黃芹
圓周角是圓中一類特殊的角,正確理解圓周角的概念,深刻認(rèn)識圓周角定理,切實(shí)掌握圓周角定理的應(yīng)用,是學(xué)好圓周角的關(guān)鍵,也是進(jìn)一步學(xué)好圓的相關(guān)知識的基礎(chǔ).
例1 如圖1,☉O是等腰三角形ABC的外接圓,AB=AC,∠A=45°,BD為☉O的直徑,BD= 2,連接CD,則∠D=______,BC=______.
【解析】由“同弧所對的圓周角相等”可知,∠D=∠A=45°;又BD為☉O的直徑,所以∠BCD=90°;又BD=2,所以BC=CD=2.
例2 若O為△ABC的外心,且∠BOC=60°,則∠BAC=______.
【解析】據(jù)抽樣調(diào)查,本題作答30°的同學(xué)很多,究其原因是有些考生受思維定勢的影響,只以銳角△ABC得出答案.其實(shí),本題中的三角形不一定是銳角三角形,因此需要進(jìn)行分類討論:(1) 若△ABC是銳角三角形,則如圖2,∠BAC=∠BOC,答案為30°;(2) 若△ABC是直角三角形,則如圖3,∠BAC=∠BOC,答案也為30°;(3) 若△ABC是鈍角三角形,則如圖4,此時(shí)在優(yōu)弧上取一點(diǎn)D,連接BD、CD,則∠BDC=∠BOC=30°,∠BAC=180°-∠BDC=180°-30°=150°,答案為150°. 因此,本題的答案為30°或150°.面對如此復(fù)雜的情況,不掌握分類的思想方法,難免以偏概全.
例3 如圖5,☉O是△ABC的外接圓,∠C=30°,AB=2 cm,則☉O的半徑為______cm.
【解析】過點(diǎn)A作直徑AD,連接BD,則由圓周角定理有∠D=∠C=30°,∠ABD=90°,由AB=2 cm,有AD=4 cm,故☉O的半徑為2 cm.
例4 如圖6,已知AB為☉O的直徑,C是的中點(diǎn),CD⊥AB,垂足為D,AE交CD于點(diǎn)F,連接AC,試說明AF=CF.
【分析】要說明AF=CF,只要說明∠ACF=∠CAF,其中∠CAF是弧CE所對的圓周角,而由條件知=,因此只要找出所對的圓周角與∠ACF相等即可,而構(gòu)造所對的圓周角,需連接BC,此時(shí)恰好構(gòu)造了直徑AB所對的圓周角∠ACB.
解:連接CB,∵AB是☉O的直徑,∴∠ACB=90°,即∠ACF+∠BCD=90°. ∵CD⊥AB,∴∠B+∠BCD=90°,∴∠B=∠ACF. ∵C是的中點(diǎn),∴=,∴∠B=∠CAE,∴∠ACF=∠CAF,∴AF=CF.
【點(diǎn)評】見“直徑”構(gòu)造“直徑所對的圓周角”,是常用且重要的輔助線. 由例3和例4應(yīng)學(xué)會由直徑聯(lián)想直角及由直角聯(lián)想直徑,這種雙向聯(lián)想在解決圓中有關(guān)問題時(shí)十分有效. 例4還告訴我們,在圓中,構(gòu)造同弧或等弧所對的圓周角即可得到相等的角,因此這也是常用的輔助線.
小試身手
1.(2013·山東泰安)如圖7,點(diǎn)A、B、C在☉O上,∠ABO=32°,∠ACO=38°,則∠BOC等于( ).
A. 60° B. 70°
C. 120° D. 140°
2.(2013·浙江舟山)如圖8,☉O中,半徑OD⊥弦AB于點(diǎn)C,連接AO并延長交☉O于點(diǎn)E,連接EC,若AB=8,CD=2,則EC的長度為( ).
A. 2 B. 8
C. 2 D. 2
3. (2013·浙江溫州)如圖9,AB為☉O的直徑,點(diǎn)C在☉O上,延長BC至點(diǎn)D,使DC=CB. 延長DA與☉O的另一個(gè)交點(diǎn)為E,連接AC,CE.
(1) 求證:∠B=∠D;
(2) 若AB=4,BC-AC=2,求CE的長.