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几何

IGCSE 数学 · 知识点 4

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13:25

几何学

仔细观察蜂巢。每个单元格都是六边形——六条直边,全部相同。不是正方形。不是五边形。是六边形。蜜蜂从未学过几何,但……

英语旁白 · 英中内嵌字幕

English

This handout covers Topic 4, Geometry. Parts marked (Extended) are only tested on the Extended papers; everything else is for both levels. In the exam you must give reasons using the correct names below, not just the numbers.

4.1

几何术语

教学大纲
学科内容 注释与示例
1 使用并理解以下几何术语:• 点 • 顶点 • 线 • 平行 • 垂直 • 方位角 • 直角 • 锐角、钝角和优角 • 内角和外角 • 相似 • 全等 • 比例因子。 不要求考生证明两个图形全等。
2 使用并理解以下词汇:• 三角形 • 特殊四边形 • 多边形 • 展开图 • 简单立体图形。 包括以下术语:三角形:• 等边 • 等腰 • 不等边 • 直角。四边形:• 正方形 • 长方形 • 筝形 • 菱形 • 平行四边形 • 梯形。多边形:• 正多边形和不规则多边形 • 五边形 • 六边形 • 八边形 • 十边形。
简单立体图形:• 正方体 • 长方体 • 棱柱 • 圆柱 • 棱锥 • 圆锥 • 球体(不需要掌握“半球”一词)• 面 • 表面 • 棱。
3 使用并理解圆的词汇。 包括以下术语:• 圆心 • 半径(复数:半径 radii)• 直径 • 周长 • 半圆 • 弦 • 切线 • 弧 • 扇形 • 弓形。
学科内容 注释和示例
1 使用并理解以下几何术语:
• 点 (point)
• 顶点 (vertex)
• 线 (line)
• 平面 (plane)
• 平行 (parallel)
• 垂直 (perpendicular)
• 垂直平分线 (perpendicular bisector)
• 方位角 (bearing)
• 直角 (right angle)
• 锐角、钝角和优角 (acute, obtuse and reflex angles)
• 内角和外角 (interior and exterior angles)
• 相似 (similar)
• 全等 (congruent)
• 比例因子 (scale factor)。
考生不需要证明两个图形是全等的。
2 使用并理解以下词汇:
• 三角形 (triangles)
• 特殊四边形 (special quadrilaterals)
• 多边形 (polygons)
• 展开图 (nets)
• 立体图形 (solids)。
包括以下术语。
三角形:
• 等边三角形 (equilateral)
• 等腰三角形 (isosceles)
• 不等边三角形 (scalene)
• 直角三角形 (right-angled)。
四边形:
• 正方形 (square)
• 矩形 (rectangle)
• 筝形 (kite)
• 菱形 (rhombus)
• 平行四边形 (parallelogram)
• 梯形 (trapezium)。
多边形:
• 正多边形和不规则多边形 (regular and irregular polygons)
• 五边形 (pentagon)
• 六边形 (hexagon)
• 八边形 (octagon)
• 十边形 (decagon)。
立体图形:
• 立方体 (cube)
• 长方体 (cuboid)
• 棱柱 (prism)
• 圆柱 (cylinder)
• 棱锥 (pyramid)
• 圆锥 (cone)
• 球体 (sphere)
• 半球体 (hemisphere)
• 圆台 (frustum)
• 面 (face)
• 表面积 (surface)
• 棱/边 (edge)。
3 使用并理解圆的词汇。 包括以下术语:
• 圆心 (centre)
• 半径 (radius,复数 radii)
• 直径 (diameter)
• 周长 (circumference)
• 半圆 (semicircle)
• 弦 (chord)
• 切线 (tangent)
• 优弧和劣弧 (major and minor arc)
• 扇形 (sector)
• 弓形 (segment)。

来源:Cambridge International 教学大纲

English

A corner where two lines meet is a vertex 顶点. Two lines are parallel 平行 if they never meet, and perpendicular 垂直 if they meet at a right angle. Angles are named by their size:

Name Size
acute angle 锐角 less than $90^{\circ}$
right angle 直角 exactly $90^{\circ}$
obtuse angle 钝角 between $90^{\circ}$ and $180^{\circ}$
reflex angle 优角 between $180^{\circ}$ and $360^{\circ}$
Four angles drawn from a vertex: a small acute angle, a right angle marked with a square, a wide obtuse angle, and a reflex angle with a large arc
Angles by size: acute (under $90^\circ$), right ($90^\circ$, shown by a square), obtuse ($90^\circ$–$180^\circ$) and reflex ($180^\circ$–$360^\circ$).

We name an angle with three letters, e.g. angle $ABC$ is the angle at $B$.

探索

形状与角度实验

根据产生该性质的图形特征对角度事实进行分类。

词汇 训练
English 中文 拼音
vertex/ˈvɜːteks/ 顶点 dǐng diǎn
parallel/ˈpærəlel/ 平行 píng xíng
perpendicular/ˌpɜːpənˈdɪkjʊlə/ 垂直 chuí zhí
acute angle/əˈkjuːt ˈæŋɡl/ 锐角 ruì jiǎo
right angle/raɪt ˈæŋɡl/ 直角 zhí jiǎo
obtuse angle/ɒbˈtjuːs ˈæŋɡl/ 钝角 dùn jiǎo
reflex angle/ˈriːfleks ˈæŋɡl/ 优角 yōu jiǎo
4.6

