文 趙 丹
圓自身的旋轉(zhuǎn)不變性讓圓中的計算呈現(xiàn)靈活多樣性,圓中的角度、半徑問題是中考考查的熱點。由于圓周角、圓心角、弧度數(shù)之間的關(guān)系,再加上弦、弧、角之間的靈活轉(zhuǎn)化,為角的計算提供了不同方法。本文從有關(guān)圓中角的計算問題出發(fā),在不同圖形中結(jié)合條件尋找不同的解題方法,優(yōu)化圓中角的計算。
例1如圖1,AD是半圓的直徑,點C是的中點,∠ADC=55°,則∠BAD是多少?
【解析】由點C是的中點,聯(lián)想到垂徑定理,連接OC、BD可得OC⊥BD。方法1:借助等腰△COD,可得∠OCD=55°;由OC⊥BD,得∠CBD=35°,則問題解決。方法2:借助圓內(nèi)接四邊形對角互補,求得∠ABC=125°,可得∠CBD=∠CDB=35°,∠ADB=20°,可得∠BAD=70°。
【延伸】如圖2,AB是⊙O的直徑,C為上一點,∠BOC=50°,AD∥OC,AD交⊙O于點D,連接AC、CD,那么∠ACD=______。
【解析】本題方法較多,現(xiàn)提供垂徑定理的一種方法。作OE⊥AD,OF⊥CD,垂足分別為E、F,連接OD,可得∠AOE=∠DOE,∠COF=∠DOF,則∠EOF=65°。在四邊形EOFD中,可得∠EDF=115°。在△ADC中,可以求出∠ACD=40°。
【點評】利用圓的軸對稱性解決角度問題也是一種解題策略。利用對稱性構(gòu)造垂徑定理的基本圖形,借助對稱性得到角的大小,進(jìn)而實現(xiàn)解題。
例2已知△ABC,AB=2 3,O是三角形內(nèi)部一點,且OA=OB=OC=2,求∠ACB的度數(shù)。
【解析】方法1:看到OA=OB,即有等腰三角形,AB=2,想到作AB的垂線,可求得∠AOB=120°,再利用三個等腰三角形,借助△ABC的內(nèi)角和來求。方法2:看到 OA=OB=OC,想到了外接圓,借助圓周角與圓心角的關(guān)系可以快速解決此題。
【延伸】在等腰△ABC中,CB=AC,∠ACB=70°,點P在△ABC的外部,且與點C均在AB的同側(cè),如果PC=BC,試求∠APB的度數(shù)。
【解析】看到CA=CB=CP,聯(lián)想到定長;由∠ACB=70°,聯(lián)想到定角??吹蕉ㄩL定角問題,我們便聯(lián)想到圓,可以看作是以C為圓心,以CA長為半徑的圓,直接可得∠APB=35°。
【點評】在幾何圖形中,尋找隱圓是解決問題的一種非常簡便的策略,一旦看到了隱圓的存在,許多問題便能快速解決。這就需要我們在解題過程中注重對隱圓模型的識別,從題目中挖掘定長、定角條件,以不變應(yīng)萬變。
圓中角的計算方法很多,如何做到解題方法的優(yōu)化,這需要平時不斷積累,做題時善于思考,不僅要追求正確,還要靈活運用不同方法,借助一題多解發(fā)展思維。