1.光在同一均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的
前提條件是在同一均勻介質(zhì)。否則,可能發(fā)生偏折。如光從空氣斜射入水中(不是同一種介質(zhì));“海市蜃樓”現(xiàn)象(介質(zhì)不均勻)。
2.若半徑為5cm的一段弧長(zhǎng)等于半徑為2cm的圓的周長(zhǎng),則這段弧所對(duì)的圓心角為( )
A.18° B.36° C.72° D.144°
4.(1)AB=5>1+3,外離.
(2)設(shè)B(x,0)x≠-2,則AB=
,⊙B半徑為│x+2│,
①設(shè)⊙B與⊙A外切,則
=│x+2│+1,
當(dāng)x>-2時(shí),
=x+3,平方化簡(jiǎn)得:x=0符題意,∴B(0,0),
當(dāng)x<-2時(shí),
=-x-1,化簡(jiǎn)得x=4>-2(舍),
②設(shè)⊙B與⊙A內(nèi)切,則
=│x+2│-1,
當(dāng)x>-2時(shí),
=x+1,得x=4>-2,∴B(4,0),
當(dāng)x<-2時(shí),
=-x-3,得x=0,
知識(shí)點(diǎn)七、正多邊形和圓
重點(diǎn):講清正多邊形和圓中心正多邊形半徑、中心角、弦心距、邊長(zhǎng)之間的關(guān)系.
難點(diǎn):使學(xué)生理解四者:正多邊形半徑、中心角、弦心距、邊長(zhǎng)之間的關(guān)系.
正多邊形的中心:所有對(duì)稱軸的交點(diǎn);
正多邊形的半徑:正多邊形外接圓的半徑。
正多邊形的邊心距:正多邊形內(nèi)切圓的半徑。
正多邊形的中心角:正多邊形每一條邊所對(duì)的圓心角。
正n邊形的n條半徑把正n邊形分成n個(gè)全等的等腰三角形,每個(gè)等腰三角形又被相應(yīng)的邊心距分成兩個(gè)全等的直角三角形。
例1.如圖,已知正六邊形ABCDEF,其外接圓的半徑是a,求正六邊形的周長(zhǎng)和面積.
解題思路:要求正六邊形的周長(zhǎng),只要求AB的長(zhǎng),已知條件是外接圓半徑,因此自然而然,邊長(zhǎng)應(yīng)與半徑掛上鉤,很自然應(yīng)連接OA,過(guò)O點(diǎn)作OM⊥AB垂于M,在Rt△AOM中便可求得AM,又應(yīng)用垂徑定理可求得AB的長(zhǎng).正六邊形的面積是由六塊正三角形面積組成的.
解:如圖所示,由于ABCDEF是正六邊形,所以它的中心角等于
=60°,△OBC是等邊三角形,從而正六邊形的邊長(zhǎng)等于它的半徑.![]()
因此,所求的正六邊形的周長(zhǎng)為6a
在Rt△OAM中,OA=a,AM=
AB=
a
利用勾股定理,可得邊心距
OM=
=![]()
a
∴所求正六邊形的面積=6×
×AB×OM=6×
×a×
a=![]()
a2
例2.在直徑為AB的半圓內(nèi),劃出一塊三角形區(qū)域,如圖所示,使三角形的一邊為AB,頂點(diǎn)C在半圓圓周上,其它兩邊分別為6和8,現(xiàn)要建造一個(gè)內(nèi)接于△ABC的矩形水池DEFN,其中D、E在AB上,如圖24-94的設(shè)計(jì)方案是使AC=8,BC=6.
(1)求△ABC的邊AB上的高h(yuǎn).
(2)設(shè)DN=x,且
,當(dāng)x取何值時(shí),水池DEFN的面積最大?
(3)實(shí)際施工時(shí),發(fā)現(xiàn)在AB上距B點(diǎn)1.85的M處有一棵大樹,問(wèn):這棵大樹是否位于最大矩形水池的邊上?如果在,為了保護(hù)大樹,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出另外的方案,使內(nèi)接于滿足條件的三角形中欲建的最大矩形水池能避開大樹.