角

教学大纲
教学内容 备注与示例
1 计算未知角度,并使用以下几何性质给出简单解释:• 围绕一点的角度之和 = 360° • 直线上的角度之和 = 180° • 对顶角相等 • 三角形的内角和 = 180°,四边形的内角和 = 360°。 需要了解角度的三点表示法,例如角 $ABC$。考生在被要求给出答案理由时,应使用正确的几何术语。
2 计算未知角度,并对平行线内形成的角度给出几何解释:• 同位角相等 • 内错角相等 • 同旁内角之和为 180°(互补)。
3 了解并使用正多边形的角度性质。 包括外角和内角,以及角度总和。
学科内容 注释与示例
1 计算未知角度,并使用以下几何性质给出简单解释:
• 一点处的角度之和 = 360°
• 直线上一点处的角度之和 = 180°
• 对顶角相等
• 三角形内角和 = 180°;四边形内角和 = 360°。
需要掌握角度的三位字母表示法,例如角 $ABC$。考生被要求在使用正确几何术语为答案提供理由时予以体现。
2 计算平行线内部形成的未知角度,并给出几何解释:
• 同位角相等
• 内错角相等
• 同旁内角之和为 180°(互补)。
3 了解并运用正多边形及不规则多边形的角度性质。 包括外角、内角以及内角和。

来源:Cambridge International 教学大纲

English

Learn these basic facts. Each one is a valid reason in the exam.

Three angles a, b and c around a point, where a + b + c = 360 degrees
Angles around a point add up to 360 degrees
Two angles a and b on a straight line, where a + b = 180 degrees
Angles on a straight line add up to 180 degrees
  • Angles at a point add up to $360^{\circ}$.
  • Angles on a straight line add up to $180^{\circ}$.
  • Vertically opposite angles 对顶角 (made by two crossing lines) are equal.

Worked example. Three angles on a straight line are $x$, $50^{\circ}$ and $70^{\circ}$. Find $x$.

$$x + 50 + 70 = 180 \;\Rightarrow\; x = 60^{\circ}.$$
探索

平行线与多边形实验

选择能解开每个图形的角度规则。

词汇 训练
English 中文 拼音
vertically opposite angles/ˈvɜːtɪkli ˈɒpəzɪt ˈæŋɡlz/ 对顶角 duì dǐng jiǎo
4.6

角

教学大纲
教学内容 备注与示例
1 计算未知角度,并使用以下几何性质给出简单解释:• 围绕一点的角度之和 = 360° • 直线上的角度之和 = 180° • 对顶角相等 • 三角形的内角和 = 180°,四边形的内角和 = 360°。 需要了解角度的三点表示法,例如角 $ABC$。考生在被要求给出答案理由时,应使用正确的几何术语。
2 计算未知角度,并对平行线内形成的角度给出几何解释:• 同位角相等 • 内错角相等 • 同旁内角之和为 180°(互补)。
3 了解并使用正多边形的角度性质。 包括外角和内角,以及角度总和。
学科内容 注释与示例
1 计算未知角度,并使用以下几何性质给出简单解释:
• 一点处的角度之和 = 360°
• 直线上一点处的角度之和 = 180°
• 对顶角相等
• 三角形内角和 = 180°;四边形内角和 = 360°。
需要掌握角度的三位字母表示法,例如角 $ABC$。考生被要求在使用正确几何术语为答案提供理由时予以体现。
2 计算平行线内部形成的未知角度,并给出几何解释:
• 同位角相等
• 内错角相等
• 同旁内角之和为 180°(互补)。
3 了解并运用正多边形及不规则多边形的角度性质。 包括外角、内角以及内角和。

来源:Cambridge International 教学大纲

English

When a line crosses two parallel lines:

  • Corresponding angles 同位角 (in matching positions, an "F" shape) are equal.
  • Alternate angles 内错角 (opposite sides of the crossing line, a "Z" shape) are equal.
  • Co-interior angles 同旁内角 (a "C" shape) add up to $180^{\circ}$; we say they are supplementary 互补.

Worked example. A straight line crosses two parallel lines. One angle is $110^{\circ}$. The co-interior angle $y$ satisfies $110 + y = 180$, so $y = 70^{\circ}$.

Two parallel lines crossed by a transversal, shown three times: corresponding angles in an F-shape, alternate angles in a Z-shape, and co-interior angles in a C-shape
Corresponding (F) and alternate (Z) angles are equal; co-interior (C) angles add to $180^\circ$.

Worked example: two steps with reasons. Lines $PQ$ and $RS$ are parallel, with $P$ and $R$ on the same side. A transversal makes angle $PXY = 65^{\circ}$ at $X$ on $PQ$, where $Y$ is the point where the transversal meets $RS$. Find angle $XYS$ and the obtuse angle $XYR$.

Angle $XYS = 65^{\circ}$ (alternate angles are equal). Angle $XYR = 180^{\circ} - 65^{\circ} = 115^{\circ}$ (angles on a straight line add to $180^{\circ}$).

Each step gets its own reason, written with the correct name. "Because of the Z" or "parallel lines" alone does not earn the mark.

词汇 训练
English 中文 拼音
corresponding angles/ˌkɒrɪˈspɒndɪŋ ˈæŋɡlz/ 同位角 tóng wèi jiǎo
alternate angles/ɔːlˈtɜːnət ˈæŋɡlz/ 内错角 nèi cuò jiǎo
co-interior angles/kəʊ ɪnˈtɪərɪə ˈæŋɡlz/ 同旁内角 tóng páng nèi jiǎo
supplementary/ˌsʌplɪˈmentəri/ 互补 hù bǔ
4.1

