中考中“圆”的常见解题误区

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  曾经有数学家说:“圆是最完美的形状”。在日常生活中也有许多地方要用到圆:汽车、火车的轮子都是圆的。因此,圆在初中数学教学中占有非常重要的地位。从近几年的中考试题来看,题型十分丰富新颖,常以选择题、填空题、解答题出现,也可以以画图形式为背景。往往与线段、三角形、四边形、平面直角坐标系、函数等知识联系起来,甚至与探索性、分类讨论思想相结合,体现命题人的独具匠心。但是,在中学教材中圆占有很大比重,相关知识点的记忆与理解也很多,让许多学生畏“圆”如虎,解题时误区也较多。下面结合近几年中考情况,谈谈中考中圆的知识点考查与所要注意的几个问题。
  一、 中考中圆相关知识点考查:
  1. 点与圆、直线与圆以及圆与圆的位置关系。
  2. 圆周角与圆心角的关系、直径所对圆周角的特征。
  3. 垂径定理。
  4. 三角形的内心和外心。
  5. 切线的性质与判定。
  6. 弧长及扇形的面积,圆锥的侧面积和全面积的计算。
  二、 中考试题剖析:
  1. 误区一:概念模糊不清
  例1:(漳州)如图(1),点I是△ABC的内心,AI的延长线交边BC于点D,交△ABC外接圆⊙O于点E,连接BE、CE.
  (1) 若AB=2CE,AD=6,求CD的长;
  (2) 求证:C、I两个点在以点E为圆心,EB为半径的圆上.
  (1) 解:∵∠BAD=∠ECD,∠ABD=∠CED,
  ∴△ABD∽△CED,
  ∴CD/AD=CE/AB,
  ∴CD=3.
  (2) 证明:连接IB.
  ∵点I是△ABC的内心,
  ∴∠BAD=∠CAD,∠ABI=∠CBI,
  ∴弧BE=弧CE,则BE=CE,
  ∴∠BIE=∠BAD+∠ABI=∠IBD+∠CAD=∠IBD+∠CBE=∠IBE,
  ∴IE=BE,
  即C、I两个点在以点E为圆心,EB为半径的圆上.
  【解题误区】 不少学生对三角形的内心与外心这两个概念不清晰,不知道谁是角平分线交点、谁是垂直平分线交点。在解题中常常易混,本题由于图形的干扰,学生易得出IB=IE=IA的错误结论,从而出现解题障碍。
  【解题策略】 认真审题,不要受外接圆的影响,抓住条件本质,正确处理好点I是△ABC的内心这个关键条件,得出它是三角形角平分线交点的结论,一步一步解决问题。
  2. 误区二:圆的切线证明方法把握不准
  例2 (淮安市)如图(2),AD是⊙O的弦,AB经过圆心O,交⊙O于点C.
  ∠DAB=∠B=30°.
  (1) 直线BD是否与⊙O相切?为什么?
  (2) 连接CD,若CD=5,求AB的长.
  解:(1) 直线BD与⊙O相切.理由如下:
  如图,连接OD,
  ∵∠DAB=∠B=30°,∴∠ADB=120°,
  ∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD=30°,
  ∴∠ODB=∠ADB—∠ODA=120°—30°=90°.
  所以直线BD与⊙O相切.
  (2) 连接CD,
  ∠COD=∠OAD+∠ODA=30°+30°=60°,
  又OC=OD
  ∴△OCD是等边三角形,
  即:OC=OD=CD=5=OA,
  ∵∠ODB=90°,∠B=30°,
  ∴OB=10,
  ∴AB=AO+OB=5+10=15.
  例3 如图所示,已知AB是⊙O的直径,AC⊥L于C,BD⊥L于D,且AC+BD=AB。求证:直线L与⊙O相切。
  证明:过O作OE⊥L于E。
  ∵AC⊥L,BD⊥L,
  ∴AC∥OE∥BD。
  又AO=OB, ∴CE=CD
  从而OE为梯形ACDB的中位线。
  ∴OE=(AC+BD)=AB
  即垂足E到圆心O的距离等于半径。
  故直线L与⊙O相切。
  【解题误区】 直线与圆的位置关系中,最特殊的莫过于切线了,因为它与圆仅有“唯一”公共点,在平时的考试、练习中,与圆相关的题目,出现的也是切线的判定较多,但很多学生对它的证明把握不准,比如只要证切线,统统连半径,证垂直。
  【解题策略】?摇在切线的证明中,常用的有两种方法:①当直线与圆有一个公共点时,把圆心和这个公共点连结起来,证明直线垂直于这条半径,简称为“连半径,证垂直”;②当直线和圆的公共点没有明确时,可过圆心作直线的垂线,再证圆心到直线的距离等于半径,简称为“作垂直,证半径”。
  3. 误区三:分类讨论不全面
  例4 (泰州市)如图(4)在8×6的网格图(每个小正方形的边长均为1个单位长度)中,⊙A的半径为2个单位长度,⊙B的半径为1个单位长度,要使运动的⊙B与静止的⊙A内切,应将⊙B由图示位置向左平移?摇?摇?摇 ?摇个单位长度.
  解:当⊙B与⊙A在右边相内切,移动距离为4个单位长度,
  当⊙B与⊙A在左边相内切,移动距离为6个单位长度.
  答案为4或6.
  例5 (连云港市)如图(5)已知∠AOB=60°,半径为3 cm的⊙P沿边OA从右向左平行移动,与边OA相切的切点记为点C.
  (1) ⊙P移动到与边OB相切时(如图),切点为D,求劣弧的长;
  (2) ⊙P移动到与边OB相交于点E,F,若EF=4cm,求OC的长;
  解:(1) 连接PD,PC(如答图1),∵圆P与OA,OB分别相切,∴PD⊥OB,PC⊥OA。
  ∴∠PCO=∠PDO=90°。∵∠AOB=60°,∠DPC=120°
  ∴劣弧CD的长为=2π。
  (2) 可分两种情况。
  ① 如图2,连接PE,PC,过点P作PM⊥EF于点M,延长CP交OB于点N。
  ∵EF=4,∴EM=2.在Rt△EPM中,PM==1
  ∵∠AOB=60°,∴∠PNM=30°,∴PN=2PM=2,∴NC=PN+PC=5
  在Rt△OCN中,OC=NC·tan30°=5×=(cm)
  ② 如图3,连接PF,PC,PC交EF于点N,过点P作PM⊥EF于点M,由上一种情况可知,PN=2,
  ∴NC=PC—PN=1
  Rt△OCN中,OC=NC·tan30°=1×=(cm)
  综上所述,OC的长为 cm或 cm
  【解题误区】 本题渗透着分类讨论思想,它包含着对一个命题的题设或结论的不确定性,有多种情况,难以解答。所以多数学生分类讨论的时候,会遗漏,导致答案不全面。
  【解题策略】 圆是一种极为重要的几何图形,由于图形位置、形状及大小的不确定,经常出现结论不唯一的情况,同学们在解题时漏解出错时有发生。解决这类问题,一定要仔细分析,慎密思考,分类讨论,分别画图,逐一解答,切忌因思维定势或考虑不周而造成漏解。(责任编辑:仇素馨)
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