与圆有关角的一个通性

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  〔关键词〕 数学教学;与圆有关的角;通性;应用
  〔中图分类号〕 G633.63 〔文献标识码〕 A
  〔文章编号〕 1004—0463(2012)15—0081—01
  在“圆”这一章中,我们学习了圆心角、圆周角和弦切角,这些角的两边与圆相交或相切.笔者经研究发现,具备这种特点的角共有下列七种情形:
  定义:两边与圆相交或相切的角,统称与圆有关的角.
  定理:与圆有关的角,等于它所夹弧度数的代数和.如果它所夹的是一条弧,那么它等于它及它的对顶角所夹的两条弧度数和的一半(若无对顶角所夹弧,则度数按零计算);如果它所夹的是两条弧,那么它等于这两条弧度数差的一半.
  证明:(1)如图一,∠1是圆心角,于是∠1=(+);
  (2)如图二,∠2是圆周角,于是∠2=(+0);
  (3)如图三,∠3是弦切角,于是∠3=(+0);
  (4)如图四,作AE∥BD,于是∠4=∠CAE(+)=(+);
  (5)如图五,作BF∥ED,于是∠5=∠CBF=(-)=(-);
  (6)如图六,作BE∥DC,于是∠6=∠EBF=(-)=(-);
  (7)如图七,作BD∥AC,于是∠7=∠DBF=(-)=(-).
  综上,与圆有关的角等于它们所夹弧度数的代数和.那么,如何应用该定理呢?以下举例说明.
  例1 如图八,已知AB为⊙O直径,P为AB延长线上一个动点,过P作⊙O的切线,设切点为C.①连结AC,作∠APC平分线交AC于D.请你测量∠CDP的度数.②猜想∠CDP的度数是否随点P在AB延长线上位置的变化而变化?并对猜想加以证明.
  解析:观察图八发现,∠A,∠APC均是与圆有关的角,于是∠CDP=∠A+∠APC+(-)(+)=45°.
  例2 试分析高尔夫球比赛中,击球点与球洞之间的距离和命中率有何关系?
  解析:画图、分析、研究得,∠AP1B(-)、∠CP2D(-).由于<,且<,因此∠CP2D>∠AP1B,命中率与张角∠AP1B的大小成正比,而张角∠AP1B的大小与击球点到球洞中心的距离成反比.故距离越近,命中率越高,反之命中率越低.
  至此,我们把圆心角、圆周角和弦切角推广到与圆有关的七种角,于无疑处生疑,把书读厚.然后,探索得出定理,合七为一,整合知识,把书读薄,便于联系,便于记忆,减轻了学生学习的负担.
  编辑:刘立英
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