初三九年级几何图形圆的解题方法和技巧

初三九年级几何图形圆的解题方法和技巧

首先要懂得圆的定义,要记住,才能在题目中灵活运用。

一、圆及圆的相关量的定义:

1.平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做。定点称为圆心,定长称为半径

2.圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称。大于半圆的弧称为优弧,小于半圆的弧称为劣弧。连接圆上任意两点的线段叫做。经过圆心的弦叫做直径

3.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

4.过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,其圆心叫做三角形的外心。和三角形三边都相切的圆叫做这个三角形的内切圆,其圆心称为内心

5.直线与圆有3种位置关系:无公共点为相离;有2个公共点为相交;圆与直线有唯一公共点为相切,这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做切点

6.两圆之间有5种位置关系:无公共点的,一圆在另一圆之外叫外离,在之内叫内含;有唯一公共点的,一圆在另一圆之外叫外切,在之内叫内切;有2个公共点的叫相交。两圆圆心之间的距离叫做圆心距

7.在圆上,由2条半径和一段弧围成的图形叫做扇形圆锥侧面展开图是一个扇形。这个扇形的半径成为圆锥的母线

 

二、有关圆的字母表示方法

圆;半径;弧;直径;扇形弧长/圆锥母线: l ;周长:C 面积:S.

 

三、有关圆的基本性质与定理:

1.点P与圆O的位置关系(设P是一点,则PO是点到圆心的距离): P在⊙O外,PO>r;P在⊙O上,PO=r;P在⊙O内,PO<r。

2.圆是轴对称图形,其对称轴是任意一条过圆心的直线。圆也是中心对称图形,其对称中心是圆心。

3.垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧。

垂径定理逆定理:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧。

【需证】平分弧的直径,垂直平分弧所对的弦。

4.三量关系定理:在同圆或等圆中,如果2个圆心角,2条弧,2条弦(弦所对的优弧、劣弧分别相等)中有一组量相等,那么他们所对应的其余各组量都分别相等。

5.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。

6.圆周角定理推论:(1)同弧所对的圆周角相等;(2)直径所对的圆周角是直角;90度的圆周角所对的弦是直径。

7.一个三角形有唯一确定的外接圆和内切圆。外接圆的圆心是三角形各边垂直平分线的交点,到三角形3个顶点距离相等;内切圆的圆心是三角形各内角平分线的交点,到三角形3边距离相等。

8.直线AB与圆O的位置关系(设OP⊥AB于P,则PO是AB到圆心的距离):

AB与⊙O相离,PO>r;AB与⊙O相切,PO=r;AB与⊙O相交,PO<r。

9.切线长定理:

(1)切线长:从圆外一点引圆的两条切线,切点与这点之间连线段的长叫这个点到圆的切线长。

(2)切线长定理:∵ PA、PB切⊙O于点 A、B∴ (1)PA=PB,(2)∠1=∠2。

10.【判定圆的切线的方法】圆的切线垂直于过切点的半径;经过半径的一端,并且垂直于这条半径的直线,是这个圆的切线。

(1)切点不明确:作垂直,证半径:当d=r时,直线是圆的切线。

(2)切点明确:连半径,证垂直:经过半径的外端且与半径垂直的直线是圆的切线。

 

四、有关圆的计算公式

1.圆的周长C=2πr=πd

2.圆的面积S=πr²

3.扇形弧长l=nπr/180

4.扇形面积S=nπr²/360=rl/2

5.圆锥侧面积S=πrl

 

五、【补充性质及定理】

1.夹在平行线间的两条弧相等。

2.弦切角定理。

3.相交弦定理。圆的两条弦AB与CD相交于点P,则PA•PB=PC•PD。

4.切割线定理。则 PA2 =PB•PC。

 

 

第二部分:圆中常见的辅助线添加

1. 遇到弦时(解决有关弦的问题时):
常常添加弦心距,或者作垂直于弦的半径(或直径)或再连结过弦的端点的半径。
作用:
① 利用垂径定理
② 利用圆心角及其所对的弧、弦和弦心距之间的关系
③ 利用弦的一半、弦心距和半径组成直角三角形,根据勾股定理求有关量