几何术语

教学大纲
学科内容 注释与示例
1 使用并理解以下几何术语:• 点 • 顶点 • 线 • 平行 • 垂直 • 方位角 • 直角 • 锐角、钝角和优角 • 内角和外角 • 相似 • 全等 • 比例因子。 不要求考生证明两个图形全等。
2 使用并理解以下词汇:• 三角形 • 特殊四边形 • 多边形 • 展开图 • 简单立体图形。 包括以下术语:三角形:• 等边 • 等腰 • 不等边 • 直角。四边形:• 正方形 • 长方形 • 筝形 • 菱形 • 平行四边形 • 梯形。多边形:• 正多边形和不规则多边形 • 五边形 • 六边形 • 八边形 • 十边形。
简单立体图形:• 正方体 • 长方体 • 棱柱 • 圆柱 • 棱锥 • 圆锥 • 球体(不需要掌握“半球”一词)• 面 • 表面 • 棱。
3 使用并理解圆的词汇。 包括以下术语:• 圆心 • 半径(复数:半径 radii)• 直径 • 周长 • 半圆 • 弦 • 切线 • 弧 • 扇形 • 弓形。
学科内容 注释和示例
1 使用并理解以下几何术语:
• 点 (point)
• 顶点 (vertex)
• 线 (line)
• 平面 (plane)
• 平行 (parallel)
• 垂直 (perpendicular)
• 垂直平分线 (perpendicular bisector)
• 方位角 (bearing)
• 直角 (right angle)
• 锐角、钝角和优角 (acute, obtuse and reflex angles)
• 内角和外角 (interior and exterior angles)
• 相似 (similar)
• 全等 (congruent)
• 比例因子 (scale factor)。
考生不需要证明两个图形是全等的。
2 使用并理解以下词汇:
• 三角形 (triangles)
• 特殊四边形 (special quadrilaterals)
• 多边形 (polygons)
• 展开图 (nets)
• 立体图形 (solids)。
包括以下术语。
三角形:
• 等边三角形 (equilateral)
• 等腰三角形 (isosceles)
• 不等边三角形 (scalene)
• 直角三角形 (right-angled)。
四边形:
• 正方形 (square)
• 矩形 (rectangle)
• 筝形 (kite)
• 菱形 (rhombus)
• 平行四边形 (parallelogram)
• 梯形 (trapezium)。
多边形:
• 正多边形和不规则多边形 (regular and irregular polygons)
• 五边形 (pentagon)
• 六边形 (hexagon)
• 八边形 (octagon)
• 十边形 (decagon)。
立体图形:
• 立方体 (cube)
• 长方体 (cuboid)
• 棱柱 (prism)
• 圆柱 (cylinder)
• 棱锥 (pyramid)
• 圆锥 (cone)
• 球体 (sphere)
• 半球体 (hemisphere)
• 圆台 (frustum)
• 面 (face)
• 表面积 (surface)
• 棱/边 (edge)。
3 使用并理解圆的词汇。 包括以下术语:
• 圆心 (centre)
• 半径 (radius,复数 radii)
• 直径 (diameter)
• 周长 (circumference)
• 半圆 (semicircle)
• 弦 (chord)
• 切线 (tangent)
• 优弧和劣弧 (major and minor arc)
• 扇形 (sector)
• 弓形 (segment)。

来源:Cambridge International 教学大纲

English

A triangle 三角形 has three sides and angles that add up to $180^{\circ}$.

A triangle with angles a, b and c, where a + b + c = 180 degrees
The three angles of a triangle add up to 180 degrees
Type Property
equilateral 等边 all sides equal, all angles $60^{\circ}$
isosceles 等腰 two sides equal, two angles equal
scalene 不等边 all sides and angles different
right-angled has one right angle

Worked example. A triangle has angles $x$, $2x$ and $90^{\circ}$. Find $x$.

$$x + 2x + 90 = 180 \;\Rightarrow\; 3x = 90 \;\Rightarrow\; x = 30^{\circ}.$$
词汇 训练
English 中文 拼音
triangle/ˈtraɪæŋɡl/ 三角形 sān jiǎo xíng
equilateral/ˌiːkwɪˈlætərəl/ 等边 děng biān
isosceles/aɪˈsɒsəliːz/ 等腰 děng yāo
scalene/ˈskeɪliːn/ 不等边 bù děng biān
4.1

几何术语

教学大纲
学科内容 注释与示例
1 使用并理解以下几何术语:• 点 • 顶点 • 线 • 平行 • 垂直 • 方位角 • 直角 • 锐角、钝角和优角 • 内角和外角 • 相似 • 全等 • 比例因子。 不要求考生证明两个图形全等。
2 使用并理解以下词汇:• 三角形 • 特殊四边形 • 多边形 • 展开图 • 简单立体图形。 包括以下术语:三角形:• 等边 • 等腰 • 不等边 • 直角。四边形:• 正方形 • 长方形 • 筝形 • 菱形 • 平行四边形 • 梯形。多边形:• 正多边形和不规则多边形 • 五边形 • 六边形 • 八边形 • 十边形。
简单立体图形:• 正方体 • 长方体 • 棱柱 • 圆柱 • 棱锥 • 圆锥 • 球体(不需要掌握“半球”一词)• 面 • 表面 • 棱。
3 使用并理解圆的词汇。 包括以下术语:• 圆心 • 半径(复数:半径 radii)• 直径 • 周长 • 半圆 • 弦 • 切线 • 弧 • 扇形 • 弓形。
学科内容 注释和示例
1 使用并理解以下几何术语:
• 点 (point)
• 顶点 (vertex)
• 线 (line)
• 平面 (plane)
• 平行 (parallel)
• 垂直 (perpendicular)
• 垂直平分线 (perpendicular bisector)
• 方位角 (bearing)
• 直角 (right angle)
• 锐角、钝角和优角 (acute, obtuse and reflex angles)
• 内角和外角 (interior and exterior angles)
• 相似 (similar)
• 全等 (congruent)
• 比例因子 (scale factor)。
考生不需要证明两个图形是全等的。
2 使用并理解以下词汇:
• 三角形 (triangles)
• 特殊四边形 (special quadrilaterals)
• 多边形 (polygons)
• 展开图 (nets)
• 立体图形 (solids)。
包括以下术语。
三角形:
• 等边三角形 (equilateral)
• 等腰三角形 (isosceles)
• 不等边三角形 (scalene)
• 直角三角形 (right-angled)。
四边形:
• 正方形 (square)
• 矩形 (rectangle)
• 筝形 (kite)
• 菱形 (rhombus)
• 平行四边形 (parallelogram)
• 梯形 (trapezium)。
多边形:
• 正多边形和不规则多边形 (regular and irregular polygons)
• 五边形 (pentagon)
• 六边形 (hexagon)
• 八边形 (octagon)
• 十边形 (decagon)。
立体图形:
• 立方体 (cube)
• 长方体 (cuboid)
• 棱柱 (prism)
• 圆柱 (cylinder)
• 棱锥 (pyramid)
• 圆锥 (cone)
• 球体 (sphere)
• 半球体 (hemisphere)
• 圆台 (frustum)
• 面 (face)
• 表面积 (surface)
• 棱/边 (edge)。
3 使用并理解圆的词汇。 包括以下术语:
• 圆心 (centre)
• 半径 (radius,复数 radii)
• 直径 (diameter)
• 周长 (circumference)
• 半圆 (semicircle)
• 弦 (chord)
• 切线 (tangent)
• 优弧和劣弧 (major and minor arc)
• 扇形 (sector)
• 弓形 (segment)。

