圆的基本性质

与圆有关的概念及性质

概念

确定圆的条件

半径:决定圆的大小

圆心:决定圆的位置

圆心角:顶点在圆心的角,如图①中的∠BOC,∠AOC

圆周角:顶点在圆上,两边都与圆相交的角

弦:圆上任意两点间的线段叫做这个圆的一条弦;过圆心的弦叫做这个圆的直径,直径是圆中最长的弦

圆弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧. 圆的直径将这个圆分成能够完全重合的两条弧,这样的一条弧叫做半圆,大于半圆的弧叫优弧,小于半圆的弧叫做劣弧

等弧:能够完全重合的两条弧叫做等弧

等圆:能够完全重合的两个圆叫做等圆

性质

对称性:圆是轴对称图形,过圆心的每一条直线都是它的对称轴,圆也是中心对称图形,圆心是它的对称中心

旋转不变性:圆绕圆心旋转任意角度都与自身重合

垂径定理及其推论

定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分
这条弦所对的两条弧

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

弧、弦、圆心角之间的关系

定理

推论

在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,所对的弧也相等

在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦也相等

在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧也相等

圆周角定理及其推论

推论

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

同弧或等弧所对的圆周角相等

定理: 圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半

与圆有关的位置关系

直线与圆的位置关系
(设⊙O的半径为r,点到圆心O的距离为d)

相切

相交

相离

d>r

d=r

d<r

有且只有一个公共点

没有公共点

有2个公共点

三角形的外接圆与内切圆

外接圆

内切圆

经过三角形的三个顶点的圆
圆心是三角形的外心,三条边垂直平分线的交点

与三角形各边都相切的圆
圆心是三角形的内心,三个内角的角平分线的交点

三角形的外心到三个顶点的距离相等

∠BOC=2∠A,∠OBC=∠OCB


∠BOC=90°+ ∠A

三角形的内心到三条边的距离相等

与切线有关的证明和计算

切线

切线长定理

性质:圆的切线垂直于过切点的半径

判定

概念:当直线与圆有唯一一个公共点时,称直线与圆相切,此时这个公共点叫做切点,这条直线叫做圆的切线

已知切点:连接圆心与切点,证垂直

未知切点:作垂线,证半径

过圆外一点所画的圆的两条切线的切线长相等,这一点与圆心的连线平分两条切线的夹角,如图,PA、PB为⊙O的切线,A、B为切点,那么PA=PB,∠APO=∠BPO=2/∠APB

弧长、扇形的面积计算

扇形的相关计算

圆的周长:若圆的半径为r,则圆的周长C=2πr

弧长公式:l=180/nπr(其中l为弧长,n为弧所对圆心角的度数,r为弧所在圆的半径)

扇形的面积公式:S扇形=360/nπr²=2/rl(其中n为扇形的圆心角度数,r为扇形的半径,l为扇形的弧长)

弓形的面积:S弓形=S扇形AOB-S△AOB

圆锥的相关计算

r为圆锥底面圆的半径,α为圆锥侧面展开图的扇形的圆心角,l为母线长,则α=l/360r

h为圆锥的高,l为圆锥的母线长,r为圆锥底面圆的半径,则r2+h²=l2

r为圆锥底面圆的半径,则底面圆的面积S=πr²,周长C=2πr