定理

圆周角定理

固定圆上一条弦 AB,拖动弦两侧圆弧上的点 C、D,观察同弧圆周角相等、异侧圆周角互补,以及直径所对的圆周角为 90°。

问题引入

圆上给定一条弦 AB,在弦 AB 同一侧和两侧的圆弧上各取一点,向 A、B 张角,得到的角与点的位置有关系吗?

圆周角题常出现「同弧、同弦、直径」三类关键词。只要顶点在圆上、两边都与圆相交,并且所对的弧相同, 就可以把角度问题转化为同弧圆周角之间的比较。

动态观察

拖动圆上的 A、B 改变弦 AB 的位置;C、E 会停留在弦 AB 同侧的圆弧上,D 会停留在另一侧的圆弧上。

圆周角定理
  1. 拖动圆上的 A、B,改变弦 AB 的位置。
  2. 拖动 C、E,它们会停留在弦 AB 同侧圆弧上;拖动 D,它会停留在另一侧圆弧上。
  3. 比较 ∠ACB 与 ∠AEB 是否相等,再比较 ∠ACB 与 ∠ADB 的和。
  4. 勾选「指定弦 AB 经过圆心 O」,观察三个圆周角的变化。

规律发现

同一条弦 AB 把圆分成两段弧。顶点在同一段弧上的圆周角,对应的是另一段同弧,所以角相等: ∠ACB 与 ∠AEB 的顶点都在弦 AB 同侧的弧上,两角始终相等。

同弧所对圆周角相等

当 C、D 分别在弦 AB 两侧时,两个圆周角分别对应小弧和大弧,因此互为补角。

∠ACB + ∠ADB = 180°

侧栏实时数据里可以逐行核对:∠ACB 与 ∠AEB 两行始终显示相同的数值,∠ACB + ∠ADB 一行始终显示 180.0°。

点 C、E 都停在弦 AB 同侧的圆弧上,∠ACB 与 ∠AEB 的关系是?

  • A相等
  • B互补
  • C互余
查看答案

C、E 的顶点落在同一段弧上,所对的都是另一段弧 AB,由同弧所对圆周角相等得 ∠ACB = ∠AEB。

原理解释

圆周角是顶点在圆上、两边都与圆相交的角。同弧所对的圆周角相等,是因为它们所对的是同一段弧; 顶点沿同一段弧移动时,所对的弧不变,角度也就不变。

当 C、D 位于弦 AB 两侧时,它们所对的两段弧合起来正好是整个圆,所以两角之和恒为 180°。

∠ACB + ∠ADB = 180°

如果弦 AB 恰好经过圆心 O,AB 就是直径,此时它所对的弧是半圆,所以直径所对的圆周角恒为 90°。

∠ACB = ∠AEB = ∠ADB = 90°

例题应用

  1. 先确定圆上的弦 AB 或它所对的弧 AB。
  2. 判断待求角是不是同弧或等弧所对的圆周角。
  3. 同弧圆周角相等;若弦 AB 是直径,则所对的圆周角为 90°。
  4. 拖动圆上点时,角的位置变了,但所对的弧不变,所以角度关系不变。

若弦 AB 经过圆心 O(即 AB 是直径),则它所对的圆周角 ∠ACB 等于多少度?

查看答案

直径把圆分成两段半圆,半圆所对的圆心角是 180°,圆周角等于同弧圆心角的一半,所以 ∠ACB = 90°。

互动练习

点 C、D 分别在弦 AB 两侧时,∠ACB + ∠ADB 等于多少度?

  • A90°
  • B180°
  • C270°
  • D360°
查看答案

C、D 所对的两段弧合起来是整个圆,两角互为补角,所以和恒为 180°,侧栏「∠ACB + ∠ADB」一行始终显示 180.0°。

拖动 C、E,但始终让它们停在弦 AB 同侧的圆弧上,画板上恒成立的关系是?

  • A∠ACB = ∠AEB
  • B∠ACB + ∠AEB = 180°
  • C∠ACB = 90°
查看答案

C、E 的顶点在同一段弧上,同弧所对的圆周角相等,所以无论如何拖动都有 ∠ACB = ∠AEB。

保持弦 AB 不动,把 C 沿弦 AB 同侧的圆弧拖动一周,∠ACB 会变化吗?再勾选「指定弦 AB 经过圆心 O」,结论有什么不同?

查看答案

不会变化。顶点始终在同一段弧上,所对的弧不变,由同弧所对圆周角相等可知 ∠ACB 保持定值。 勾选后 AB 成为直径,所对的弧是半圆,∠ACB 恒为 90°,与 C 在弧上的位置无关。

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