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专题24.30 正多边形和圆(分层练习)
一、单选题
1.正八边形的中心角的度数是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
2.一个正多边形的半径与边长相等,则这个正多边形的边数为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
3.如图,将正方形 和正五边形 的中心 重合,按如图位置放置,连接 、 ,则
( )
A. B. C. D.
4.如图,A、B、C、D为一个正多边形的顶点,O为正多边形的中心.若 ,则这个正多
边形的边数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
5.下列图形中,正多边形内接于半径相等的圆,其中正多边形周长最小的是( )
A. B. C. D.6.如图,正六边形 内接于 ,若 的周长等于 ,则正六边形的面积为( )
A. B. C. D.
7.如图,边AB是⊙O内接正六边形的一边,点C在 上,且BC是⊙O内接正八边形的一边,若
AC是⊙O内接正n边形的一边,则n的值是( )
A.6 B.12 C.24 D.48
8.如图, , 分别为 的内接正三角形和内接正四边形的一边,若 恰好是同圆的一个内
接正 边形的一边,则 的值为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
9.如图,五边形 是 的内接正五边形,过点 作 的切线交 的延长线于点 ,交
的延长线于点 .则下列结论中正确的是( )A. B. C. D.
10.如图,正五边形 内接于 ,点F是 上的动点,则 的度数为( )
A.60° B.72° C.144° D.随着点 的变化而变化
11.如图,在边长为2的正六边形纸片 上剪一个正方形 ,若 ,则得到的正方
形边长最大为( )
A. B. C. D.
12.如图,点 、 、 、 为一个正多边形的顶点,点 为正多边形的中心,若 ,则这
个正多边形的边数为( )A.5 B.10 C.12 D.20
13.如图,四边形ABCD为 O的内接正四边形,△AEF为 O的内接正三角形,若DF恰好是同圆
的一个内接正n边形的一边,则⊙n的值为( ) ⊙
A.6 B.8 C.10 D.12
14.如图, 与正五边形 的两边 , 相切于 , 两点,则 的度数是( )
A. B. C. D.
15.如图,以正六边形 的中心O为原点建立平面直角坐标系,过点A作 于点 ,
再过 作 于点 ,再过 作 点 ,依次进行……若正六边形的边长为1,则点 的
横坐标为( )
A. B. C. D.
二、填空题16.一个正n边形的中心角为36°,则它的一个内角的度数为 .
17.如图,若以AB为边长作⊙O的内接正多边形,则这个多边形是正 边形.
18.如图摆放着正五边形 和正 ,其中点 在同一直线上, ,则 的
度数是 .
19.如图,五边形 是 的内接正五边形,则 的度数为
20.如图,把 分成相等的六段弧,依次连接各分点得到正六边形ABCDEF,如果 的周长为 ,
那么该正六边形的边长是 .
21.如图,A、 、 、 为一个正多边形的相邻四个顶点, 为正多边形的中心,若 ,
则这个正多边形的边数为 .22.如图,点O是正六边形 的中心,以 为边构造正五边形 ,则
.
23.已知一个正多边形的中心角为30度,边长为x厘米(x>0),周长为y厘米,那么y关于x的函
数解析式为 .
24.如图,已知正六边形 的边长是6,点P是 上一动点,则 的最小值是
.
25.如图,正方形 内接于圆O,E是弧 上一点,若 ,则 的大小为
.
26.如图所示,在正五边形 中, 是 的中点,点 在线段 上运动,连接 ,当
的周长最小时, 的度数为 .27.如图,延长正五边形 各边,使得 ,若 ,则 的度
数为 .
28.如图,在 的内接四边形 中, ,点E在弧 上,连接 、 、
、 .
(1) 的度数为 .
(2)当 时, 恰好为 的内接正n边形的一边,则n的值为 .
29.如图,点 是正六边形 和正五边形 的中心,连接 , 相交于点 ,则
的度数为 °.
