圆周角定理与本页画面
顶点P在圆上、两边分别过圆上另两点A、B的角叫圆周角。它所对的弧是从A到B、不含P的那段弧;同一段弧所对的圆心角是圆心O处OA与OB的夹角,弧超过半圆时取优角。圆周角定理:圆周角等于同弧所对圆心角的一半。所以同弧上的圆周角都相等,半圆(直径)所对的圆周角是直角(泰勒斯定理),圆内接四边形的对角互补。
等腰三角形画出证明。OP、OA、OB都是半径,所以三角形OPA、OPB是等腰三角形,底角为和。把PO延长到直径的另一端P′,O处的外角是2α和2β。圆心在角内时,它们拼成圆心角,圆周角是;圆心在角外时,圆心角是两者之差,圆周角是。拖动P时α、β此消彼长,和或差却不变;读数里的“+”正好在P′经过A或B、圆心落在角的一边上时变成“−”。
页面从P自己的位置算出α和β,把∠APB和“弧 ÷ 2”并排写出:两个分别算出的数,始终相等。圆上的点的位置精确到千分之一度,拖动和滚轮每次走0.1°(屏上约半个像素),所以写“=”的角都是那一点的精确值。P离开圆时张角是测出来的,写“≈”;只有P在圆心时,张角就是圆心角,是精确的。
值得注意的现象
- P越过A或B,就到了另一段弧上,所对的是圆周的其余部分:角变成180°减去原来的角。面板里的∠AOB是弦的圆心角,不超过180°;P在劣弧上时,画面用的是优角。
- P滑向A时,弦PA变成A处的切线,切线与AB的夹角(弦切角)等于它所夹的弧的一半。P正好在A上时P处没有角;页面画出切线与AB所成的两个角,它们是P从两段弧趋近时的极限。
- 选任意位置,P可以离开圆。在AB的同一侧,圆内的张角比圆上大,圆外的比圆上小,所以张角相同的点组成过A、B的一段圆弧,另一侧是它关于AB的镜像。这个逆命题就是用角判定四点共圆的依据。比较只在AB的同一侧成立:另一侧圆上的角是它的补角。
操作
- 沿圆拖动P、A或B,或用它们的方向键(1°,按住Shift为0.1°)。拖P时,在圆心正好落在角的一边上的位置会吸住;选任意位置时,P会吸到圆上和圆心。∠AOB可以键入度数(保留两位小数),范围1°到180°。
- 演示打开适合投影的全屏视图:← →移动P,H隐藏各个角,图形保留。分享复制当前图形的链接。