蔣超
同學們在學習“圓”的相關知識時,往往會因為一些題目的反復出錯而悔恨不已.因此,我們在平時學習中,錯題的收集和整理就顯得尤為重要.整理錯題,反思錯誤,理清解題思路和思想方法能夠更好地提升學習數(shù)學的效率,鞏固數(shù)學知識.下面我們就從一些典型的例題出發(fā),歸納一些典型錯誤.
一、 圓中弦、弧、圓心角、等弧等概念理解不清
例1 下列說法中正確的是( ).
A. 長度相等的弧是等弧
B. 相等的圓心角所對的弧相等
C. 相等的弦所對的弧相等
D. 相等的弧所對的弦相等
【錯解】B或C.
【分析】本題是文字命題的選擇題,重點考查對等弧、等弦的理解.在同圓或等圓中,能夠互相重合的弧叫作等弧,故A選項錯誤.
通過畫圖1可知,在同心圓中,∠DAE=∠BAC,而與不重合,故B選項錯誤.通過畫圖2可知,HG是⊙O和⊙I的公共弦,但在⊙O中弦GH所對的劣弧與在⊙I中弦GH所對的劣弧不重合,故C選項錯誤.D選項中等弧暗指這兩條弧在同圓或等圓中,所以它們所對的弦必然相等.
例2 如圖3,請找出圖3⊙O中的弦_______,優(yōu)弧_______,圓心角_______.
【錯解】弦:AC、AB、BC、OB,
優(yōu)?。?、、,
圓心角:∠AOB、∠BOC.
【分析】本題主要考查對弦、弧、圓心角的概念的理解.連接圓上任意兩點的線段叫作弦,所以圖中OB是半徑而不是弦.圓上任意兩點間的部分叫作圓弧,同時弧又分為優(yōu)弧和劣弧,大于半圓的弧叫作優(yōu)弧,小于半圓的弧叫作劣弧,其中半圓既不是優(yōu)弧也不是劣弧.所以直徑AC所對的不算在內(nèi),這樣圖中還有AB、BC兩條弦.我們知道圓中每一條非直徑的弦必然對應一條優(yōu)弧和劣弧,所以圖中優(yōu)弧有和.頂點在圓心的角叫作圓心角,在這里同學們?nèi)菀装哑浇恰螦OC遺漏.
二、 對圓周角的理解和運用出錯,在圓中添輔助線的意識不強
例3 如圖4,已知過A、C、D三點的圓的圓心為E,過B、E、F三點的圓的圓心為D,如果∠A=57°,那么∠ABC=________°.
【錯解】33°.
【分析】本題主要考查圓周角定理、連半徑構造等腰三角形等知識.大家在解決本題時容易受圖形的影響,誤將∠ACB、∠ABC當作是⊙E的圓周角,AB當作是⊙E的直徑,根據(jù)直徑所對的圓周角是直角,錯誤認為∠ACB=90°,然后利用三角形內(nèi)角和定理求得∠ABC=33°.實際上在本題中,A、B、C三點并不是都在⊙E上,所以∠ABC并不是⊙E的圓周角.
【正確解法】連接EC、ED,如圖4,可設∠B=x,
∵DB=DE,
∴∠1=∠B=x,
∴∠2=∠1+∠B=2x,
而EC=ED,
∴∠3=∠2=2x,
∵EA=EC,
∴∠A=∠ACE,
∴∠4=180°-2∠A=180°-2×57°=66°,
∵∠4=∠3+∠B,
∴2x+x=66°,
得x=22°,即∠ABC=22°.
三、 對圓中的內(nèi)心、外心的理解混淆不清
例4 如圖5,點O和點I分別是△ABC的外心和內(nèi)心,若∠BOC=130°,則∠BIC=_______°.
【錯解】160°.
【分析】本題主要考查三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,三角形的外接圓與外心的運用.此題正確求出∠A的度數(shù)是關鍵.點O是三角形的外心——外接圓的圓心,即三角形各邊中垂線的交點;點I是三角形的內(nèi)心——內(nèi)切圓的圓心,即三角形各內(nèi)角平分線的交點.大家在運用條件時容易混淆,錯把點O當作內(nèi)心,從而得到∠ABC+∠ACB=100°,求出∠A=80°,再錯把點I當作外心,得到∠BIC=2∠A=160°.
【正確解法】∵點O是△ABC的外心,∠BOC=130°,
∴∠A=65°,
∴∠ABC+∠ACB=115°,
∵點I是△ABC的內(nèi)心,
∴∠IBC+∠ICB=×115°=57.5°,
∴∠BIC=180°-57.5°=122.5°.
四、 垂徑定理理解不透,解題時缺乏分類的意識
例5 如圖6,已知半徑OD與弦AB互相垂直,垂足為點C,若AB=8 cm,CD=3 cm,則⊙O的半徑為________.
【錯解】5.
【分析】本題主要考查勾股定理、垂徑定理等幾何知識及其應用.同學們在解本題時誤將CD長當作弦心距的長,進而利用勾股定理求得半徑長為5.在本題中CD長是弓形高,弦心距=半徑-弓形高.
【正確解法】如圖6,連接OB.
∵OD⊥AB,且AB=8,
∴AC=BC=4.
設⊙O的半徑為x,則OC=x-3,由勾股定理得:
x2=(x-3)2+42,
解得:x=.
故半徑為.
例6 已知⊙O的半徑是5,AB=8、CD=6是⊙O的兩條平行弦,則AB、CD間的距離是________.
【錯解】只有一解.
【分析】本題主要考查了垂徑定理的知識,特別要注意分類討論.同學們在解決這個問題的時候,由于沒有圖形,受慣性思維的影響,隨意畫出了其中的一種情況,利用勾股定理求出了距離.實際上,在解決與圓相關的問題時,由于圓的特殊性質,容易出現(xiàn)多解的現(xiàn)象,同學們在求解的過程中往往容易忽略,導致解題錯誤.
【正確解法】如圖7、圖8所示,連接OA,OC. 作直線OE⊥AB于E,交CD于F,
則OF⊥CD.
∵OE⊥AB,OF⊥CD,
∴AE=AB=4,CF=CD=3.
根據(jù)勾股定理,得:
OE===3,
OF===4.
①當AB和CD在圓心的同側時,
EF=OF-OE=1;
②當AB和CD在圓心的兩側時,
EF=OE+OF=7.
綜上,AB與CD間的距離為1或7.
在文章的最后,希望同學們在平時的學習中能養(yǎng)成及時整理錯題的習慣,在整理的過程中感悟、體會問題的解法和思想方法,讓所有的錯題在自己的反思中得到改正.
(作者單位:江蘇省常州市武進區(qū)湖塘實驗中學)