30.如图, 是等边三角形 的外接圆,其半径为4.过点B作 于点E,点P为线段
上一动点(点P不与B,E重合),则 的最小值为 .三、解答题
31.如图,正六边形 内接于 ,求 的度数.
32.如图,正三角形ABC内接于⊙O,若AB= cm,求⊙O的半径.
33.如图,点 、 、 、 都在 上, , .
(1)求 的度数;(2)求 的度数;34.完成下表中有关正多边形的计算:
正多边形边数 内角 中心角 半径 边长 边心距 周长 面积
3
4 1
6
35.如图, 是 的直径, , 是 的弦, ,延长 到 ,连接 ,
.
(1)求证: 是 的切线;
(2)以 为边的圆内接正多边形的周长等于________.
36.【阅读理解】如图1, 为等边 的中心角,将 绕点 逆时针旋转一个角度
, 的两边与三角形的边 , 分别交于点 , .设等边 的面积为 ,
通过证明可得 ,则 .
(1)【类比探究】如图2, 为正方形 的中心角,将 绕点 逆时针旋转一个角度, 的两边与正方形的边 , 分别交于点 , .若正方形 的面积为 ,
请用含 的式子表示四边形 的面积(写出具体探究过程).
(2)【拓展应用】如图3, 为正六边形 的中心角,将 绕点 逆时针旋转一个
角度 , 的两边与正六边形的边 , 分别交于点 , .若四边形 面积
为 ,请直接写出正六边形 的面积
(3)【猜想结论】如图4, 为正 边形 ……的中心角,将 绕点 逆时针旋转一
个角度 , 的两边与正 边形的边 , 分别交于点 , .若四边形
面积为 ,请用含 、 的式子表示正 边形 ……的面积.
参考答案
1.B
【分析】根据正多边形的中心角的公式,即可求解.
解:正多边形的中心角的公式:
正八边形的中心角的度数为
故选B.
【点拨】本题主要考查了正多边形的知识,牢记中心角的求法解题的关键.
2.C【分析】如图(见分析),先根据等边三角形的判定与性质可得 ,再根据正多边形的中
心角与边数的关系即可得.
解:如图,由题意得: ,
是等边三角形,
,
则这个正多边形的边数为 ,
故选:C.
【点拨】本题考查了正多边形,熟练掌握正多边形的中心角与边数的关系是解题关键.
3.A
【分析】分别求出以点 为中心的正五边形 和正方形 的中心角即可.
解:如图,连接 ,
点 是正五边形 和正方形 的中心,
, ,
.
故选:A.
【点拨】本题考查正多边形和圆,掌握正多边形中心角的计算方法是正确解答的前提.
4.C【分析】连接 , ,根据圆周角定理得到 ,进一步即可得到结论.
解:连接 , ,
∵A、B、C、D为一个正多边形的顶点,O为正多边形的中心,
∴点A、B、C、D在以点O为圆心, 为半径的同一个圆上,
∵ ,
∴ ,
∴这个正多边形的边数 ,
故选:C.
【点拨】本题考查了正多边形与圆,圆周角定理,正确地理解题意是解题的关键.
5.A
【分析】根据圆的内接正多边形边数越多,越接近圆的周长,正多边形周长越长.
解:圆的内接正多边形边数越多,越接近圆的周长,正多边形周长越长,
故选:A.
【点拨】本题主要考查了正多边形与圆,解题的关键是掌握“圆的内接正多边形边数越多,越接近圆
的周长,正多边形周长越长”.
6.D
【分析】连接 ,根据圆的周长得到圆的半径,再利用正六边形的性质即可解答.
解:连接 ,作 于点 ,
∵ 的周长等于 ,
∴ 的半径为: ,
∵六边形 是正六边形,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ ,
故选 .
【点拨】本题考查了圆内接正六边形中心角等于 ,等边三角形的判定与性质,锐角三角函数,正
六边形的面积,掌握等边三角形的判定与性质是解题的关键.
