初中数学题详解:圆的几何题(垂径定理应用)

初中数学题详解:圆的几何题(垂径定理应用)

圆周角定理与垂径定理 | 适合初中各年级学生

题目展示

如图,在⊙O中,OA = AB,OC ⊥ AB,交⊙O于点C,那么下列结论错误的是()

A. ∠BAC = 30°
B. 弧AC等于弧BC
C. 线段OB的长等于圆内接正六边形的半径
D. 弦AC的长等于圆内接正十二边形的边长

解题思路详解

第一步:分析已知条件

设⊙O的半径为r,则:

  • OA和OB都是卆径,所以OA = OB = r
  • 已知OA = AB,所以AB = r

因此,△OAB中:

  • OA = OB = AB = r
  • △OAB是等边三角形
  • ∠AOB = 60°

形象理解:正六边形被平均切成6个等边三角形,每个中心角都是60°!

第二步:应用垂径定理

OC ⊥ AB,根据垂径定理

  • OC平分弦AB
  • OC平分弧AB

所以:

  • 弧AC = 弧BC
  • ∠AOC = ∠BOC = 60° ÷ 2 = 30°

第三步:逐一分析选项

选项A:∠BAC = 30°

∠BAC是圆周角,它所对的弧是弧BC。

弧BC对应的圆心角是∠BOC = 30°。

根据圆周角定理:圆周角 = 圆心角的一半。

∠BAC = 30° ÷ 2 = 15° ≠ 30°

所以选项A是错误的!

选项B:弧AC等于弧BC

根据垂径定理,OC ⊥ AB,所以OC平分弧AB。

因此弧AC = 弧BC。选项B正确!

选项C:线段OB的长等于圆内接正六边形的半径

OB就是圆的卆径r。

圆内接正六边形的边长 = 圆的卆径。

所以OB的长等于正六边形的卆径。选项C正确!

选项D:弦AC的长等于圆内接正十二边形的边长

弦AC对应的圆心角∠AOC = 30°。

圆内接正十二边形的每个圆心角 = 360° ÷ 12 = 30°。

圆心角相等,对应的弦长相等。

所以弦AC的长等于正十二边形的边长。选项D正确!

最终答案:选项A是错误的结论!

知识点总结

1

垂径定理

垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。

2

圆周角定理

圆周角等于它所对的弧所对的圆心角的一半。

3

圆内接正多边形

圆内接n边形的每个圆心角 = 360° / n,圆心角相等则弦长相等。

4

等边三角形

三边相等的三角形,三个内角都是60°,三条中线重合。

举一反三练习

练习1:圆内接正六边形的边长为4cm,求圆的卆径。
答案:4cm(圆内接正六边形的边长等于卆径)
练习2:圆内接正五边形的边长为2cm,求每条弧的度数。
答案:72°(360° ÷ 5 = 72°)
练习3:圆内接正十二边形的边长为5cm,求圆的卆径。
答案:5cm(圆内接正十二边形的边长等于卆径)

常见误区提醒

易错点1:混淆圆周角和圆心角,圆周角 = 圆心角 ÷ 2,不是相等!
易错点2:忘记垂径定理的平分作用,垂直于弦的直径不仅平分弦,还平分弦所对的两条弧。
易错点3:混淆圆内接正多边形的圆心角与内角,内角 = (n-2) × 180° ÷ n,与圆心角不同。

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