肖 健
圓是初中平面幾何中的重要內(nèi)容,也是中考的重點(diǎn)內(nèi)容.下面我們就一起來看下這部分內(nèi)容常見的考點(diǎn).
主要考查圓及其有關(guān)概念,如弦、弧、圓心角、等圓、等弧的概念.
例1(2016·山東濰坊)木桿AB斜靠在墻壁上,當(dāng)木桿的上端A沿墻壁豎直下滑時(shí),木桿的底端B也隨之沿著射線OM方向滑動(dòng).下列圖中用虛線畫出木桿中點(diǎn)P隨之下落的路線,其中正確的是( ).
【解析】連接OP,顯然OP是Rt△AOB斜邊上的中線,由直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,可得OP=AB.由于木桿不管如何滑動(dòng),長(zhǎng)度都不變,所以O(shè)P長(zhǎng)為定值,所以P點(diǎn)就在以O(shè)為圓心的圓弧上.故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】此題很靈活地考查了圓的定義:平面上到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的集合叫圓.木桿AB在運(yùn)動(dòng)過程中,位置是變化的,但其中P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離保持不變.
主要考查圓的中心對(duì)稱性、旋轉(zhuǎn)不變性和軸對(duì)稱性、垂徑定理的使用.
例2(2017·青海西寧)如圖1,AB是⊙O的直徑,弦 CD 交 AB 于點(diǎn) P,AP=2,BP=6,∠APC=30°,則CD的長(zhǎng)為( ).
圖1
【解析】如圖2,連接OC,作OH⊥CD于H.
圖2
在Rt△OHC中,∵OC=4,OH=1,
【點(diǎn)評(píng)】結(jié)合條件,首先應(yīng)該想到垂徑定理,作出垂線段是解決本題的關(guān)鍵.圓中求半徑長(zhǎng)、弦長(zhǎng)或弦心距,通常要綜合使用垂徑定
∴HC=HD,∵AP=2,BP=6,
∴AB=8,∴OA=4,∴OP=OA-AP=2,
在Rt△OPH中,
∵∠OPH=∠APC=30°,理、勾股定理、三角函數(shù)等知識(shí).
例3(2017·湖北荊州)如圖3,A,B,C是⊙O上的三點(diǎn),且四邊形OABC是菱形.若點(diǎn)D是圓上異于A,B,C的另一點(diǎn),則∠ADC的度數(shù)是
圖3
圖4
【解析】如圖4,連接OB,
易知AB=OA=OB=BC,
∴△AOB是等邊三角形,
∴∠AOC=120°,
∴∠ADC=60°,∠AD′C=120°.
故答案為60°或120°.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了圓周角定理和圓的內(nèi)接四邊形的性質(zhì)定理.由于D點(diǎn)位置不確定,所以要進(jìn)行分類討論.分類討論思想的滲透是本題的亮點(diǎn).
主要考查直線是圓的切線的判定條件、直線與圓相切的性質(zhì).
例4(2017·浙江衢州)如圖5,在直角坐標(biāo)系中,⊙A的圓心A的坐標(biāo)為(-1,0),半徑為1,點(diǎn)P為直線y=x+3上的動(dòng)點(diǎn).過點(diǎn)P作⊙A的切線,切點(diǎn)為Q,則切線長(zhǎng)PQ的最小值是
圖5
圖6
【解析】如圖6,作PQ相切⊙A于點(diǎn)Q,連接AP,
∵PQ是⊙O的切線,
∴PQ⊥AQ,∴∠PQA=90°,
∴在Rt△APQ中,PQ2=AP2-AQ2=AP2-1,
∴當(dāng)AP最小,即AP⊥BC時(shí),PQ最小.
又∵由直線解析式可得C(4,0),B(0,3),
∴BC=5.
∵A(-1,0),
∴AC=5=BC.
又∵∠C=∠C,
∠APC=∠BOC=90°,
易證△CBO≌△CAP,
∴AP=3,∴PQ=2 2.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了切線的性質(zhì).連接圓心與切點(diǎn)是一條常用輔助線,由此構(gòu)造出的直角三角形廣泛應(yīng)用于圓的證明和計(jì)算中.
例5(2016·湖北荊門)如圖7,AB是⊙O的直徑,AD是⊙O的弦,點(diǎn)F是DA延長(zhǎng)線的一點(diǎn),AC平分∠FAB交⊙O于點(diǎn)C,過點(diǎn)C作CE⊥DF,垂足為點(diǎn)E.求證:CE是⊙O的切線.
圖7
【解析】證明:如圖8,連接CO.
∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC,
∵AC平分∠FAB,
∴∠OCA=∠CAE,
∴OC‖F(xiàn)D.∵CE⊥DF,∴OC⊥CE,
∴CE是⊙O的切線.
圖8
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了切線的判定.證明切線的常用方法有兩種:當(dāng)已知直線與圓有公共點(diǎn)時(shí),常證明直線經(jīng)過半徑的外端并且垂直這條半徑,即“連半徑,證垂直”;當(dāng)題設(shè)中未給出直線與圓的公共點(diǎn)時(shí),常證明直線到圓心的距離等于該圓的半徑,即“作垂直,證相等”.此題用的是第一種方法.
主要考查弧長(zhǎng)、扇形面積、弓形面積的計(jì)算,圓錐的側(cè)面積和全面積的計(jì)算.
例6(2016·江蘇蘇州)如圖9,AB是⊙O的直徑,AC是⊙O的弦,過點(diǎn)C的切線交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,若∠A=∠D,CD=3,則圖中陰影部分的面積為
圖9
【解析】如圖10,連接OC.
圖10
∵CD為⊙O的切線,∴OC⊥CD,
∴∠OCD=90°,∴∠D+∠COD=90°,
∵AO=CO,∴∠A=∠ACO,
∴∠COD=2∠A,
又∵∠A=∠D,∴∠COD=2∠D,
∴3∠D=90°,∴∠D=30°,
∴∠COD=60°,
∵CD=3,∴OC=3tan30°=3 ,
∴陰影部分的面積=S△DCO-S扇OCB=
【點(diǎn)評(píng)】此題綜合性較強(qiáng),涉及圓中較多的知識(shí).陰影部分面積的求解關(guān)鍵是求出△OCD和扇形OCB的面積.一般情況下,不規(guī)則圖形面積通常使用割補(bǔ)法求解.
例7(2017·浙江杭州)如圖11,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,BC=1.把△ABC分別繞直線AB和BC旋轉(zhuǎn)一周,所得幾何體的底面圓的周長(zhǎng)分別記作l1,l2,側(cè)面積分別記作S1,S2,則( ).
圖11
A.l1∶l2=1∶2,S1∶S2=1∶2
B.l1∶l2=1∶4,S1:S2=1:2
C.l1∶l2=1∶2,S1∶S2=1∶4
D.l1∶l2=1∶4,S1∶S2=1∶4
【解析】△ABC分別繞直線AB和BC旋轉(zhuǎn)一周,所得幾何體都為圓錐體.
∴l(xiāng)1=2π×BC=2π,l2=2π×AB=4π,
∴l(xiāng)1∶l2=1∶2,
∵S1=π×1× 5= 5 π,S2=π×2×=2π,
∴S1∶S2=1∶2.故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】此題關(guān)鍵是要認(rèn)識(shí)到△ABC分別繞直線AB和BC旋轉(zhuǎn)一周,所得幾何體都為圓錐體,然后再應(yīng)用圓錐的側(cè)面積公式解決即可.應(yīng)用公式時(shí),務(wù)必弄清楚母線長(zhǎng)和底面圓半徑是否已知,如果不已知,則需求解后再用公式.