7.C
【分析】根据中心角的度数=360°÷边数,列式计算分别求出∠AOB,∠BOC的度数,可得
∠AOC=15°,然后根据边数n=360°÷中心角即可求得答案.
解:连接OC,
∵AB是⊙O内接正六边形的一边,
∴∠AOB=360°÷6=60°,
∵BC是⊙O内接正八边形的一边,
∴∠BOC=360°÷8=45°,
∴∠AOC=∠AOB-∠BOC=60°-45°=15°
∴n=360°÷15°=24.
故选:C.
【点拨】本题考查了正多边形和圆、正六边形的性质、正八边形、正二十四边形的性质;根据题意求出中心角的度数是解题的关键.
8.C
【分析】连接OB,OC,OA,根据圆内接正三角形,正方形可求出 , 的度数,进而可
求 的度数,利用 ,即可求得答案.
解:如图:连接OB,OC,OA,
为圆内接正三角形
四边形ACDF为圆内接正方形
若以BC为边的圆内接正 边形,则有
故选:C.
【点拨】本题考查了圆内接正多边形中心角的求法,熟练掌握圆内接正多边形的中心角等于 (
为正多边形的边数)是解题关键.
9.C
【分析】连接 , ,根据正五边形的性质得到 , ,
,故B错误;求得 ,根据三角形的三边关系得到 ,故A错误;根据切
线的性质得到 ,求得 ,故D错误;根据三角形的内角和
定理得到 ,故C正确.
解:连接 , ,五边形 是 的内接正五边形,
, , ,故B错误;
,
,
,
,故A错误;
,
,
,
是 的切线,
,
,故D错误;
,故C正确;
故选:C.
【点拨】本题考查了正多边形与圆,等腰三角形的性质,切线的性质,正确地作出辅助线是解题的关
键.
10.B
【分析】求出正五边形每条边所对的圆心角的度数,再根据圆心角和圆周角的数量关系式即可求得.
解:连接 、 ,
∵ ,
∴ ,
故选:B.【点拨】此题考查了正多边形和圆,解题的关键是熟悉正多边形和圆的性质.
11.D
【分析】当正方形顶点落在正六边形边上时,正方形面积最大,由此画出图形求解即可.
解:解析:当正方形顶点落在正六边形边上时,正方形面积最大.
如图,取正六边形的中心O,连接 , 交 于点M,
此时, 垂直平分 ,正方形的中心也是O, 是等边三角形,
∴ , , .
设 ,则 ,
∴ ,解得 ,
∴ ,
∴正方形的边长为: ,
故选D.
【点拨】本题考查正方形的性质,等边三角形的判定与性质,含30°角的直角三角形的三边关系,正
六边形的性质等知识,根据题意画出符合条件的正方形是解题的关键.
12.B
【分析】作正多边形的外接圆,连接 AO,BO,根据圆周角定理得到 ,根据中心角的定
义即可求解.
解:如图,作正多边形的外接圆,连接AO,BO,∴ ,
∴这个正多边形的边数为 =10.
故选:B.
【点拨】此题主要考查正多边形的性质,解题的关键是熟知圆周角定理.
13.D
【分析】连接 ,先根据圆内接正多边形的性质可得点 在 上,且 是 和
的角平分线,从而可得 ,再根据角的和差可得
,然后根据圆周角定理可得 ,最后根据正多边形的性质即可得.
解:如图,连接 ,
四边形 为 的内接正四边形, 为 的内接正三角形,
点 在 上,且 是 和 的角平分线, ,
,
,
,
恰好是圆O的一个内接正 边形的一边,
,
故选:D.【点拨】本题考查了圆内接正多边形、圆周角定理等知识点,熟练掌握圆内接正多边形的性质是解题
关键.
14.A
【分析】根据切线的性质,可得 , ,结合正五边形的每个内角的度数为 ,
即可求解.
解: ∵ 、 切 于点A、C,
∴ , ,
∴正五边形 的每个内角的度数为: ,
∴ ,
故选:A.