2. 遇到有直径时:
常常添加(画)直径所对的圆周角;
作用:利用圆周角的性质得到直角或直角三角形

3. 遇到90度的圆周角时:
常常连结两条弦没有公共点的另一端点
作用:利用圆周角的性质,可得到直径

4. 遇到弦时:
常常连结圆心和弦的两个端点,构成等腰三角形,还可连结圆周上一点和弦的两个端点
作用:
①可得等腰三角形
②据圆周角的性质可得相等的圆周角

5. 遇到有切线时:
常常添加过切点的半径(连结圆心和切点)
作用:利用切线的性质定理可得OA⊥AB,得到直角或直角三角形

常常添加连结圆上一点和切点
作用:可构成弦切角,从而利用弦切角定理

6. 遇到证明某一直线是圆的切线时:
(1) 若直线和圆的公共点还未确定,则常过圆心作直线的垂线段。
作用:若OA=r,则l为切线

(2) 若直线过圆上的某一点,则连结这点和圆心(即作半径)
作用:只需证OA⊥l,则l为切线

7. 遇到两相交切线时(切线长):
常常连结切点和圆心、连结圆心和圆外的一点、连结两切点
作用:据切线长及其它性质,可得到
① 角、线段的等量关系
② 垂直关系
③ 全等、相似三角形

8. 遇到三角形的内切圆时:
连结内心到各三角形顶点,或过内心作三角形各边的垂线段
作用:利用内心的性质,可得
① 内心到三角形三个顶点的连线是三角形的角平分线
② 内心到三角形三条边的距离相等

9. 遇到三角形的外接圆时:
连结外心和各顶点
作用:外心到三角形各顶点的距离相等。
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下面是小优整理的解决与圆有关的几何题,常常需要添加辅助线,以沟通已知与未知的联系,为使用定理创造条件,但是,如何添加圆内辅助线,是解决圆的一大难点,下面结合例题谈一谈圆内添加辅助线的基本方法。

根据题目特点选择恰当的辅助线至关重要.圆中常用的辅助线作法有:作半径,巧用同圆的半径相等;连接圆上两点,巧用同弧所对的圆周角相等;作直径,巧用直径所对的圆周角是直角;证切线时“连半径,证垂直”以及“作垂直,证半径”等。


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方法一:切点已知,作半径,证垂直

已知切点(该点在未确定前不能称之为切点),即当直线与圆有公共点时,选择作半径,即连接圆心与该公共点,证明垂直,常见证明垂直的思路有三种。

第一种思路:利用勾股定理的逆定理证明垂直

例题1:如图,AB为⊙O的直径,点P为AB延长线上一点,点C为圆⊙O上一点,PC=8,PB=4,AB=12,求证:PC是⊙O的切线.

分析:证明直线PC为圆O的切线,已知点C在圆上,即切点已知,可连接OC,证明OC⊥PC。根据已知数据可以得到PC=8,OC=6,PO=10,利用勾股定理的逆定理证明∠OCP=90°。

连接BC,OC,AC,证△PCB∽△PAC,推出∠PCB=∠A=∠ACO,∠CBA=∠OCB,根据圆周角定理求出∠ACB=∠ACO+∠OCB=90°,推出∠OCP=90°,根据切线的判定推出即可.

本题可借助勾股定理逆定理或者相似三角形证明垂直,再根据切线的定义进行判定。

 

第二种思路:利用全等证明垂直

例题2:如图,PA与⊙O相切于点A,过点A作AB⊥OP,垂足为C,交⊙O于点B.连接PB,AO,并延长AO交⊙O于点D,与PB的延长线交于点E.求证:PB是⊙O的切线.

分析:要证明PB是切线,已知“交⊙O于点B”,即切点已知,可作半径,证垂直,即连接OB,可通过证明△POB≌△POA得到。

第三种思路:利用两个锐角互余证明垂直

例题3:如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径作⊙O交AC于点D,E是BC的中点,连接DE,连接OD并延长,交BC延长线于点F.求证:DE是⊙O的切线

分析:求证DE是切线,已知“以AB为直径作⊙O交AC于点D”,即切点已知,可作半径,证垂直,证明∠ODE=90°。

这三种思路在证明垂直时能经常用到,当选择用“作半径,证垂直”时可以考虑用这三种思路。


方法二:切点未知,作垂直,证半径

当切点未知时,选择作半径,即过圆心作直线的垂线,证明垂线段的长度等于圆的半径。

例题4:如图,在△ABC中,AB=AC,O为BC的中点,AC与半圆O相切于点D.求证:AB是半圆O所在圆的切线

分析:要证明直线AB为圆的切线,切点未知,应该过点O作直线AB的垂线,证明其等于半径。