![]()
解題思路:要求矩形的面積最大,先要列出面積表達(dá)式,再考慮最值的求法,初中階段,尤其現(xiàn)學(xué)的知識(shí),應(yīng)用配方法求最值.(3)的設(shè)計(jì)要有新意,應(yīng)用圓的對(duì)稱性就能圓滿解決此題.
解:(1)由AB·CG=AC·BC得h=
=4.8
(2)∵h(yuǎn)=
且DN=x
∴NF=![]()
則S四邊形DEFN=x·
(4.8-x)=-
x2+10x
=-
(x2-
x)
=-
[(x-
)2-
]
=-
(x-2.4)2+12
∵-
(x-2.4)2≤0
∴-
(x-2.4)2+12≤12 且當(dāng)x=2.4時(shí),取等號(hào)
∴當(dāng)x=2.4時(shí),SDEFN最大.
(3)當(dāng)SDEFN最大時(shí),x=2.4,此時(shí),F(xiàn)為BC中點(diǎn),在Rt△FEB中,EF=2.4,BF=3.
∴BE=
=1.8
∵BM=1.85,∴BM>EB,即大樹必位于欲修建的水池邊上,應(yīng)重新設(shè)計(jì)方案.
∵當(dāng)x=2.4時(shí),DE=5
∴AD=3.2,
由圓的對(duì)稱性知滿足條件的另一設(shè)計(jì)方案,如圖所示:
![]()
此時(shí),AC=6,BC=8,AD=1.8,BE=3.2,這樣設(shè)計(jì)既滿足條件,又避開大樹.
練習(xí)1如圖所示,已知⊙O的周長(zhǎng)等于6
cm,求以它的半徑為邊長(zhǎng)的正六邊形ABCDEF的面積.
![]()
4.如圖所示,點(diǎn)A坐標(biāo)為(0,3),OA半徑為1,點(diǎn)B在x軸上.
(1)若點(diǎn)B坐標(biāo)為(4,0),⊙B半徑為3,試判斷⊙A與⊙B位置關(guān)系;
(2)若⊙B過(guò)M(-2,0)且與⊙A相切,求B點(diǎn)坐標(biāo).
答案: 1.B 2.D 3.B
2.半徑為2cm和1cm的⊙O1和⊙O2相交于A、B兩點(diǎn),且O1A⊥O2A,則公共弦AB的長(zhǎng)為( ).
A.
cm B.
cm C.
cm D.
cm
3.如圖所示,半圓O的直徑AB=4,與半圓O內(nèi)切的動(dòng)圓O1與AB切于點(diǎn)M,設(shè)⊙O1的半徑為y,AM=x,則y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式是( ).
A.y=
x2+x B.y=-
x2+x
C.y=-
x2-x D.y=
x2-x
3.
如圖,P為⊙O外一點(diǎn),PA切⊙O于點(diǎn)A,過(guò)點(diǎn)P的任一直線交⊙O于B、C,連結(jié)AB、AC,連PO交⊙O于D、E.
(1)求證:∠PAB=∠C.
(2)如果PA2=PD·PE,那么當(dāng)PA=2,PD=1時(shí),求⊙O的半徑.
答案: 1.A 2.B 3. (1)提示:作直徑AF,連BF,如右圖所示.
(2)由已知PA2=PD·PE,可得⊙O的半徑為
.
知識(shí)點(diǎn)六、圓與圓的位置關(guān)系
.重點(diǎn):兩個(gè)圓的五種位置關(guān)系中的等價(jià)條件及它們的運(yùn)用.
難點(diǎn):探索兩個(gè)圓之間的五種關(guān)系的等價(jià)條件及應(yīng)用它們解題.
