圆中之“险”
——“弦”
2023-05-25陆玉霞
文/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,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。
图1
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=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______。
图2
【错因分析】根据三角形中位线性质得到MN=,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。
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=
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、,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。
图4
①当弦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。