来源:Cambridge International 教学大纲

English

A quadrilateral 四边形 has four sides and angles that add up to $360^{\circ}$.

Shape Property
square 正方形 four equal sides, four right angles
rectangle 矩形 opposite sides equal, four right angles
parallelogram 平行四边形 opposite sides parallel and equal
rhombus 菱形 four equal sides, opposite sides parallel
kite 鸢形 two pairs of equal sides next to each other
trapezium 梯形 one pair of parallel sides
词汇 训练
English 中文 拼音
quadrilateral/ˌkwɒdrɪˈlætərəl/ 四边形 sì biān xíng
square/skweə/ 正方形 zhèng fāng xíng
rectangle/ˈrektæŋɡl/ 矩形 jǔ xíng
parallelogram/ˌpærəˈleləɡræm/ 平行四边形 píng xíng sì biān xíng
rhombus/ˈrɒmbəs/ 菱形 líng xíng
kite/kaɪt/ 鸢形 yuān xíng
trapezium/trəˈpiːzɪəm/ 梯形 tī xíng
4.6

角

教学大纲
教学内容 备注与示例
1 计算未知角度,并使用以下几何性质给出简单解释:• 围绕一点的角度之和 = 360° • 直线上的角度之和 = 180° • 对顶角相等 • 三角形的内角和 = 180°,四边形的内角和 = 360°。 需要了解角度的三点表示法,例如角 $ABC$。考生在被要求给出答案理由时,应使用正确的几何术语。
2 计算未知角度,并对平行线内形成的角度给出几何解释:• 同位角相等 • 内错角相等 • 同旁内角之和为 180°(互补)。
3 了解并使用正多边形的角度性质。 包括外角和内角,以及角度总和。
学科内容 注释与示例
1 计算未知角度,并使用以下几何性质给出简单解释:
• 一点处的角度之和 = 360°
• 直线上一点处的角度之和 = 180°
• 对顶角相等
• 三角形内角和 = 180°;四边形内角和 = 360°。
需要掌握角度的三位字母表示法,例如角 $ABC$。考生被要求在使用正确几何术语为答案提供理由时予以体现。
2 计算平行线内部形成的未知角度,并给出几何解释:
• 同位角相等
• 内错角相等
• 同旁内角之和为 180°(互补)。
3 了解并运用正多边形及不规则多边形的角度性质。 包括外角、内角以及内角和。

来源:Cambridge International 教学大纲

English
A honeycomb of hexagonal cells
A honeycomb tessellates the plane with regular hexagons.

A polygon 多边形 is a shape with straight sides. A regular polygon 正多边形 has all sides and all angles equal.

Sides Name
5 pentagon 五边形
6 hexagon 六边形
8 octagon 八边形
10 decagon 十边形

For a polygon with $n$ sides:

$$\text{sum of interior angles} = (n - 2) \times 180^{\circ}, \qquad \text{sum of exterior angles} = 360^{\circ}.$$

The interior angle 内角 and the exterior angle 外角 at each corner add up to $180^{\circ}$.

Worked example. Find each interior angle of a regular hexagon.

The exterior angle is $\dfrac{360^{\circ}}{6} = 60^{\circ}$, so each interior angle is $180^{\circ} - 60^{\circ} = 120^{\circ}$.

A regular hexagon with one interior angle marked 120 degrees and an exterior angle of 60 degrees where one side is extended
At each corner the interior and exterior angles add to $180^\circ$; a regular hexagon has $60^\circ$ exterior and $120^\circ$ interior angles.

Worked example: find the number of sides. Each interior angle of a regular polygon is $156^{\circ}$. How many sides does it have?

Each exterior angle is $180^{\circ} - 156^{\circ} = 24^{\circ}$, and the exterior angles add to $360^{\circ}$, so there are $360 \div 24 = 15$ sides.

Worked example: an irregular polygon. A pentagon has angles $100^{\circ}$, $110^{\circ}$, $120^{\circ}$, $x$ and $2x$. Find $x$.

