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示意图帮助辨认条件,点名只作说明;图形和读数不能代替证明。
定义
使用条件:圆周角的顶点在圆上,两边与圆相交;圆周角大于 0°、小于 180°,不取优角。对应圆心角必须与它对着同一条弧。
圆周角定义:顶点在圆上,两边都与圆相交于顶点之外的另一点,且度数大于 0°、小于 180° 的角,叫作圆周角;它对着不含顶点的那条弧。
性质
圆周角定理
使用条件:圆周角的顶点在圆上,两边与圆相交;圆周角大于 0°、小于 180°,不取优角。对应圆心角必须与它对着同一条弧。
圆周角与圆心角:圆周角等于它所对弧的圆心角的一半。同一条弧所对圆周角相等。
同弦两侧:同圆中,同一弦所对的两个圆周角,顶点在弦的同侧时相等,在弦的异侧时互补。
符号表达
A、B、P 为圆上三个不同的点;θ 表示不含 P 的弧 AB 所对应圆心角的度数,可能大于 180°。
同侧:对着同一条弧
异侧:对着不同的弧
圆心在一条边上
圆心在角内部:相加
圆心在角外部:相减
同一条弦不等于同一条弧。第一幅图的 P、Q 在弦 AB 同侧,两个角相等;第二幅图的 P、Q 在异侧,两个角互补。
怎样理解
同一条弦有两条弧。两个顶点在弦的同侧时,对着同一条弧,圆周角相等;在弦的异侧时,对着不同的弧,两个圆周角互补。
先了解这些知识
圆周角定理:圆心在边上、内部或外部
A、B、P 为圆上三个不同点,θ 是不含 P 的弧 AB 所对应圆心角的度数,可为优角。作直径 PD,把圆心位置转化为射线 PD 在圆周角边上、内部或外部的三种情况。
基本情况:圆心在角的边上
先证明一条边经过圆心的关系,供后两种情况使用。
先证明一边经过圆心的情况
把经过圆心的一边记为 PD,另一边记为 PA。OP=OA,△OPA 是等腰三角形,两底角相等;P、O、D 依次共线,∠AOD 是这个三角形的外角。
情况二:圆心在角内部
用基本情况分别计算两个小角,再相加。
圆心在角内部时相加
设 α=∠APD、β=∠DPB。两个圆周小角相加为原角,对应的两段不含 P 的弧相接,圆心角度数也相加。相加后的圆心角 θ 可能是优角,原圆周角仍小于 180°。
情况三:圆心在角外部
用基本情况计算两个角,再取它们的差。
圆心在角外部时相减
设 α=∠APD、β=∠BPD。两角在 PD 的同一侧,原角为它们之差的绝对值;对应弧的度数同样相减,不把大角或小角凭图混用。
合并结论
三种位置已分别证明,覆盖所有可能。
合并三种位置
圆心在边上、内部、外部三种情况都给出相同关系,圆周角是对应弧的圆心角的一半。
理解时别漏掉:圆心角要选与圆周角对应的那条弧。同弦异侧的两个圆周角互补;只有弦为直径时,它们也相等。
使用条件:A、B、P 是同一圆上的三个不同点,已知 AB 是直径。
直径推出直角:直径所对的圆周角是直角。
符号表达
O 为圆心。AB 是直径,所以不含 P 的弧 AB 为半圆弧,对应圆心角为 180°。
性质:已知 AB 是直径
怎样理解
使用前面已说明的圆周角定理:所对圆心角是 180°,圆周角取其一半,所以 ∠APB=90°。
理解时别漏掉:P 不能与 A 或 B 重合;部分教材中的“泰勒斯定理”也指截线比例定理,引用时要核对具体结论。
等弧与圆周角
使用条件:同一圆或两个等圆,比较不含角顶点的对应弧。
等弧所对圆周角:同圆或等圆中,等弧所对的圆周角相等;所对的弧指不含角顶点的那条弧。
符号表达
图中 O、O′为两圆圆心,两圆半径相等;弧 AB、CD 分别不含 P、Q。
等弧推出等圆周角
怎样理解
等弧所对的圆心角相等,再各取一半得到圆周角相等。
理解时别漏掉:不同半径的圆,弧长相等不保证圆周角相等;要保留同圆或等圆条件。
使用条件:同一圆或两个等圆,已知两圆周角相等。
等圆周角所对的弧:同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等;所对的弧指不含角顶点的那条弧。
符号表达
沿用 O、O′、A、B、C、D、P、Q,所对的弧分别不含 P、Q。
等圆周角推出等弧
怎样理解
相等的圆周角对应相等的圆心角;在同圆或等圆中,再由等圆心角得到等弧。
理解时别漏掉:等圆周角推出等弧,也要保留同圆或等圆,不能只比较不同大小圆中的角度。
直径判定
使用条件:A、B、P 是同一圆上的三个不同点,已知 ∠APB=90°。
直角判定直径:直角所对的弦是圆的直径。
符号表达
O 为圆心,不能先把 AB 叫作直径。
判定:已知圆周角是直角
怎样理解
仍用圆周角定理,只是反向求对应弧:90° 的两倍是 180°,所以不含 P 的弧 AB 是半圆弧,其两个端点 A、B 连成的弦就是直径。
应用小例
另给条件:A、B、P 是同一个圆上三个不同点,∠APB=90°。
选择方法:已有直角而未知直径,选直径的判定,不倒用性质。
理由:这个圆周角所对的弧为半圆,弦 AB 经过圆心。
结论:AB 是这个圆的直径;同圆条件不能省去。
理解时别漏掉:P 不能与 A 或 B 重合;部分教材中的“泰勒斯定理”也指截线比例定理,引用时要核对具体结论。