2.经过三点作圆要分两种情况:(1)经过同一直线上的三点不能作圆.(2)经过不在同一直线上的三点,能且仅能作一个圆.定理:不在同一直线上的三个点确定一个圆.3.三角形的外接圆、三角形的外心、圆的内接三角形的概念:(1)三角形的外接圆和圆的内接三角形:经过一个三角形三个顶点的圆叫做这个三角形的外接圆,这个三角形叫做圆的内接三角形.(2)三角形的外心:三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心.(3)三角形的外心的性质:三角形外心到三顶点的距离相等.五.直线与圆的位置关系1.直线和圆相交、相切相离设⊙O的半径为r，圆心O到直线的距离为d；①dr===直线L和⊙O相交.——两个公共点②d=r===直线L和⊙O相切.——惟一公共点，惟一的公共点做切点.③dr===直线L和⊙O相离.——没有公共点相离相切相交2.切线的总判定定理:经过半径的外端并且垂直于这个条半径的直线是圆的切线.3.切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.※推论1经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.※推论2经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.※分析性质定理及两个推论的条件和结论间的关系,可得如下结论:如果一条直线具备下列三个条件中的任意两个,就可推出第三个.①垂直于切线;②过切点;③过圆心.切线长定理：过圆外一点所画的圆的两切线长相等即：∵PA、PB是的两条切线∴PAPBPO平分BPA外接圆rdd=rdrPBAOOBCACBAOCBAO4.三角形的内切圆、内心、圆的外切三角形的概念.和三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.三角形内心的性质:(1)三角形的内心到三边的距离相等.(2)过三角形顶点和内心的射线平分三角形的内角.由此性质引出一条重要的辅助线:连接内心和三角形的顶点,该线平分三角形的这个内角.六.圆和圆的位置关系.1.外离、外切、相交、内切、内含(包括同心圆)外离（图1）无交点dRr；外切（图2）有一个交点dRr；相交（图3）有两个交点RrdRr；(R≥r)内切（图4）有一个交点dRr；(Rr)内含（图5）无交点dRr；(Rr)2.相切两圆的性质:如果两个圆相切,那么切点一定在连心线上.3.相交两圆的性质:相交两圆的连心线垂直平分公共弦.七.弧长及扇形的面积1.圆周长公式:圆周长C=2R(R表示圆的半径)2.弧长公式:弧长180Rnl(R表示圆的半径,n表示弧所对的圆心角的度数)3.扇形定义:一条弧和经过这条弧的端点的两条半径所组成的图形叫做扇形.4.弓形定义:由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形.弓形弧的中点到弦的距离叫做弓形高.5.圆的面积公式：圆的面积2RS(R表示圆的半径)6.扇形的面积公式:扇形的面积3602RnS扇形=lR21(R表示圆的半径,n表示弧所对的圆心角的度数，l表示弧长)弓形的面积公式:图1rRd图3rRd图2rRd图4rRd图5rRd内切圆(1)当弓形所含的弧是劣弧时,三角形扇形弓形SSS(2)当弓形所含的弧是优弧时,三角形扇形弓形SSS(3)当弓形所含的弧是半圆时,扇形弓形SRS221八.圆锥的有关概念:1.圆锥可以看作是一个直角三角形绕着直角边所在的直线旋转一周而形成的图形,另一条直角边旋转而成的面叫做圆锥的底面,斜边旋转而成的面叫做圆锥的侧面.2.圆锥的侧面展开图与侧面积计算:圆锥的侧面展开图是一个扇形,这个扇形的半径是圆锥侧面的母线长、弧长是圆锥底面圆的周长、圆心是圆锥的顶点.如果设圆锥底面半径为r,侧面母线长(扇形半径)是l,底面圆周长(扇形弧长)为c,那么它的侧面积是:rlrlclS22121侧)(2lrrrrlSSS底面侧表圆锥的体积：213Vrh圆柱：（1）圆柱侧面展开图2SSS侧表底=222rhr（2）圆柱的体积：2Vrh*九.与圆有关的辅助线1.如圆中有弦的条件,常作弦心距,或过弦的一端作半径为辅助线.2.如圆中有直径的条件,可作出直径上的圆周角.3.如一个圆有切线的条件,常作过切点的半径(或直径)为辅助线.4.若条件交代了某点是切点时,连结圆心和切点是最常用的辅助线.*十.