已知在⊙O中,∠BOC与圆周角∠BAC同对弧BC,求证:∠BOC=2∠BAC.
证明:
情况1:如图1,当圆心O在∠BAC的一边上时,即A、O、B在同一直线上时:∵OA、OC是半径
图1
解:∴OA=OC
∴∠BAC=∠ACO(等边对等角)
∵∠BOC是△AOC的外角
∴∠BOC=∠BAC ∠ACO=2∠BAC
情况2:如图2,,当圆心O在∠BAC的内部时:连接AO,并延长AO交⊙O于D∵OA、OB、OC是半径
图2
解:∴OA=OB=OC
∴∠BAD=∠ABO,∠CAD=∠ACO(等边对等角)
∵∠BOD、∠COD分别是△AOB、△AOC的外角
∴∠BOD=∠BAD ∠ABO=2∠BAD(三角形的外角等于两个不相邻两个内角的和)
∠COD=∠CAD ∠ACO=2∠CAD(三角形的外角等于两个不相邻两个内角的和)
∴∠BOC=∠BOD ∠COD=2(∠BAD ∠CAD)=2∠BAC
情况3:如图3,当圆心O在∠BAC的外部时:连接AO,并延长AO交⊙O于D连接OA,OB。图3
解:∵OA、OB、OC、是半径
∴OA=OB=OC
∴∠BAD=∠ABO(等腰三角形底角相等),∠CAD=∠ACO(OA=OC)
∵∠DOB、∠DOC分别是△AOB、△AOC的外角
∴∠DOB=∠BAD ∠ABO=2∠BAD(三角形的外角等于两个不相邻两个内角的和)
∠DOC=∠CAD ∠ACO=2∠CAD(三角形的外角等于两个不相邻两个内角的和)
∴∠BOC=∠DOC-∠DOB=2(∠CAD-∠BAD)=2∠BAC
圆心角等于180度的情况呢?看情况1的图,圆心角∠AOB=180度,圆周角是∠ACB,
显然因为∠OCA=∠OAC
=∠BOC/2∠OCB=∠OBC=∠AOC/2
所以∠OCA ∠OCB
=(∠BOC ∠AOC)/2=90度
所以2∠ACB=∠AOB
圆心角大于180度的情况呢?看情况3的图,圆心角是(360度-∠AOB),圆周角是∠ACB,
只要延长AO交圆于点D,由圆心角等于180度的情况可知∠ACD=∠ABD=90度
根据情况3同理可证:∠BOC=2∠BAC=2∠BDC
根据情况1和情况3同理可证:∠AOC=2∠ADC=2∠ABC
所以∠ACB ∠ADB=∠ACB ∠ADC ∠BDC
=∠ACB ∠ABC ∠BAC=180度
即∠ACB=180度-∠ADB
由情况2可知:∠AOB=2∠ADB
所以360度-∠AOB=2(180度-∠ADB)=2∠ACB
定理推论1.在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等。2.半圆(直径)所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径。3.圆的内接四边形的对角互补,并且任何一个外角都等于它的内对角