圆的角度事实让你从一个线索,例如直径或圆心,求出角度。每条事实都有固定的说法,正确的理由要写出这条事实的名称。 常见的有:圆心角是圆周角的两倍;半圆内的角是 90°;圆内接四边形(cyclic quadrilateral)的对角之和为 180°;切线垂直于切点处的半径。
这是角度与几何推理的第四课。请查看 Cambridge 课程大纲页面,确认哪些属于你的 Core 或 Extended 路线。
你需要掌握哪些圆的事实?
| 图中的线索 | 事实 | 应写的理由 |
|---|---|---|
| 圆心 O,同一段弧 | 圆心角 = 2 × 圆周角 | 圆心角是圆周角的两倍 |
| 直径 | 角为 90° | 半圆内的角为 90° |
| 圆上四点 | 对角之和为 180° | 圆内接四边形的对角之和为 180° |
| 切线 | 与半径相交成 90° | 切线垂直于半径 |
怎样选对事实?
- 在图中标出圆心、直径或切线。
- 找出已知角所对的弧或弦。
- 把线索对应到表中的事实。
- 把计算和理由一起写出来。
- 检查大小:圆心角应该比对应的圆周角大。
例题详解
O 是圆心。A、B、C 在圆上,C 在优弧上。
∠AOB = 100°。第四个点 D 在劣弧 AB 上。求 ∠ACB 和 ∠ADB,并写出理由。
第一步: ∠ACB 和 ∠AOB 都对着弧 AB。
第二步: 圆心角是圆周角的两倍,所以 ∠ACB = 100° ÷ 2 = 50°。
第三步: ACBD 是圆内接四边形,C 和 D 是相对的顶点。
第四步: 圆内接四边形的对角之和为 180°,所以 ∠ADB = 180° − 50° = 130°。
检验: ∠ADB 在劣弧上,所以是钝角,130° 符合。
要留意的错误
常见的失误是该折半的时候却加倍。
错误答案: ∠ACB = 2 × 100° = 200°。
学生记得“两倍”这个词,却用反了。圆心角才是较大的那个。
改正的方法是先问哪个角在圆心。那个角是两倍,所以圆周角是它的一半。快速的合理性检查也有用:200° 超过了一条直线,三角形里的角不可能这么大。
只写“圆定理”的理由也会丢分,所以要写完整的事实。
自我检测
先试做,再打开答案核对。
1. AB 是圆的直径,C 是圆上一点。∠CAB = 35°。求 ∠ABC,并写出理由。
查看答案
∠ACB = 90°,因为半圆内的角为 90°。于是 ∠ABC = 180° − 90° − 35° = 55°,因为三角形内角和为 180°。
2. ABCD 是圆内接四边形,∠ABC = 78°。求 ∠ADC。
查看答案
B 和 D 是相对的顶点,圆内接四边形的对角之和为 180°。所以 ∠ADC = 180° − 78° = 102°。
3. TA 是圆心为 O 的圆的切线,切点为 A。∠ATO = 32°。求 ∠AOT。
查看答案
切线垂直于 A 处的半径,所以 ∠OAT = 90°。于是 ∠AOT = 180° − 90° − 32° = 58°,用的是三角形 OAT 的内角和。
下一步
本模块的最后一课,要求你诚实地分辨图形到底说明了什么:区分图形假设与题目已述事实。无计算器运算训练可以帮你练习折半和相减,综合练习题组把圆的题目和其他题型放在一起。
有些学生能说出每条定理,却很难在拥挤的图形中选出一条。我们的老师会在数学线上一对一补习中练习这个选择。