The interior angles of a pentagon add to $(5 - 2) \times 180^{\circ} = 540^{\circ}$, so

$$330 + 3x = 540 \quad\Rightarrow\quad 3x = 210 \quad\Rightarrow\quad x = 70^{\circ}.$$
词汇 训练
English 中文 拼音
polygon/ˈpɒlɪɡən/ 多边形 duō biān xíng
regular polygon/ˈreɡjʊlə ˈpɒlɪɡən/ 正多边形 zhèng duō biān xíng
pentagon/ˈpentæɡən/ 五边形 wǔ biān xíng
hexagon/ˈheksæɡən/ 六边形 liù biān xíng
octagon/ˈɒktæɡən/ 八边形 bā biān xíng
decagon/dɪˈkæɡən/ 十边形 shí biān xíng
interior angle/ɪnˈtɪərɪə ˈæŋɡl/ 内角 nèi jiǎo
exterior angle/ekˈstɪərɪə ˈæŋɡl/ 外角 wài jiǎo
4.5

对称

教学大纲
学科内容 注释与示例
识别二维图形中的轴对称(线对称)和旋转对称的阶数。 包括三角形、四边形及多边形的性质与其对称性的直接关联。
学科内容 注释与示例
1 在二维图形中识别轴对称和旋转对称的阶数。 包括三角形、四边形和多边形的性质,这些性质与其对称性直接相关。
2 识别棱柱、圆柱、棱锥和圆锥的对称性质。 例如:识别对称平面和对称轴。

来源:Cambridge International 教学大纲

English
The Taj Mahal reflected, showing its symmetry
The Taj Mahal has a clear line of symmetry down its centre.
  • A shape has line symmetry 轴对称 if a mirror line splits it into two matching halves.
  • A shape has rotational symmetry 旋转对称 if it fits onto itself as you turn it. The order is how many times it fits in one full turn.

For solids (Extended), a flat slice that splits the solid into mirror halves is a plane of symmetry 对称面, and a line you can spin it around is an axis of symmetry 对称轴.

探索

作为反射的对称

如果反射一个形状使它不变,它有线对称。反射这个形状,看什么被保留。

词汇 训练
English 中文 拼音
line symmetry/laɪn ˈsɪmətri/ 轴对称 zhóu duì chèn
rotational symmetry/rəʊˈteɪʃənl ˈsɪmətri/ 旋转对称 xuán zhuǎn duì chèn
plane of symmetry/pleɪn ɒv ˈsɪmətri/ 对称面 duì chèn miàn
axis of symmetry/ˈæksɪs ɒv ˈsɪmətri/ 对称轴 duì chèn zhóu
4.1

几何术语

教学大纲
学科内容 注释与示例
1 使用并理解以下几何术语:• 点 • 顶点 • 线 • 平行 • 垂直 • 方位角 • 直角 • 锐角、钝角和优角 • 内角和外角 • 相似 • 全等 • 比例因子。 不要求考生证明两个图形全等。
2 使用并理解以下词汇:• 三角形 • 特殊四边形 • 多边形 • 展开图 • 简单立体图形。 包括以下术语:三角形:• 等边 • 等腰 • 不等边 • 直角。四边形:• 正方形 • 长方形 • 筝形 • 菱形 • 平行四边形 • 梯形。多边形:• 正多边形和不规则多边形 • 五边形 • 六边形 • 八边形 • 十边形。
简单立体图形:• 正方体 • 长方体 • 棱柱 • 圆柱 • 棱锥 • 圆锥 • 球体(不需要掌握“半球”一词)• 面 • 表面 • 棱。
3 使用并理解圆的词汇。 包括以下术语:• 圆心 • 半径(复数:半径 radii)• 直径 • 周长 • 半圆 • 弦 • 切线 • 弧 • 扇形 • 弓形。
学科内容 注释和示例
1 使用并理解以下几何术语:
• 点 (point)
• 顶点 (vertex)
• 线 (line)
• 平面 (plane)
• 平行 (parallel)
• 垂直 (perpendicular)
• 垂直平分线 (perpendicular bisector)
• 方位角 (bearing)
• 直角 (right angle)
• 锐角、钝角和优角 (acute, obtuse and reflex angles)
• 内角和外角 (interior and exterior angles)
• 相似 (similar)
• 全等 (congruent)
• 比例因子 (scale factor)。
考生不需要证明两个图形是全等的。
2 使用并理解以下词汇:
• 三角形 (triangles)
• 特殊四边形 (special quadrilaterals)
• 多边形 (polygons)
• 展开图 (nets)
• 立体图形 (solids)。
包括以下术语。
三角形:
• 等边三角形 (equilateral)
• 等腰三角形 (isosceles)
• 不等边三角形 (scalene)
• 直角三角形 (right-angled)。
四边形:
• 正方形 (square)
• 矩形 (rectangle)
• 筝形 (kite)
• 菱形 (rhombus)
• 平行四边形 (parallelogram)
• 梯形 (trapezium)。
多边形:
• 正多边形和不规则多边形 (regular and irregular polygons)
• 五边形 (pentagon)
• 六边形 (hexagon)
• 八边形 (octagon)
• 十边形 (decagon)。
立体图形:
• 立方体 (cube)
• 长方体 (cuboid)
• 棱柱 (prism)
• 圆柱 (cylinder)
• 棱锥 (pyramid)
• 圆锥 (cone)
• 球体 (sphere)
• 半球体 (hemisphere)
• 圆台 (frustum)
• 面 (face)
• 表面积 (surface)
• 棱/边 (edge)。
3 使用并理解圆的词汇。 包括以下术语:
• 圆心 (centre)
• 半径 (radius,复数 radii)
• 直径 (diameter)
• 周长 (circumference)
• 半圆 (semicircle)
• 弦 (chord)
• 切线 (tangent)
• 优弧和劣弧 (major and minor arc)
• 扇形 (sector)
• 弓形 (segment)。