外離:兩圓沒(méi)有公共點(diǎn),一個(gè)圓上所有的點(diǎn)都在另一個(gè)圓的外部
相離:
內(nèi)含:兩圓沒(méi)有公共點(diǎn),一個(gè)圓上所有的點(diǎn)都在另一個(gè)圓的內(nèi)部
相切:
外切:兩圓只有一個(gè)公共點(diǎn),除公共點(diǎn)外一個(gè)圓上所有的點(diǎn)都在另一個(gè)圓的外部
內(nèi)切:兩圓只有一個(gè)公共點(diǎn),除公共點(diǎn)
外一個(gè)圓上所有的點(diǎn)都在另一個(gè)圓的內(nèi)部
相交。簝蓤A只有兩個(gè)公共點(diǎn)。
設(shè)兩圓的半徑分別為r1、r2,圓心距(兩圓圓心的距離)為d,則有兩圓的位置關(guān)系,d與r1和r2之間的關(guān)系.
外離
d>r1+r2
外切
d=r1+r2
相交
│r1-r2│<d<r1+r2
內(nèi)切
d=│r1-r2│
內(nèi)含
0≤d<│r1-r2│(其中d=0,兩圓同心)
例1.兩個(gè)同樣大小的肥皂
泡黏在一起,其剖面如圖1所示(點(diǎn)O,O′是圓心),分隔兩個(gè)肥皂泡的肥皂膜PQ成一條直線,TP、NP分別為兩圓的切線,求∠TPN的大小.
![]()
(1)
(2)
解題思路:要求∠TPN,其實(shí)就是求∠OPO′的角度,很明顯,∠POO′是正三角形,如圖2所示.
解:∵PO=OO′=PO′
∴△PO′O是一個(gè)等邊三角形
∴∠OPO′=60°
又∵TP與NP分別為兩圓的切線,
∴∠TPO=90°,∠NPO′=90°
∴∠TPN=360°-2×90°-60°=120°
例2.如圖1所示,⊙O的半徑為7cm,點(diǎn)A為⊙O外一點(diǎn),OA=15cm,
求:(1)作⊙A與⊙O外切,并求⊙A的半徑是多少?
![]()
(1) (2)
(2)作⊙A與⊙O相內(nèi)切,并求出此時(shí)⊙A的半徑.
解題思路:(1)作⊙A和⊙O外切,就是作以A為圓心的圓與⊙O的圓心距d=rO+rA;(2)作OA與⊙O相內(nèi)切,就是作以A為圓心的圓與⊙O的圓心距d=rA-rO.
解:如圖2所示,(1)作法:以A為圓心,rA=15-7=8為半徑作圓,則⊙A的半徑為8cm
(2)作法:以A點(diǎn)為圓心,rA′=15+7=22為半徑作圓,則⊙A的半徑為22cm
練習(xí):1.已知兩圓的半徑分別為5cm和7cm,圓心距為8cm,那么這兩個(gè)圓的位置關(guān)系是( )
A.內(nèi)切 B.相交 C.外切 D.外離
2.如圖,P為⊙O外一點(diǎn),PA、PB為⊙O的切線,A、B為切點(diǎn),弦AB與PO交于C,⊙O半徑為1,PO=2,則PA_______,PB=________,PC=_______AC=______,BC=______∠AOB=________.
2.設(shè)I是△ABC的內(nèi)心,O是△ABC的外心,∠A=80°,則∠BIC=________,∠BOC=________.
答案1.A 2. 130° 160°
知識(shí)點(diǎn)五、直線和圓的位置關(guān)系:相交、相切、相離
重點(diǎn):,直線和圓的位置關(guān)系的性質(zhì)和判定
難點(diǎn):直線和圓三種位置關(guān)系的性質(zhì)及判定。
當(dāng)直線和圓相交時(shí),d<r;反過(guò)來(lái),當(dāng)d<r時(shí),直線和圓相交。
當(dāng)直線和圓相切時(shí),d=r;反過(guò)來(lái),當(dāng)d=r時(shí),直線和圓相切。
當(dāng)直線和圓相離時(shí),d>r;反過(guò)來(lái),當(dāng)d>r時(shí),直線和圓相離。
切線的性質(zhì)定理:圓的切線垂直于過(guò)切點(diǎn)的直徑
切線的判定定理:經(jīng)過(guò)直徑的一端,并且垂直于這條直徑的直線是圓的切線。
切線長(zhǎng):在經(jīng)過(guò)圓外一點(diǎn)的圓的切線上,這點(diǎn)到切點(diǎn)之間的線段的長(zhǎng)叫做這點(diǎn)到圓的切線長(zhǎng)。
切線長(zhǎng)定理:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線,它們的切線長(zhǎng)相等,圓心和圓外這點(diǎn)的連線平分兩條切線的夾角。
例1、 在
中,BC=6cm,∠B=30°,∠C=45°,以A為圓心,當(dāng)半徑r多長(zhǎng)時(shí)所作的⊙A與直線BC相切?相交?相離?