【点拨】本题主要考查正多边形的内角和公式的应用,以及切线的性质定理,掌握正多边形的内角和
定理是解题的关键.
15.B
【分析】根据正六边形的性质可得到 ,
,从而得到 是等边三角形,进而得
到 ,再由 于点 ,可得 , ,
, ,由此发现规律,即可求解.
解:在正六边形 中,
, ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∵ 于点 ,
∴ , ,
同理 ,∴ ,
,
……
由此发现: ,
∴ ,
∵ ,
∴点 位于第二象限,
∴点 的横坐标为 ,
故选:B.
【点拨】本题考查了正六边形的性质、等边三角形的性质、含 角的直角三角形的性质以及图形的
规律探究,熟练掌握正六边形的性质,找出规律是解题的关键.
16.
【分析】根据正多边形的中心角和为360°,先求出正多边形的边数,再用内角和除以边数即可.
解:∵n= =10,
∴它的一个内角的度数为: ,
故答案为:144°
【点拨】此题考查的是正多边形和圆,熟知正多边形的中心角和为360°是解答此题的关键.
17.六
【分析】根据题意可得 ,进而证明 是等边三角形,得到 ,即可证明
出这个多边形是正六边形.
解:如图,连接OB,∵ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴这个多边形是正六边形.
故答案为:六.
【点拨】此题考查了等边三角形的性质和判定,圆内接正多边形的性质,解题的关键是根据题意求出
.
18.144°
【分析】利用平行线的性质求出 ,可得结论.
解:在正五边形 中, ,
,
,
,
故答案为: .
【点拨】本题主要考查了正多边形与圆,平行线的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所
学知识解决问题.
19. / 度
【分析】根据圆内接正五边形的中心角的含义可求出答案.
解:如图,连接 ,
∵五边形 是 的内接正五边形,∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【点拨】本题考查正多边形与圆,掌握圆内接正五边形的中心角的计算方法是解题的关键.
20.6
【分析】如图,连接OA、OB、OC、OD、OE、OF,证明△AOB、△BOC、△DOC、△EOD、
△EOF、△AOF都是等边三角形,再求出圆的半径即可.
解:如图,连接OA、OB、OC、OD、OE、OF.
∵正六边形ABCDEF,
∴AB=BC=CD=DE=EF=FA,∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=∠EOF=∠FOA=60°,
∴△AOB、△BOC、△DOC、△EOD、△EOF、△AOF都是等边三角形,
∵ 的周长为 ,
∴ 的半径为 ,
正六边形的边长是6;
【点拨】本题考查正多边形与圆的关系、等边三角形的判定和性质等知识,明确正六边形的边长和半
径相等是解题的关键.
21.15
【分析】连接 , ,根据圆周角定理得到 ,根据中心角的定义即可求解.
解:如图,连接 , ,
∴ ,
∴这个正多边形的边数为 ,
故答案为:15.【点拨】本题主要考查正多边形的性质,解题的关键是熟知圆周角定理.
22. /48度
【分析】连接 ,根据正六边形的性质得出 是等边三角形,得到 ,再根据正五边
形的内角和求出 的度数,即可得到答案.
解:连接 ,
∵点O是正六边形 的中心,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故答案为: .
【点拨】此题考查了正多边形的性质,多边形的内角和公式,正确掌握正多边形的性质是解题的关键.
23.y=12x
【分析】由正多边形的中心角的度数,根据圆心角定理求出正多边形的边数,即可得出结果.
解:∵正多边形的中心角为30度,∴正多边形为正十二边形,
设边长为x厘米(x>0),周长为y厘米,则y关于x的函数解析式为:y=12x;
故答案为y=12x.
【点拨】本题考查了正多边形和圆、圆心角定理、函数关系式等知识,熟练掌握由正多边形的中心角
求正多边形的边数是关键.
24.12
【分析】易知点B关于 的对称点为点F,连接 交 于点P,根据轴对称的性质进行解答即可.