来源:Cambridge International 教学大纲

English
Term Meaning
circle 圆 all points the same distance from a centre
centre 圆心 the middle point
radius 半径 centre to edge (plural radii)
diameter 直径 right across through the centre ($= 2 \times$ radius)
circumference 圆周 the distance all the way round
chord 弦 a straight line joining two points on the circle
arc 弧 part of the circumference
sector 扇形 a "pizza slice" between two radii
segment 弓形 the region cut off by a chord
semicircle 半圆 half a circle
tangent 切线 a line that touches the circle at one point
A circle labelled with its centre O, a radius, a diameter across the centre, a chord, a tangent touching at one point, and the circumference
The main parts of a circle: a chord joins two points, while a tangent touches at just one.
Four small circles showing a shaded sector, a shaded segment, a highlighted arc, and a shaded semicircle
A sector is a slice between two radii, a segment is cut off by a chord, an arc is part of the circumference, and a semicircle is half the circle.
探索

弧与扇形

拖动角和半径,看它截出的弧(圆周的一部分)和扇形(饼形切片)。

词汇 训练
English 中文 拼音
circle/ˈsɜːkl/ 圆 yuán
centre/ˈsentə/ 圆心 yuán xīn
radius/ˈreɪdɪəs/ 半径 bàn jìng
diameter/daɪˈæmɪtə/ 直径 zhí jìng
circumference/sɜːˈkʌmfrəns/ 圆周 yuán zhōu
chord/kɔːd/ 弦 xián
arc/ɑːk/ 弧 hú
sector/ˈsektə/ 扇形 shàn xíng
segment/ˈseɡmənt/ 弓形 gōng xíng
semicircle/ˈsemɪsɜːkl/ 半圆 bàn yuán
tangent/ˈtændʒənt/ 切线 qiē xiàn
4.7 4.8

圆的定理

教学大纲
学科内容 注释与示例
利用以下圆的几何性质计算未知角度并给出解释:• 半圆内的角 = 90° • 切线与半径之间的夹角 = 90°。 考生在说明答案理由时,应使用教学大纲中列出的几何性质。
学科内容 注释与示例
利用以下圆的几何性质计算未知角度并给出解释: • 半圆内的角 = 90° • 切线与半径之间的夹角 = 90° • 圆心角是同弧所对圆周角的两倍 • 同弧所对的圆周角相等 • 圆内接四边形的对角之和为 180°(互补) • 弦切角定理。 考生在给出答案理由时,应使用教学大纲中列出的几何性质。
学科内容 注释与示例
运用以下圆的对称性质: • 等弦到圆心的距离相等 • 弦的垂直平分线经过圆心 • 从圆外一点引出的两条切线长度相等。 考生在给出答案理由时,应使用教学大纲中列出的几何性质。

来源:Cambridge International 教学大纲

English
Angle in a semicircle: always 90 degrees
Angle at the centre: always double

Use these to find unknown angles, always giving the reason.

For both levels:

  • The angle in a semicircle is $90^{\circ}$.
  • The angle between a tangent and a radius is $90^{\circ}$.
Two circles: in the first, a triangle drawn on a diameter has a right angle at the point on the circle; in the second, a tangent meets a radius at a right angle
Two theorems for both levels: the angle in a semicircle is $90^\circ$, and a tangent meets a radius at $90^\circ$.

Extended (theorems I):

  • The angle at the centre is twice the angle at the circumference (standing on the same arc).
  • Angles in the same segment are equal.
  • Opposite angles of a cyclic quadrilateral 圆内接四边形 add up to $180^{\circ}$.
  • The alternate segment theorem 弦切角定理: the angle between a tangent and a chord equals the angle in the other segment.

Extended (theorems II): equal chords are the same distance from the centre; the perpendicular bisector of a chord passes through the centre; two tangents from the same outside point are equal in length.

Worked example. A, B, C are on a circle. The angle at the circumference $ABC$ is $40^{\circ}$. Find the angle $AOC$ at the centre $O$.

The angle at the centre is twice the angle at the circumference: $2 \times 40^{\circ} = 80^{\circ}$.

A circle with points A, B, C on it and centre O; the angle at the centre AOC is 80 degrees and the angle at the circumference ABC is 40 degrees, standing on the same arc
The angle at the centre ($80^\circ$) is twice the angle at the circumference ($40^\circ$) standing on the same arc.

Worked example (both levels). $AB$ is a diameter of a circle and $C$ is a point on the circle. Angle $CAB = 35^{\circ}$. Find angle $ABC$.

Angle $ACB = 90^{\circ}$ (angle in a semicircle). Then angle $ABC = 180^{\circ} - 90^{\circ} - 35^{\circ} = 55^{\circ}$ (angles in a triangle add to $180^{\circ}$).

Worked example (both levels). $PT$ is a tangent to a circle with centre $O$, touching it at $T$. Angle $TOP = 62^{\circ}$. Find angle $OPT$.

Angle $OTP = 90^{\circ}$ (tangent meets radius at $90^{\circ}$), so angle $OPT = 180^{\circ} - 90^{\circ} - 62^{\circ} = 28^{\circ}$ (angles in a triangle).

Worked example (Extended). $ABCD$ is a cyclic quadrilateral with angle $DAB = 105^{\circ}$. Find angle $BCD$.

Angle $BCD = 180^{\circ} - 105^{\circ} = 75^{\circ}$ (opposite angles of a cyclic quadrilateral add to $180^{\circ}$).

Worked example (Extended: several steps). Two tangents from a point $P$ touch a circle with centre $O$ at $A$ and $B$. Angle $APB = 50^{\circ}$, and $C$ is a point on the major arc. Find angle $ACB$.

A circle with centre O; tangents from an outside point P touch it at A and B, with right angles at A and B, angle APB of 50 degrees, angle AOB of 130 degrees and angle ACB of 65 degrees at a point C on the major arc
Two right angles from tangent and radius, then the angle at the centre is double the angle at the circumference.
  • Angles $OAP$ and $OBP$ are $90^{\circ}$ (tangent meets radius at $90^{\circ}$).
  • Angle $AOB = 360^{\circ} - 90^{\circ} - 90^{\circ} - 50^{\circ} = 130^{\circ}$ (angles in a quadrilateral add to $360^{\circ}$).
  • Angle $ACB = 130^{\circ} \div 2 = 65^{\circ}$ (angle at the centre is twice the angle at the circumference).

