圆中之“险”——“弦”

2023-06-14 17:52陆玉霞
初中生世界·九年级 2023年5期
关键词:错因圆周角度数

陆玉霞

圆的基本概念比较多,知识点之间综合性强,解题时稍有疏忽,便会出现漏解、错解等错误,其中,与弦有关的题目更易出错。下面,通过整理同学们的易错题,我们共同分析错误原因,帮助大家建立更完善的知识体系,加深对圆中弦的理解。

一、弦、弧、圆周角,夯实基本功

例1 现有以下命题:①平分弦的直径垂直弦,平分弦所对的弧;②等弧所对的弦相等,所对的圆周角相等;③在同圆或等圆中,弦相等所对的圆周角也相等;④在同圆或等圆中,弦相等则弦所对的弧相等。正确的有。

【错因分析】对弦的基本概念模糊不清或忽视弦的一些性质定理成立的前提条件,都会造成对这种文字型命题判断的失误。

【正确解答】①平分非直径的弦的直径才垂直弦,平分弦所对的弧,故原命题错误;②等弧所对的弦相等,所对的圆周角相等,正确;③在同圆或等圆中,弦相等所对的圆周角相等或互补,故原命题错误;④在同圆或等圆中,弦相等则弦所对的优弧或劣弧对应相等,故原命题错误。因此,正确的只有命题②。

二、弦对圆周角,两角为互补

例2在半径为2的圆中,弦AB长为[22],则弦AB所对圆周角的度数为 。

【错因分析】一条弦所对的圆周角有两个,且这两个角是圆内接四边形的一组对角,所以这两个角互补。这个知识点很容易理解,但在本题中,与“圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半”知识点综合应用时,能力要求提高了,解题时就容易出现错误了。

【正确解答】连接OA、OB,C为优弧AB上一点,D为劣弧AB上一点,如图1。

∵AB=[22],OA=OB=2,

∴OA2+OB2=AB2。

∴△AOB为直角三角形。

∴∠AOB=90°。∴∠ACB=[12]∠AOB=45°。

∴∠ADB=180°-∠ACB=135°。

综上所述,弦AB所对圆周角的度数为45°或135°。

三、直径与弦,特殊与一般

例3 如图2,AB是圆O的弦,AB=[23],点C是圆O上的一个动点,且∠ACB=60°,若点M、N分别是AB、BC的中点,则MN长度的最大值是。

【错因分析】根据三角形中位线性质得到MN=[12]AC,所以AC长度的最大值决定了MN长度的最大值。题目中∠ACB=60°,同学们很容易想到等边三角形,误认为当△ABC为等边三角形时,AC的值最大,导致答案错误。

【正确解答】连接AO并延长,交圆O于点D,连接BD,如图3。

∴∠ADB=∠ACB=60°。

∵AD为圆O的直径,

∴∠ABD=90°。

∴AD=4。

∵点M、N分别是AB、BC的中点,

∴MN=[12]AC。

当AC为直径时,AC的长度最大。

∴MN长度的最大值为2。

四、两弦位置,圆心是关键

例4 在半径为2的圆中,弦AB、AC的长度分别是2、[23],则弦BC的长度是 。

【错因分析】由于题目没有给出图形,很多同学在做题时忽略了两条弦与圆心的位置关系,自动将两条弦与圆心的位置默认为其中的一种进行计算,导致漏解的现象。

【正确解答】分别作OD⊥AB,OE⊥AC,垂足分别是D、E,连接OC、OB,如图4。

∴AE=[12]AC=[3],AD=[12]AB=1。

∴∠AOE=60°,∠AOD=30°。

∴∠AOC=120°,∠AOB=60°。

①當弦AB、AC在圆心O的异侧时,∠BOC=∠AOC+∠AOB=120°+ 60°=180°,∴BC是直径,BC的长度为4。

②当弦AB、AC′在圆心O的同侧时,∠BOC′=120°-60°=60°。

∵OB=OC′,∴△OBC′是等边三角形。

∴BC′=OA=2。

综上所述,弦BC的长度是2或4。

同学们,在解决圆中弦有关问题时,要仔细读题,多画图,利用数形结合等思想方法解决问题。对于典型的错题要加以剖析并反思总结,加深对知识点的理解,提高自己的解题正确率。

(作者单位:江苏省盐城市康居路初级中学)

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