文 黃秀旺(特級教師)
教材是老師和同學們進行教學活動的材料,是教學的主要媒介。蘇科版數學教材九年級上冊“對稱圖形——圓”給出了一些重要定理,而對于數學問題的探究來說,我們如果對定理做一些延伸性的思考,會得到更有價值的結論,有助于提升解決問題的能力。
基本定理:教材第45頁“圓心角的度數與它所對的弧的度數相等”,第55頁“圓周角的度數等于它所對弧上的圓心角度數的一半”。
追問:圓周角的度數與它所對弧的度數之間的關系如何?
因為圓心角的度數與它所對弧的度數相等,圓周角的度數等于它所對弧上的圓心角度數的一半,所以圓周角的度數等于它所對弧的度數的一半。
例1(2019·江蘇鹽城)如圖1,點A、B、C、D、E在⊙O上,且為50°,則∠E+∠C=________°。
【解析】∠E與∠C均為圓周角,它們所對的弧分別是,由于為50°,所 以與的 度 數 之 和 為360°-50°,即310°,根據“圓周角的度數等于它所對弧的度數的一半”得到∠E+∠C=155°。
例2如圖2,是半圓,O為AB的中點,C、D兩點在上,且AD∥OC,連接BC、BD。若為62°,則∠ABD為( )。
A.28 B.29
C.30 D.31
【解析】根據題意,AB是直徑,∠ADB=90°,又AD∥OC,所以OC⊥DB,根據垂徑定理,,因為為62°,所以也為62°。可以得到為56°,根據“圓周角的度數等于它所對弧的度數的一半”得到∠ABD=28°。
教材第60頁的練習3:如圖3,四邊形ABCD是⊙O的內接四邊形,∠C=130°。求∠BOD的度數。
追問1:一般地,∠C與∠BOD有怎樣的數量關系?
根據教材第59頁“圓內接四邊形的對角互補”,第55頁“圓周角的度數等于它所對弧上的圓心角度數的一半”可以得到∠C+∠A=180°,∠A=∠BOD,所以∠C+∠BOD=180°。
例3(2018·江蘇蘇州)如圖4,AB是半圓的直徑,O為圓心,C是半圓上的點,D是上的點,若∠BOC=40°,則∠D的度數為( )。
A.100° B.110°
C.120° D.130°
【解析】根據互補得出∠AOC=180°-4
0°=140°,由延伸性思考可知∠AOC+∠D=180°,所以∠D=110°。
教材第60頁的練習2:如圖5,四邊形ABCD是⊙O的內接四邊形,∠CBE是它的一個外角。若∠D=100°,求∠CBE的度數。
追問2:一般地,∠CBE與∠D有怎樣的數量關系?
【解析】根據“圓內接四邊形的對角互補”得到∠D+∠ABC=180°,又∠ABC+∠CBE=180°,所以∠CBE=∠D,即外角等于它的內對角。
例4(2019·貴州銅仁)如圖6,四邊形ABCD為⊙O的內接四邊形,∠A=100°,則∠DCE的度數為________。
【解析】根據延伸性思考得到外角等于它的內對角,所以∠DCE=∠A=100°。
基本定理:教材第47頁“垂直于弦的直徑平分弦以及弦所對的兩條弧”,第55頁“圓周角的度數等于它所對弧上的圓心角度數的一半”。
如圖7,AB是⊙O的直徑,CD是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足為P。
追問:如圖7,除了∠COB,還有哪個角與∠BOD相等?
【解析】根據已知條件,利用垂徑定理可以知道,再根據“圓周角的度數等于它所對弧上的圓心角度數的一半”,可以得到∠CAD=∠BOD。此結論的應用也較為廣泛。
例5(2013·江蘇南京)如圖8,AD是⊙O的切線,切點為A,AB是⊙O的弦。過點B作BC∥AD,交⊙O于點C,連接AC,過點C作CD∥AB,交AD于點D。連接AO并延長交BC于點M,交過點C的直線于點P,且∠BCP=∠ACD。
試判斷直線PC與⊙O的位置關系,并說明理由。
【解析】如圖9,連接OC,由以上延伸性思考可知∠POC=∠BAC。由AB∥DC得∠ACD=∠BAC,所以∠POC=∠BCP。而由切線AD的性質及BC∥AD可知∠OMC=90°,所 以∠POC+∠MCO=90°,從 而∠BCP+∠MCO=90°,易判斷直線PC與⊙O的位置關系。
當然,圓這一章還有一些定理也可以做出延伸性思考,這就要求同學們善于把握知識之間的聯系,從聯系中獲得新知;也要善于總結解題經驗,從解題經驗中獲得新知。許多中考試題源于教材,在教材的例習題基礎上進行拓展延伸,如果我們在平時的學習中,主動思考,一定會提升解決復雜問題的能力。