9年级上册数学 2.4 圆周角(1) 逐字稿-2,909字
师:同学们,今天我们学习的课题是 2.4 圆周角(一)。之前我们学过,顶点在圆心的角叫做圆心角。要是把圆心角的顶点移动,不在圆心了,这些角会是什么样呢?大家来画一画。角的顶点不在圆心,能画出很多这样的角,大体可分成三类,这三类分别有什么特征呢?第一类,角的顶点在圆内,但不是圆心,因为在圆心的话就是圆心角了。第二类,角的顶点在圆上。第三类,角的顶点在圆外。大家想想,这三类画全了吗?再看这三类角,哪一个最特殊呢?
生:角的顶点在圆上的角最特殊。
师:没错,这节课我们就来研究角的顶点在圆上的角,我们把它叫做圆周角。圆周角有两个必备条件,一是角的顶点在圆上,二是角的两边都和圆相交。在这幅图上,角 A 就是弧 BC 所对的圆周角,我们说角 A 叫做弧 BC 所对的圆周角。如果在圆 O 上有 B、C 两点,大家任意画出几个弧 BC 所对的圆周角,想想这样的角能画出多少个?
生:动手尝试后发现这样的角有很多,因为角的顶点可以在优弧 BC 上任意选择,有无数个这样的点,所以角也有无数个。
师:这些角看起来很乱,大家能不能给它们分类呢?根据角的顶点位置变化,以及和圆心的关系,可分为三类。第一,圆心在角的边上;第二,圆心在角的内部;第三,圆心在角的外部。我们把无数个弧 BC 所对的圆周角分成了这三类。接下来研究,这些角位置不同,大小有什么特征呢?大家想想办法,看看怎么找到它们大小之间的关系。
生:可以用量角器量一量。
师:对,如果用量角器去量,在这幅图中角 A1、角 A2、角 A3 的大小是相等的。度量后我们猜想,角 A1、角 A2、角 A3 都是弧 BC 所对的圆周角,它们相等,进而猜想同一条弧所对的无数个圆周角都相等。但仅有猜想不够,还得证明。怎么证明角 A1 等于角 A2 等于角 A3,从而证明同弧所对的圆周角都相等这个结论呢?我们把这幅图分解成三幅图。证明这三个角相等不容易,不过圆心在角边上的这幅图比较特殊,我们从它入手突破。要证明弧 BC 所对的众多圆周角都相等,选这个特殊的,还得选个中介。弧 BC 所对的圆周角是角 A,和弧 BC 相关的结论我们学过哪些呢?弧的度数、弦以及弧所对的圆心角的度数,那能不能找找弧 BC 所对的圆周角和圆心角之间的关系呢?我们先画出弧 BC 所对的圆心角,即角 BOC。这时发现角 BOC 等于角 A 加上角 C,而角 A 和角 C 相等,因为三角形 AOC 是等腰三角形。所以角 BOC 是角 BAC 的两倍。我们来写证明过程,首先连接 OC,因为角 BOC 是三角形 AOC 的外角,所以角 BOC 等于角 BAC 加角 OCA;又因为 OA 等于 OC,所以角 OCA 等于角 BAC;所以角 BOC 等于两倍的角 BAC,也可写成角 BAC 等于 1/2 的角 BOC,通过这个特例证明了特殊图形中圆心角和圆周角的关系。对于另外两类图形,来看,如果圆心 O 在角 BAC 的内部,弧 BC 所对的圆周角和前面证明的角 A 还相等吗?
生:不太清楚。
师:这个问题不难,做出直径 AD,就可把下面这幅图转化成上面的图。角 BAD 是弧 BD 所对的圆周角,转化成了圆心在圆周角边上的图,右边的角 DAC 同样转化成了这种图。由前面证明的结论可知,角 BAD 是 1/2 的角 BOD,角 DAC 是 1/2 的角 DOC。来看过程,做直径 AD,由已知可得角 BAD 等于 1/2 角 BOD,角 DAC 等于 1/2 角 DOC,所以角 BAC 等于角 BAD 加角 DAC,也就等于 1/2 角 BOD 加角 DOC,即 1/2 的角 BOC。这样通过转化成已证特例,证明了角 BAC 是角 BOC 的一半,即弧 BC 所对的圆周角是圆心角的一半,第二类图形得证。再看第三类图形,有了前面的经验,通过做直径 AD 也可将它转化成上面的图,这时角 DAC、角 DAB 就是圆心在边上的圆周角。来看过程,做出直径后,由前面已证可知角 DAB 等于 1/2 角 DOB,角 DAC 等于 1/2 角 DOC,此时角 BAC 等于角 DAC 减角 DAB,最终得到它等于 1/2 的角 BOC。通过证明这三类圆周角都是弧 BC 所对的圆周角,发现它们相等,且都等于这条弧所对圆心角的一半。证明过程回顾一下,弧 BC 所对圆周角无数个,我们把它们分成有限的三类,要证明无数个角相等,只要证明这三类角相等。先证明了圆心在角边上这个特例,另外两种通过添加直径转化成这个特例,完成了三类图形的证明,最终证明无数个角相等。得到结论:同弧或者等弧所对的圆周角相等,都等于它所对弧上圆心角度数的一半。因为圆心角的度数和弧的度数相等,所以也可说圆周角的度数等于它所对弧的度数的一半,这就是圆周角的性质。接下来看一道例题。例一,如图,圆 O 的弦 AB、DC 的延长线相交于点 E,角 AOD 等于 150 度,弧 BC 为 70 度,求角 ABD、角 AED 的度数。大家自己先试试。拿到问题,思考很重要。根据条件,角 AOD 等于 150 度,角 AOD 是什么?