Worked example (Extended: alternate segment). A tangent touches a circle at $A$. The angle between the tangent and the chord $AB$ is $58^{\circ}$. $C$ is a point on the circle in the other segment. Then angle $ACB = 58^{\circ}$ (alternate segment theorem).

Common mistakes. Giving an angle with no reason, or with an informal reason such as "it looks like $90^{\circ}$"; using the angle-at-the-centre rule when the two angles do not stand on the same arc; and assuming a line is a diameter because it looks like one (the question must say so, or it must pass through $O$).

词汇 训练
English 中文 拼音
cyclic quadrilateral/ˈsaɪklɪk ˌkwɒdrɪˈlætərəl/ 圆内接四边形 yuán nèi jiē sì biān xíng
alternate segment theorem/ɔːlˈtɜːnət ˈseɡmənt ˈθɪərəm/ 弦切角定理 xián qiē jiǎo dìng lǐ
4.4

相似

教学大纲
学科内容 备注与示例
计算相似图形的长度。
学科内容 注释与示例
1 计算相似图形的长度。
2 利用相似图形中长度与面积的关系,以及相似立体中长度、表面积与体积的关系。 包括使用比例因子,例如
$$\frac{\text{A的体积}}{\text{B的体积}} = \frac{(\text{A的长度})^3}{(\text{B的长度})^3}$$
3 解决涉及相似性的问题并给出简单的解释。 包括使用几何理由证明两个三角形相似。

来源:Cambridge International 教学大纲

English

Two shapes are similar 相似 if one is an enlargement of the other: same angles, and all sides multiplied by the same scale factor 比例因子 $k$. (Shapes that are exactly the same size and shape are congruent 全等.)

A row of six Russian nesting dolls of the same design, each a different size
Nesting dolls are similar shapes: each one is the same shape as the others, just multiplied by a scale factor

For similar shapes and solids:

$$\frac{\text{area of } A}{\text{area of } B} = k^{2}, \qquad \frac{\text{volume of } A}{\text{volume of } B} = k^{3}.$$

Worked example. Two similar solids have lengths in the ratio $2 : 3$. The smaller has volume $40\text{ cm}^{3}$. Find the volume of the larger.

The volume ratio is $2^{3} : 3^{3} = 8 : 27$. So the larger volume is $40 \times \dfrac{27}{8} = 135\text{ cm}^{3}$.

Worked example: lengths (both levels). In triangle $ABC$, $D$ is on $AB$ and $E$ is on $AC$, with $DE$ parallel to $BC$. $AD = 4\text{ cm}$, $AB = 10\text{ cm}$ and $DE = 6\text{ cm}$. Find $BC$.

Triangles $ADE$ and $ABC$ are similar. (Extended reason: angle $A$ is shared, and angles $ADE$ and $ABC$ are equal because they are corresponding angles.) The scale factor is $\dfrac{AB}{AD} = \dfrac{10}{4} = 2.5$, so

$$BC = 6 \times 2.5 = 15\text{ cm}.$$

Worked example: area to length (Extended). Two similar shapes have areas $20\text{ cm}^{2}$ and $45\text{ cm}^{2}$. The smaller is $8\text{ cm}$ tall. How tall is the larger?

The area ratio is $20 : 45 = 4 : 9$, so the length ratio is $\sqrt{4} : \sqrt{9} = 2 : 3$. The larger is $8 \times \dfrac{3}{2} = 12\text{ cm}$ tall.

Common mistakes. Multiplying an area by the length scale factor $k$ (use $k^{2}$ for area and $k^{3}$ for volume), and matching the wrong pairs of sides. Match sides that sit opposite equal angles.

探索

相似形状——放大

相似形状是相同的形状但不同的大小。一个放大按相同的因子缩放每个长度;角保持相同。

词汇 训练
English 中文 拼音
similar/ˈsɪmɪlə/ 相似 xiāng sì
scale factor/skeɪl ˈfæktə/ 比例因子 bǐ lì yīn zǐ
congruent/ˈkɒŋɡruːənt/ 全等 quán děng
4.6

角

教学大纲
教学内容 备注与示例
1 计算未知角度,并使用以下几何性质给出简单解释:• 围绕一点的角度之和 = 360° • 直线上的角度之和 = 180° • 对顶角相等 • 三角形的内角和 = 180°,四边形的内角和 = 360°。 需要了解角度的三点表示法,例如角 $ABC$。考生在被要求给出答案理由时,应使用正确的几何术语。
2 计算未知角度,并对平行线内形成的角度给出几何解释:• 同位角相等 • 内错角相等 • 同旁内角之和为 180°(互补)。
3 了解并使用正多边形的角度性质。 包括外角和内角,以及角度总和。
学科内容 注释与示例
1 计算未知角度,并使用以下几何性质给出简单解释:
• 一点处的角度之和 = 360°
• 直线上一点处的角度之和 = 180°
• 对顶角相等
• 三角形内角和 = 180°;四边形内角和 = 360°。
需要掌握角度的三位字母表示法,例如角 $ABC$。考生被要求在使用正确几何术语为答案提供理由时予以体现。
2 计算平行线内部形成的未知角度,并给出几何解释:
• 同位角相等
• 内错角相等
• 同旁内角之和为 180°(互补)。
3 了解并运用正多边形及不规则多边形的角度性质。 包括外角、内角以及内角和。

来源:Cambridge International 教学大纲

English

A bearing 方位角 gives a direction as a three-figure angle, measured clockwise 顺时针 from north, from $000^{\circ}$ to $360^{\circ}$. So due east is $090^{\circ}$ and due south is $180^{\circ}$.