解:利用正多边形的性质可得点B关于 的对称点为点F,连接 交 于点P,
那么有 ,此时 最小.
∵六边形 是正六边形,对角线 交于P,
∴ 都是等边三角形,
∴ ,
∴ ,
故答案为:12.
【点拨】本题考查了正多边形与圆,轴对称的性质,掌握正六边形的性质以及轴对称路线最短问题的
解题方法是正确解答的关键.
25. /60度
【分析】连接 ,首先根据圆周角定理得到 ,然后利用正方形的性质
得到 ,然后利用圆周角定理和直角三角形的性质求解即可.
解:如图所示,连接 ,
∵ ,∴ ,
∵四边形 是正方形,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵四边形 是正方形,
∴ ,
∴ .
故答案为: .
【点拨】此题考查了圆内接正方形的性质,圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
26.
【分析】根据对称的定义得出当点 在同一条直线上时, 的周长最小,由正五边形的
性质可得 ,由三角形内角和定理和等腰三角形的性质可得 ,
再由等腰三角形的性质和三角形外角的定义进行计算即可得到答案.
解:如图,当点 在同一条直线上时, 的周长最小,
,
五边形 是正五边形,
, ,
,
是 的中点,
是正五边形 的一条对称轴,
,
,,
故答案为: .
【点拨】本题主要考查了正多边形的性质、三角形内角和定理、等腰三角形的性质、三角形外角的定
义、对称的性质,熟练掌握正多边形的性质、三角形内角和定理、等腰三角形的性质、三角形外角的定义、
对称的性质,是解题的关键.
27. /36度
【分析】根据正五边形的性质以及全等三角形的判定和性质,可求出正五边形 的每个内角度
数,再根据等腰三角形的性质得出 是等腰三角形,并求出各个内角度数,由全等三角形的性质可求
出答案.
解:∵五边形 是正五边形,
∴ , ,
又∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
同理可得 ,即五边形 是正五边形,
在 中, , ,
∴ ,
故答案为: .
【点拨】本题考查了正多边形的圆,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质以及三角形
内角和定理,掌握正五边形的性质,三角形内角和定理以及全等三角形的判定和性质是解决问题的前提.
28. 120° 12
【分析】(1)连接BD,由已知条件证 ABD是等边三角形,得到∠ABD=60°,从而由圆内接四边形
的性质可得∠AED=120°; △
(2)连接OA,由∠ABD=60°,可得∠AOD=120°,结合∠DOE=90°,可得∠AOE=30°,从而可得
.解:(1)连接 ,
∵四边形 是 的内接四边形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∵四边形 是 的内接四边形,
∴ ,
∴ ;
(2)连接 ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
【点拨】本题考查正多边形与圆相关知识点,理解并熟练运用基本性质和结论是解题关键.
29.78
【分析】连接AO、FO、 、 .由正六边形的性质可知 , ,
, , ,从而可求出 , ,
,进而可求出 .再由等腰三角形的性质结合三角形内角和定理可求出,从而可求出 ,即得出 .
解:如图,连接AO、FO、 、 .
由正六边形的性质可知 , , , ,
∴ 为等边三角形, ,
∴ .
由正五边形的性质可知 , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为:78.
【点拨】本题考查正多边形的性质,等边三角形的判定和性质,三角形内角和定理以及等腰三角形的
性质.正确的作出辅助线是解题关键.
30.6
【分析】过点P作 ,连接 并延长交 于点F,连接 ,根据等边三角形的性质和圆内
接三角形的性质得到 , ,然后利用含 角直角三角形的性质得到 ,进而求出 ,然后利用 代入求解即可.
解:如图所示,过点P作 ,连接 并延长交 于点F,连接
∵ 是等边三角形,
∴
∵ 是等边三角形 的外接圆,其半径为4
∴ , ,
∴
∴
∵
∴
∴
∵ ,
∴
∴
∴ 的最小值为 的长度
∵ 是等边三角形, ,
∴
∴ 的最小值为6.
故答案为:6.
