文档内容
24.3 正多边形和圆
【学习目标】
1.了解正多边形和圆的有关概念;理解并掌握正多边形半径和边长、边心距、中心角之间的关系。
2.知道正多边形的对称性。了解用量角器等分圆心角来等分圆,从而做出圆内接或圆外切正多边形。
3.会用圆规作圆内接正方形和正六边形,能作圆内接正三角形、正八边形、正十二变形。
知识点一 正多边形和圆的关系
1. 正多边形:各边相等,各角也相等的多边形
2. 正多边形与圆的关系
把一个圆分成n(n是大于2的自然数)等份,依次连接各分点所得的多边形是这个圆的内接正多边形,
这个圆叫做这个正多边形的外接圆.
【例题】如图所示,六边形ABCDEF内接于⊙O,且AB=BC=CD=DE=EF=FA.求证:六边形ABCDEF为
正六边形。
【变式2】正八边形的中心角是( )
A.45° B.135° C.360° D.1080°
知识点二 正多边形的有关概念与计算
正多边形的有关概念
①中心:正多边形的外接圆的圆心叫做正多边形的中心.
②正多边形的半径:外接圆的半径叫做正多边形的半径.
③中心角:正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.
④边心距:中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.【例题】有一个亭子,它的地基是半径为8m的正六边形,求地基的周长和面积.(结果保留根号)
【变式】已知正六边形ABCDEF,如图所示,其外接圆的半径是a,求正六边形的周长和面积.
知识点三 正多边形的画法
要作半径为R的正n边形,只要把半径为R的圆n等分,然后顺次连接各等分点即可。
正三角形的画法
第一步:用圆规画一个圆,
第二步:半径不变,把圆规的针脚放在圆周上任意一点P画弧与圆交
于两点A、B,
第三步:半径不变,把圆规的针脚放放在点A处再画画弧与圆交于
两点P、Q(P是第二步中的P),
第四步:以A、B、Q为顶点作△ABQ,则△ABQ即为圆内接等边△。正四边形的画法
取已知圆O上任一点A,以A为一个分点把⊙O六等分,分点依
次为A、B、C、D、E、F。分别以A、D为圆心,AC、BD为半径作圆
交于G,以A为圆心,OG为半径作圆,交⊙O于M、N,则A、M、
D、N即四等分⊙O的圆周。其中的把⊙O六等分,是取AB=AO(因为是
等边三角形),以此类推,可得到六等分点可参考图片
正五边形的画法
① 以O为圆心,r为半径画圆,并作互相垂直的直径MN和AP。
② 平分半径ON,得OK=KN。
③ 以K为圆心,KA为半径画弧与OM交于H,AH即为正五边
形
的边长。
④以AH为弦长,在圆周上截得A、B、C、D、E点,
正七变形的画法
① 以定长R为半径作圆,并过圆心O作互相垂直的纵横两条直径MN、HP.② 过N点任作一射线NS,用圆规取七等分,把端点T与M连结起来,然后过NT上的各点推出MT的平
行线,把MN七等分.
③以 M为圆心,MN为半径画弧,和PH的延长线相交于K点,从K向MN上各分点中的偶数点或奇数
点(图中是 1、3、5、7各点)引射线,与交于A、B、C、M.再分别以 AB、BC、CM为边长,在圆周上
从A点(或M点)开始各截一次,得到其他三点,把这些点依次连结起来,即得近似的正七边形.
正八边形的画
正九边形的画法内接9边形画法:先画一个圆。再画两个相互颠倒的内接等边三角形。再把6角星的对角两两相连。
得到6个与两个等边三角形的底边的6个交点。选择每一个交点为圆心,到圆内部正六边形的底边的任意
一端点的距离为半径,画圆,与大圆产生2个交点。把所有交点画出来再相连,就得到正九边形。
拓展点一 圆内接正多边形的判断
【例题】如图所示的圆,把⊙O分成相等的6段弧,依次连接各分点得到六边ABCDEF,下面证明,它是
正六边形.
【变式】如图,△ABC是⊙O的内接等腰三角形,顶角∠A=360,弦BD、CE分别平分∠ABC、∠ACB.求
证:五边形AEBCD是正五边形拓展点二 圆内接正多边形的有关计算
【例题】已知,如图,正六边形ABCDEF的边长为6cm,求这个正六边形的外接圆半径R,边心距γ ,面
6
积S.
6
【变式】如图,以正六边形ABCDEF的边AB为边,在形内作正方形ABMN,连接MC.求∠BCM的大
小.
拓展点三 与圆内接正多边形有关的证明
【例题】已知⊙O和⊙O上的一点A.
(1)作⊙O的内接正方形ABCD和内接正六边形AEFCGH;
(2)在(1)题的作图中,如果点E在弧AD上,求证:DE是⊙O内接正十二边形的一边.【变式】如图,已知等边△ABC内接于⊙O,BD为内接正十二边形的一边,CD=5 cm,求⊙O的半径
R.
拓展点四 实际应用题
【例题】如图①有一个宝塔,他的地基边缘是周长为26m的正五边形ABCDE(如图②),点O为中心.
(下列各题结果精确到0.1m)
(1)求地基的中心到边缘的距离;
(2)已知塔的墙体宽为1m,现要在塔的底层中心建一圆形底座的塑像,并且留出最窄处为1.6m的观光通
道,问塑像底座的半径最大是多少?