圆内接四边形若四边形的四个顶点都在同一个圆上,这个四边形叫做圆内接四边形,这个圆叫做这个四边形的外接圆.圆内接四边形的特征:①圆内接四边形的对角互补;②圆内接四边形任意一个外角等于它的内错角.十一.北师版数学未出现的有关圆的性质定理1.切线长定理：从圆外一点引圆的两条切线，它们的切线长相等，圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。如图6，∵PA，PB分别切⊙O于A、B∴PA=PB，PO平分∠APB2．弦切角定理：弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角。推论：如果两个弦切角所夹的弧相等，那么这两个弦切角也相等。如图7，CD切⊙O于C，则，∠ACD=∠B_图6_P_O_B_AB1RrCBAO3．和圆有关的比例线段：①相交弦定理：圆内的两条弦相交，被交点分成的两条线段长的积相等；②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。如图8，AP•PB=CP•PD如图9，若CD⊥AB于P，AB为⊙O直径，则CP2=AP•PB4．切割线定理①切割线定理，从圆外一点引圆的切线和割线，切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项；②推论：从圆外一点引圆的两条割线，这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。如图10，①PT切⊙O于T，PA是割线，点A、B是它与⊙O的交点，则PT2=PA•PB②PA、PC是⊙O的两条割线，则PD•PC=PB•PA5．两圆连心线的性质①如果两圆相切，那么切点一定在连心线上，或者说，连心线过切点。②如果两圆相交，那么连心线垂直平分两圆的公共弦。如图11，⊙O1与⊙O2交于A、B两点，则连心线O1O2⊥AB且AC=BC。6．两圆的公切线两圆的两条外公切线的长及两条内公切线的长相等。如图12，AB分别切⊙O1与⊙O2于A、B，连结O1A，O2B，过O2作O2C⊥O1A于C，公切线长为l，两圆的圆心距为d，半径分别为R，r则外公切线长：22)(rRdL如图13，AB分别切⊙O1与⊙O2于A、B，O2C∥AB，O2C⊥O1C于C，⊙O1半径为R，⊙O2半径为r，则内公切线长：22)(rRdL_O_B_D_P_A_C图8_图9_P_A_B_C_D_O_图10_B_D_C_O_A_T_P_图11_B_C_A_O_2_O_1_O_2_d_C_R_r_A_B_O_1_图13_O_C_D_A_B_图7ODCBA3.1圆的认识1、（1）下列命题：①直径是弦；②半径确定了，圆就确定了；③半圆是弧，弧不一定是半圆；④长度相等的弧是等弧；⑤弦是直径。其中错误的说法有________个。（2）如何在操场上画一个半径是5m的圆？说出你的理由。（3）如图，在⊙O中，直径是______，弦有__________，劣弧有_________，优弧有_____2、判断：①直径是弦，弦是直径（）②半圆是弧，弧是半圆（）③优弧一定大于劣弧（）④半径相等的圆是等圆（）3、⊙O的半径为5，圆心O的坐标为O（0，0），点A的坐标为A（4，2）则点A与⊙O的位置关系是（）A.点A在⊙O内B.点A在⊙O上C.点A在⊙O外D.点A在⊙O内或在⊙O上4、如图，一根绳子长4m，一端拴着一只羊，另一端拴在墙BC边A处的柱子上，请画出羊的活动区域．5、如图，已知在同心圆O中，大圆的弦AB交小圆于C、D两点．求证：∠AOC＝∠BOD．3．2圆的对称性（一）1.若⊙O的直径为10厘米，弦AB的弦心距为3厘米，则弦AB的长为________．2.已知⊙O的半径为8cm，OP=5cm，则在过点P的所有弦中，最短的弦长为______最长的弦长为___________3.已知⊙O的半径为5cm，则垂直平分半径的弦长为__________．4.已知圆的两弦AB、CD的长分别是18和24，且AB∥CD，又两弦之间的距离为3，则圆的半径长是（）A.12B.15C.12或15D.215.如图，直径为1000mm的圆柱形水管有积水（阴影部分），水面的宽度AB为800mm，求水的最大深度CD．A小羊DCBOACDBABDCO800垂径定理：垂直于弦的直径平分这条弦，并且平分弦所对的两条弧。过圆内一点（非圆心），最长弦为直径，最短弦是和这条直径垂直且过该点的