【点拨】此题考查了圆内接三角形的性质,等边三角形的性质,含 角直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
31.
【分析】由正六边形与圆的性质可得: 再求解
从而可得答案.
解: 正六边形 内接于 ,
是直径,
【点拨】本题考查的是正多边形与圆的知识,掌握“正多边形的中心角的计算,直径所对的圆周角是
直角”是解题的关键.
32.2cm
【分析】利用等边三角形的性质得出点O既是三角形内心也是外心,进而求出∠OBD=30°,BD=CD,
再利用锐角函数关系得出BO即可.
解:过点O作OD⊥BC于点D,连接BO,
∵正三角形ABC内接于⊙O,
∴点O即是三角形内心也是外心,
∴∠OBD=30°,BD=CD= BC= AB= ,
∴cos30°= = = ,
解得:BO=2,
即⊙O的半径为2cm.
【点拨】考查了正多边形和圆,利用正多边形内外心的特殊关系得出∠OBD=30°,BD=CD是解题关键.33.(1) ;(2)
【分析】(1)根据垂径定理得出 ,再利用圆周角定理得出 的度数:
(2)连接 ,根据圆内接四边形的性质便可求得结果.
解:(1)∵点 、 、 、 都在 上,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 的度数为
(2)连接 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴
【点拨】此题主要考查了圆内接四边形的性质,垂径定理和圆周角定理等知识,熟练掌握和运用这些
定理是解决问题的关键.
34.填表见分析.
【分析】首先根据题意画出图形,然后利用勾股定理等知识进行逐一求解即可.
解:如图(1)所示:中心角 ,内角∠A=60°
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴周长为: ,面积为 ;
如图(2)所示:中心角 , 内角∠A=90°
由题意可得△BOC和△OBE都是等腰直角三角形,
∵边心距为1
∴ ,
∴边长为2,半径为 ,
∴周长为8,面积为4;
如图(3)所示:内角为120°,中心角 ,
∴△OAB是等边三角形,
∴∠AOM=30°,AM=BM,∴AO=2AM
∵边心距为 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴半径为2,边长为2,
∴周长为12,面积 ,
故答案为:
正多边形边数 内角 中心角 半径 边长 边心距 周长 面积
3
4 1
6
【点拨】本题主要考查了正多边形和圆,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
35.(1)见分析;(2)18
【分析】(1)根据等腰三角形性质以及三角形内角和定理计算出 即可;
(2)得出以 为边的圆内接正多边形是圆内接正六边形,再求出 的长即可.
解:(1)证明:如图,连接 ,,
,
,
,
,
即 ,
又 是半径,
是 的切线;
(2)解:连接 ,
,
以 为边的圆内接正多边形是圆内接正六边形,
,
以 为边的圆内接正六边形的周长为 .
【点拨】本题考查切线的判定,圆内接正六边形的性质,掌握切线的判定方法是正确解答的前提.
36.(1) ;(2) ;(3)
【分析】(1)通过证明可得 ,则
.
(2)通过证明可得 ,则 .
(3)通过证明可得 ,则(1)解:如图2,
∵ 为正方形 的中心角,
∴ , ,
∵ 绕点O逆时针旋转一个角度 , 的两边与正方形的边 分别交于
点
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ .
(2)如图3,
∵ 为正六边形 的中心角,
∴ , ,
∵ 绕点O逆时针旋转一个角度 , 的两边与正六边形的边 分别交
于点
∴ ,又∵ ,
∴ ,
∴ .
∵四边形 面积为 ,
∴正六边形 的面积为 .
(3)如图4,
∵ 为正多边形 的中心角,
∴ , ,
∵ 绕点O逆时针旋转一个角度 , 的两边与正多边形的边 分别交
于点
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ .
∵四边形 面积为 ,
∴正多边形 的面积为 .
【点拨】本题考查了旋转,正多边形的性质,正多边形的中心角,三角形的全等,图形的割补,熟练
掌握旋转的性质,正多边形的性质是解题的关键.