![]()
解題思路:作AD⊥BC于D
在
中,∠B=30° ∴ ![]()
在
中,∠C=45°
∴ CD=AD
∵ BC=6cm ∴ ![]()
∴ ![]()
∴ 當(dāng)
時(shí),⊙A與BC相切;當(dāng)
時(shí),⊙A與BC相交;當(dāng)
時(shí),⊙A與BC相離。
例2.如圖,AB為⊙O的直徑,C是⊙O上一點(diǎn),D在AB的延長(zhǎng)線上,且∠DCB=∠A.
(1)CD與⊙O相切嗎?如果相切,請(qǐng)你加以證明,如果不相切,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(2)若CD與⊙O相切,且∠D=30°,BD=10,求⊙O的半徑.
解題思路:(1)要說(shuō)明CD是否是⊙O的切線,只要說(shuō)明OC是否垂直于CD,垂足為C,因?yàn)镃點(diǎn)已在圓上.
由已知易得:∠A=30°,又由∠DCB=∠A=30°得:BC=BD=10
解:(1)CD與⊙O相切
理由:①C點(diǎn)在⊙O上(已知)
②∵AB是直徑
∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠OCB=90°
∵∠A=∠OCA且∠DCB=∠A
∴∠OCA=∠DCB
∴∠OCD=90°
綜上:CD是⊙O的切線.
(2)在Rt△OCD中,∠D=30°
∴∠COD=60°
∴∠A=30°
∴∠BCD=30°
∴BC=BD=10
∴AB=20,∴r=10
答:(1)CD是⊙O的切線,(2)⊙O的半徑是10.
練習(xí):1.如圖,AB為⊙O直徑,BD切⊙O于B點(diǎn),弦AC的延長(zhǎng)線與BD交于D點(diǎn),若AB=10,AC=8,則DC長(zhǎng)為________.
![]()
5、三角形的內(nèi)心:三角形三條角平分線的交點(diǎn),即三角形內(nèi)切圓的圓心。
例1.如圖,通過(guò)防治“非典”,人們?cè)鰪?qiáng)了衛(wèi)生意識(shí),大街隨地亂扔生活垃圾的人少了,人們自覺(jué)地將生活垃圾倒入垃圾桶中,如圖24-49所示,A、B、C為市內(nèi)的三個(gè)住宅小區(qū),環(huán)保公司要建一垃圾回收站,為方便起見(jiàn),要使得回收站建在三個(gè)小區(qū)都相等的某處,請(qǐng)問(wèn)如果你是工程師,你將如何選址.
![]()
解題思路: 連結(jié)AB、BC,作線段AB、BC的中垂線,兩條中垂線的交點(diǎn)即為垃圾回收站所在的位置.
例2.如圖,點(diǎn)O是△ABC的內(nèi)切圓的圓心,若∠BAC=80°,
則∠BOC=( )
A.130° B.100° C.50° D.65°
解題思路:此題解題的關(guān)鍵是弄清三角形內(nèi)切圓的圓心是三角形內(nèi)角平分線的交點(diǎn),答案A
例3.如圖,Rt△ABC,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,則它的外心與頂點(diǎn)C的距離為(
).
A.5 cm B.2.5cm C.3cm D.4cm
解題思路:直角三角形外心的位置是斜邊的中點(diǎn),答案 B
練習(xí)1、如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,AB是直徑,BC=4,AC=3,CD平
分∠ACB,則弦AD長(zhǎng)為( )
A.![]()
B.
C.
D.3
4、三角形的內(nèi)切圓:與三角形的三邊都相切的圓。
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