圆 · 定义、性质、等弧与圆周角、直径判定

圆周角的定义、性质与直径判定

Inscribed Angles and the Diameter Criterion

本页目录定义

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

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°。

∠APB=90∘\angle APB=90^\circ

性质:已知 AB 是直径

已知 AB 经过圆心 O,所对的不含 P 的弧 AB 是 180° 半圆弧;再用圆周角定理得到 ∠APB=90°,图中不提前标待证直角。

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。

∠APB=∠CQD\angle APB=\angle CQD

等弧推出等圆周角

两圆半径相等,所选劣弧 AB、CD 对应的圆心角都为 60°,所以两弧相等;对应圆周角 ∠APB、∠CQD 都为 30°。

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。

∠APB=∠CQD\angle APB=\angle CQD

等圆周角推出等弧

两圆半径相等,已知 ∠APB=∠CQD=30°;所对的弧均不含各自角顶点,由此推出弧 AB、CD 相等。

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。

已知 ∠APB=90∘则 AB 是直径\begin{gathered}\text{已知 }\angle APB=90^\circ\\\text{则 }AB\text{ 是直径}\end{gathered}

判定:已知圆周角是直角

A、B、P 在同一圆上,只标已知 ∠APB=90°。由圆周角定理推出所对弧为半圆,再确认 AB 是直径。

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。