观察
- 让 P 一直待在弦 AB 的上方,从左拖到右。∠APB 的读数变了吗?
- 把 P 拖过 A 或 B,到弦的另一侧去。新读数和原来的读数加起来是多少?
- 蓝色的是圆心角 ∠AOB,它对着同一条弧。它和红色读数是什么关系?拖 A、B 改变弦,这个关系还在吗?
- 拖 A、B,让弦 AB 经过圆心 O。这时圆周角是多少度?
顶点在圆上、两边都和圆相交的角叫圆周角。上面四条观察合起来就是:
∠APB=21∠AOB
这里的 ∠AOB 指 ∠APB 所对的那条弧的度数。弧不变,圆周角就不变。
先猜后证
弦 AB 固定。P 在优弧上时 ∠APB=50∘。把 P 拖到劣弧上,∠APB 是多少度?
°
先选定答案,才能看到结论。
✓ 猜对了!✗ 和你想的不一样——这正是值得停一下的地方。
P 在优弧上时,它对着劣弧,劣弧是 2×50∘=100∘。
P 到了劣弧上,它对着的是优弧,优弧是 360∘−100∘=260∘,所以圆周角是 130∘。
两个角正好互补:50∘+130∘=180∘。这是因为两条弧合起来是一整圈 360∘。
P 和 Q 分别在弦的两侧。把 Q 拖到 P 那一侧,两个读数会怎样?
为什么
关键只有一句话:半径都相等,所以圆心和圆上两点总能连出等腰三角形。
-
要证什么 P 在圆上,要证 ∠APB=21∠AOB。图上现在是 65∘ 和 130∘,但我们要的是对任何位置都成立的理由。
∠APB=21∠AOB ?
-
添一条直径
-
左边:等腰三角形
-
右边一样,加起来
-
圆心跑到角的外面
-
结论
如果顶点离开圆
结论:∠APB 等于弧 AB 的一半 ← 还成立吗?
现在 P 可以离开圆了。把它拖进圆里,再拖到圆外,各看一眼读数。
P 在圆内,角比圆周角大;P 在圆外,角比圆周角小;只有恰好在圆上才相等。
反过来用,这是一个很好的判断方法:如果 ∠APB 正好等于弧 AB 上的圆周角,而且 P 和那些圆周角的顶点在弦的同侧,那么 P 一定在圆上。第 6 站“四点共圆”就从这里出发。
练一练
圆 O 中,劣弧 AB 所对的圆心角 ∠AOB=110∘,点 P 在优弧 AB 上。求 ∠APB 的度数。
提示 · 方向∠APB 和 ∠AOB 对着同一条弧吗?
提示 · 方法P 在优弧上,∠APB 对着劣弧 AB,用“圆周角是圆心角的一半”。
提示 · 第一步∠APB=21∠AOB=21×110∘。
AB 是圆的直径,C 是圆上一点,∠CAB=38∘。求 ∠CBA 的度数。
提示 · 方法∠ACB 对着半圆,所以 △ABC 是直角三角形。
提示 · 第一步∠ACB=90∘,于是 ∠CAB+∠CBA=90∘。
圆的半径是 2,弦 AB=22。弦 AB 所对的圆周角可能是多少度?(把所有可能都写出来,用逗号隔开。)
提示 · 方向先别急着找圆周角,圆心角 ∠AOB 是多少?再想想:一条弦对着几条弧?
提示 · 方法看
△OAB 的三边:
2、
2、
22。它是什么三角形?然后分“顶点在优弧上”和“顶点在劣弧上”两种情况。
提示 · 第一步22+22=(22)2,所以
∠AOB=90∘。顶点在优弧上时圆周角是
45∘。
完整解答顶点在优弧上:21×90∘=45∘。顶点在劣弧上:180∘−45∘=135∘。答案是 45∘ 或 135∘。
圆上依次有四点 A、B、C、D。弦 AC 与 BD 交于圆内一点 E。已知弧 AB 是 70∘,弧 CD 是 50∘。求 ∠AEB 的度数。
提示 · 方向E 不在圆上,∠AEB 不是圆周角。能不能把它换成几个圆周角?
提示 · 方法连 BC。在 △EBC 中,∠AEB 是一个外角。
提示 · 第一步∠AEB=∠ECB+∠EBC=∠ACB+∠DBC。这两个都是圆周角,分别对着弧 AB 和弧 CD。
完整解答∠ACB=21×70∘=35∘,∠DBC=21×50∘=25∘,所以 ∠AEB=35∘+25∘=60∘。一般地,圆内角等于它和对顶角所对两条弧的和的一半。