Worked example. The bearing of $B$ from $A$ is $025^{\circ}$. Find the bearing of $A$ from $B$.

The return (back) bearing differs by $180^{\circ}$: $025^{\circ} + 180^{\circ} = 205^{\circ}$.

Two compass diagrams: the bearing of B from A measured 025 degrees clockwise from north, and the bearing of A from B measured 205 degrees
A bearing is measured clockwise from north as three figures; the back bearing differs by $180^\circ$.
探索

方位角路线

演示如何正确从正北方向测量方位角。

词汇 训练
English 中文 拼音
bearing/ˈbeərɪŋ/ 方位角 fāng wèi jiǎo
clockwise/ˈklɒkwaɪz/ 顺时针 shùn shí zhēn
4.2 4.3

几何作图

教学大纲
学科内容 注释与示例
1 测量和绘制线段及角度。 所有直线边都应使用直尺进行测量或绘制。不要求作线段的垂直平分线和角的角平分线。
2 已知三角形三边的长度,仅用直尺和圆规构造一个三角形。 例如:通过绘制两个三角形来构造一个菱形。必须标出作图弧线。
3 绘制、使用并解读展开图。 示例包括:• 绘制立方体、长方体、棱柱和棱锥的展开图 • 利用展开图中的测量数据计算体积和表面积。
学科内容 说明与示例
1 测量和绘制线段及角度。 所有直线边都应使用直尺进行测量和绘制。不要求作垂直平分线和角平分线。
2 仅用直尺和圆规,已知三边长度作三角形。 例如:通过画两个三角形来构造菱形。必须画出作图弧线。
3 绘制、使用并解读展开图。 示例包括:• 绘制立方体、长方体、棱柱和棱锥的展开图 • 利用展开图中的尺寸计算体积和表面积。
学科内容 注释与示例
1 绘制和解读比例图。 所有直线边缘必须使用直尺。
2 使用和解读三位方位角。 方位角从正北方向(000°至360°)顺时针测量。例如:如果B相对于A的方位角是025°,求A相对于B的方位角。
包括对“北、东、南、西”术语的理解。例如:点D位于点C的正东方。
学科内容 注释与示例
1 绘制和解读比例图。 所有直线边缘必须使用直尺。
2 使用和解读三位方位角。 方位角从正北方向($000^{\circ}$ 至 $360^{\circ}$)顺时针测量。例如:如果 $B$ 相对于 $A$ 的方位角是 $025^{\circ}$,求 $A$ 相对于 $B$ 的方位角。包括对“北、东、南、西”术语的理解。例如:点 $D$ 位于点 $C$ 的正东方。

来源:Cambridge International 教学大纲

English
  • To construct 作图 a triangle from three given sides, draw the base with a ruler, then use a pair of compasses 圆规 to mark each other side as an arc. Leave the construction arcs showing.
  • A net 展开图 is a flat shape that folds up into a solid. You can use a net to work out surface areas.
  • A scale drawing 比例图 shows a real object smaller (or larger) by a fixed scale, such as $1\text{ cm}$ to $5\text{ m}$.
A cube net of six equal square faces, and a cylinder net of two circles each pi r squared and a rectangle of 2 pi r by h
Unfolding a solid gives its net. Add the areas of the pieces to get the surface area: a cylinder is $2\pi r^{2} + 2\pi r h$.

Common solids 几何体 and their parts:

Solid Note
cube 立方体 / cuboid 长方体 box shapes
prism 棱柱 the same shape all along its length
cylinder 圆柱 a circular prism
pyramid 棱锥 / cone 圆锥 come to a point
sphere 球 / hemisphere 半球 a ball / half a ball
frustum 平截头体 a cone or pyramid with the top cut off

A flat side of a solid is a face 面, two faces meet at an edge 棱, and the whole outside is its surface 表面.

探索

作图与立体图形实验

根据所需工具或表示方式对几何任务进行分类。

词汇 训练
English 中文 拼音
construct/ˈkɒnstrʌkt/ 作图 zuò tú
compasses/ˈkʌmpəsɪz/ 圆规 yuán guī
net/net/ 展开图 zhǎn kāi tú
scale drawing/skeɪl ˈdrɔːɪŋ/ 比例图 bǐ lì tú
solids/ˈsɒlɪdz/ 几何体 jǐ hé tǐ
cube/kjuːb/ 立方体 lì fāng tǐ
cuboid/ˈkjuːbɔɪd/ 长方体 cháng fāng tǐ
prism/ˈprɪzəm/ 棱柱 léng zhù
cylinder/ˈsɪlɪndə/ 圆柱 yuán zhù
pyramid/ˈpɪrəmɪd/ 棱锥 léng zhuī
cone/kəʊn/ 圆锥 yuán zhuī
sphere/sfɪə/ 球 qiú
hemisphere/ˈhemɪsfɪə/ 半球 bàn qiú
frustum/ˈfrʌstəm/ 平截头体 píng jié tóu tǐ
face/feɪs/ 面 miàn
edge/edʒ/ 棱 léng
surface/ˈsɜːfɪs/ 表面 biǎo miàn
4.2 4.3

考试技巧

English
  • Angles on a straight line add to $180°$, around a point to $360°$, and in a triangle to $180°$. Give a reason for every step of an angle question.
  • Learn the circle theorems: the angle at the centre is twice the angle at the circumference; the angle in a semicircle is $90°$; angles in the same segment are equal; opposite angles of a cyclic quadrilateral add to $180°$.
  • The exterior angles of a convex polygon, one at each vertex, add to $360°$, and each interior angle + its exterior angle = $180°$.
  • Bearings are measured clockwise from north and always written with three figures (e.g. $072°$).

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逐步完成,配合即时检查练习。

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