圆的概念 公式及推导(完整版)
13页1、圆的定义 几何说:平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆。定点称为圆心,定长称为半径。 轨迹说:平面上一动点以一定点为中心,一定长为距离运动一周的轨迹称为圆周,简称圆。 集合说:到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆。圆的相关量 圆周率:圆周长度与圆的直径长度的比叫做圆周率,值是3.14159265358979323846,通常用表示,计算中常取3.1416为它的近似值。 圆弧和弦:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。大于半圆的弧称为优弧,小于半圆的弧称为劣弧。连接圆上任意两点的线段叫做弦。经过圆心的弦叫做直径。 圆心角和圆周角:顶点在圆心上的角叫做圆心角。顶点在圆周上,且它的两边分别与圆有另一个交点的角叫做圆周角。 内心和外心:过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,其圆心叫做三角形的外心。和三角形三边都相切的圆叫做这个三角形的内切圆,其圆心称为内心。 扇形:在圆上,由两条半径和一段弧围成的图形叫做扇形。圆锥侧面展开图是一个扇形。这个扇形的半径成为圆锥的母线。圆和圆的相关量字母表示方法圆 半径r 弧 直径d 扇形弧长圆锥母线l 周长C 面积S 圆和其他图形的位置关系 圆
2、和点的位置关系:以点P与圆O的为例(设P是一点,则PO是点到圆心的距离),P在O外,POr;P在O上,POr;P在O内,POr。 直线与圆有3种位置关系:无公共点为相离;有两个公共点为相交;圆与直线有唯一公共点为相切,这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做切点。以直线AB与圆O为例(设OPAB于P,则PO是AB到圆心的距离):AB与O相离,POr;AB与O相切,POr;AB与O相交,POr。 两圆之间有5种位置关系:无公共点的,一圆在另一圆之外叫外离,在之内叫内含;有唯一公共点的,一圆在另一圆之外叫外切,在之内叫内切;有两个公共点的叫相交。两圆圆心之间的距离叫做圆心距。两圆的半径分别为R和r,且Rr,圆心距为P:外离PR+r;外切P=R+r;相交R-rPR+r;内切P=R-r;内含PR-r。【圆的平面几何性质和定理】有关圆的基本性质与定理 圆的确定:不在同一直线上的三个点确定一个圆。 圆的对称性质:圆是轴对称图形,其对称轴是任意一条过圆心的直线。圆也是中心对称图形,其对称中心是圆心。 垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧。逆定理:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,
3、并且平分弦所对的弧。有关圆周角和圆心角的性质和定理 在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两个圆周角,两条弧,两条弦中有一组量相等,那么他们所对应的其余各组量都分别相等。 一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半。 直径所对的圆周角是直角。90度的圆周角所对的弦是直径。 有关外接圆和内切圆的性质和定理 一个三角形有唯一确定的外接圆和内切圆。外接圆圆心是三角形各边垂直平分线的交点,到三角形三个顶点距离相等;内切圆的圆心是三角形各内角平分线的交点,到三角形三边距离相等。有关切线的性质和定理 圆的切线垂直于过切点的直径;经过直径的一端,并且垂直于这条直径的直线,是这个圆的切线。 切线判定定理:经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。 切线的性质:(1)经过切点垂直于这条半径的直线是圆的切线。(2)经过切点垂直于切线的直线必经过圆心。(3)圆的切线垂直于经过切点的半径。 切线的长定理:从圆外一点到圆的两条切线的长相等。有关圆的计算公式1.圆的周长C=2r=d 2.圆的面积S=r 3.扇形弧长l=nr/1804.扇形面积S=nr/360=rl/2 5.圆锥侧面积S=rl弦切角定义顶点在圆上,
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