【摘要】初中階段,圓作為一個普通又特殊的幾何圖形受到命題人的青睞,使得在每年的中考中都會出現(xiàn)相關試題.但是,圓的相關性質(zhì)較多,且與三角形、四邊形等聯(lián)系緊密,導致學生得分效果不佳.本文總結中考中圓常見的幾類題型及解題策略,以供學生參考.
【關鍵詞】圓;初中數(shù)學;解題技巧
初中數(shù)學中,圓作為重要幾何圖形,常出現(xiàn)在考題中.其特殊性質(zhì)使得題目可獨立命題或與三角形、四邊形結合,增加了解題難度.總結圓的常見題型,有助于提升學生解題效率.
1 基礎計算
基礎計算是圓相關問題中最為常見的一種題型,常見的考查方法有求解線段長度、圖形面積、周長、角度等.在實際的解題中,通常不是對某單一知識點的考查,而是會綜合多個知識點,因此需要學生掌握并靈活運用圓、三角形、四邊形等知識來解答問題.如經(jīng)常用到的知識點有垂徑定理、相似三角形、勾股定理、切點距離等.
例1 如圖1,AB是圓O的直徑,OD垂直于弦AC于點D,DO的延長線交圓O于點E,若AC=42,DE=4,則BC的長為( )
(A)1. (B)2. (C)2. (D)4.
解析 因為OD⊥AC于點D,OE為半徑,
所以∠ODA=90°,
AD=DC=12AC=12×42=22.
在△ABC中,OA=OB,AD=DC,
所以OD是△ABC的中位線,
所以OD∥BC,OD=12BC,
設OD=x,
則AO=OE=4-x,BC=2x,
在Rt△AOD中,∠ODA=90°,
由勾股定理可得AD2+OD2=AO2,
所以(22)2+x2=(4-x)2,
可得x=1.
所以BC=2x=2,則正確答案為(C).
2 動點問題
在這類問題中,通常會涉及一個或兩個動點,同時會伴隨圖形的平移、翻折、旋轉等情境.在解題中,需要學生具備較強的數(shù)形結合思維,要將動點的運動轉化為幾何圖形進行表示,在此基礎之上,判斷滿足題意時,動點所處位置,而后結合相關知識,構建聯(lián)系,進而解答問題.
例2 已知圓O半徑為2,P為圓O上一定點,A,B為圓O上兩個動點,且∠APB=30°,C為PB的中點,則A,B在運動過程中,線段AC的最大值為( )
(A)2+33. (B)1+3.
(C)2+32. (D)23-2.
解析 由題意可知,連接OA,OB,OP,AB,
取OB中點為M,連接CM,AM,
由∠APB=30°,可得∠AOB=60°,
△AOB為等腰三角形.
圓O半徑為2,由勾股定理可得:
AM=AO2-OM2+22-12=3.
由C為PB的中點,可知在△POB中,CM為其中位線,
由中位線性質(zhì)可知,CM=12,OP=1,
在△AMC中,結合三角形三邊關系,
可得AC≤AM+MC=3+1,
因此AC的最大值為3+1,此時A,M,C三點共線,故正確答案為(B).
3 內(nèi)接多邊形
此類試題更多的是對相關基礎概念的考查.因此,學生要掌握內(nèi)接多邊形的相關定理及推導方法,如圓內(nèi)接多邊形內(nèi)角和為(n-2)×180°,外角和為360°,圓的內(nèi)接四邊形的對角互補,圓內(nèi)接四邊形的一個外角等于其內(nèi)對角等.在實際的解題中,根據(jù)問題進行靈活運用.
例3 如圖3,四邊形ABCD內(nèi)接于圓O,AB為圓O直徑,∠ABD=20°,則∠BCD的度數(shù)為( )
(A)90°. (B)100°. (C)110°. (D)120°.
解析 因為AB為圓O直徑,
所以∠ADB=90°,
所以∠A+∠ABD=90°,
所以∠A=90°-∠ABD=90°-20°=70°,
因為四邊形ABCD內(nèi)接于圓O,
所以∠A+∠BCD=180°,
所以∠BCD=110°,故正確答案為(C).
4 內(nèi)切圓、外接圓
在對圓的考查中,三角形的內(nèi)切圓、外接圓屬于必考點.對于內(nèi)切圓,圓心為三角形三個角角平分線的交點;圓心到三角形三邊的距離相等;內(nèi)切圓的面積等于三角形周長的一半乘以圓的半徑.對于外接圓,外接圓圓心到三角形三個頂點的距離相等;圓心距離三角形頂點距離即為圓的半徑;當三角形內(nèi)心、垂心、重心和外心四點共圓時,即在三角形外接圓上.另外,三角形的內(nèi)切圓、外切圓還存在其他許多知識點,都需要學生靈活運用.
例4 如圖4,△ABC是圓O的內(nèi)接三角形,若∠ABC=45°,AC=2,則圓O的半徑為( )
(A)12. (B)1. (C)32. (D)2.
解析 連接CO并延長,交圓O于點D,連接AD,
可得∠ADC=∠ABC=45°,
因為CD是圓O的直徑,
所以∠CAD=90°,
所以AD=AC=2.
在Rt△ACD中,∠CAD=90°,
由勾股定理可得CD2=AC2+AD2,
所以CD=(2)2+(2)2=2,
所以圓O的半徑為1.
5 結語
綜上所述,圓作為初中數(shù)學的重要知識點,本文總結了中考中圓常見的幾類命題方法,分別為基礎計算、位置關系、動點、內(nèi)接多邊形、內(nèi)切圓、外接圓等.在日常學習中,學生要重視對各問題的思考,積極總結解題方法,以期在解題中,快速解答問題.
參考文獻:
[1]阿班.初中數(shù)學中關于“圓”的解題策略[J].數(shù)理天地(初中版),2022(16):15-17.
[2]劉芳娣.初中數(shù)學解題中有關圓的解題方法[J].數(shù)理天地(初中版),2023(21):16-17.