
正多邊形與圓的關(guān)系的認(rèn)識(shí)正多邊形的有關(guān)計(jì)算圓內(nèi)接正多邊形的畫(huà)法.(重點(diǎn)、難點(diǎn))
我們已經(jīng)知道,各條邊相等、各個(gè)角也相等的多邊形是正多邊形.等邊三角形是正三角形,正方形是正四邊形.正多邊形都是軸對(duì)稱(chēng)圖形,在日常生活和美術(shù)設(shè)計(jì)中都很常見(jiàn). 你還知道那些正多邊形?你知道正多邊形和圓的關(guān)系嗎?
知識(shí)點(diǎn)1 正多邊形與圓的關(guān)系的認(rèn)識(shí)
1. 正多邊形的定義: 各條邊相等、各個(gè)角也相等的多邊形叫做正多邊形.要點(diǎn)精析:“各條邊相等、各個(gè)角相等”是正多邊形的兩個(gè)基本特征,邊數(shù) n>3的多邊形必須同時(shí)滿(mǎn)足,二者缺一不可,否則多邊形就不是正多邊形.例如,菱形的各邊相等,但各角不一定相等;矩形的各角相等,但各邊不一定相等,所以它們都不是正多邊形.
2. 任何正多邊形都有一個(gè)外接圓和一個(gè)內(nèi)切圓,這兩個(gè) 圓是同心圓.3. 圓內(nèi)接正n邊形:把圓分成n(n>2)等份,依次連結(jié)各 分點(diǎn)所得的多邊形是這個(gè)圓的一個(gè)內(nèi)接正n邊形,而 這 個(gè)圓是正 n 邊形的外接圓.拓展:(1)把圓分成n(n>2)等份,經(jīng)過(guò)各分點(diǎn)作圓的切 線(xiàn),以相鄰切線(xiàn)的交點(diǎn)為頂點(diǎn)的多邊形是這個(gè)圓的外 切正n邊形,而這個(gè)圓是這個(gè)正n邊形的內(nèi)切圓.
4. 與正多邊形有關(guān)的概念:(1)正多邊形的外接圓和內(nèi)切圓有公共的圓心,稱(chēng)其為 正多邊形的中心.(2)正多邊形的外接圓的半徑叫做正多邊形的半徑.(3)正多邊形的內(nèi)切圓的半徑叫做正多邊形的邊心距.(4)正多邊形每一條邊所對(duì)的外接圓的圓心角都相等, 叫做正多邊形的中心角.
5. 邊心距與弦心距的關(guān)系: 邊心距是圓心到正多邊形一邊的距離,此時(shí)的邊心 距也可以看成正多邊形的外接圓中,圓心到多邊形 的邊(即外接圓的弦)的距離,即邊心距也是弦心距; 但弦心距不一定是邊心距.
下列說(shuō)法不正確的是( )A.等邊三角形是正多邊形B.各邊相等,各角相等的多邊形是正多邊形C.菱形不一定是正多邊形D.各角相等的多邊形是正多邊形
等邊三角形是正三角形;當(dāng)菱形的四個(gè)角相等時(shí)才是正多邊形(正方形),所以菱形不一定是正多邊形;各邊相等,各角相等的多邊形是正多邊形,故D不對(duì).
如圖,五邊形ABCDE內(nèi)接于⊙O,∠A=∠B=∠C=∠D=∠E.求證:五邊形ABCDE是正五邊形.
根據(jù)同圓中相等的圓周角所對(duì)的弧相等,得出 利用等式的性質(zhì),兩邊同時(shí)減去 ,即可得到 ,根據(jù)等弧所對(duì)的弦相等,得出BC=AE.
∵∠A=∠B=∠C=∠D=∠E,圓周角∠A對(duì) ,圓周角∠B對(duì) ,∴ .∴ ,即 .∴BC=AE. 同理可證其余各邊都相等.∴五邊形ABCDE是正五邊形.
(1)證正多邊形和圓的關(guān)系,在圖形中找到圓的弧、弦等,利用同(等)弧所對(duì)的圓周角相等、所對(duì)的弦相等解答.其證明思路如下:角相等?弧相等?弦相等? ?正多邊形.(2)證明一個(gè)多邊形是正多邊形的方法:①利用定義,證出各邊相等,各角相等;②利用圓內(nèi)接多邊形,證明各邊所對(duì)的弧相等,即把圓n等分,依次連結(jié)各等分點(diǎn),所得多邊形即為正多邊形.
知識(shí)點(diǎn)2 正多邊形的有關(guān)計(jì)算
已知一個(gè)正多邊形有一個(gè)內(nèi)角是150°,那么它是正幾邊形?
由正多邊形的一個(gè)內(nèi)角的度數(shù)求其邊數(shù),可以用n邊形的內(nèi)角和公式(n-2)·180°=150°n,求出n的值;也可以先求每個(gè)外角的度數(shù)為30°,再求邊數(shù).
方法一:∵n邊形的內(nèi)角和為(n-2)·180°,∴此正多邊形內(nèi)角和為150°n=(n-2)·180°,解得n=12.∴此多邊形為正十二邊形.方法二:∵正多邊形的每個(gè)內(nèi)角相等,則每個(gè)外角也相等,∴每個(gè)外角為180°-150°=30°.又∵多邊形的外角和是360°,∴360°÷30°=12,即此多邊形為正十二邊形.
知識(shí)點(diǎn)3 正多邊形的作圖
利用尺規(guī)作一個(gè)已知圓的內(nèi)接正六邊形.由于正六邊形的中心角為60°,因此它的邊長(zhǎng)就是其外接圓的半徑R.所 以,在半徑為R的圓上,依次截取等于R的弦,就可以六等分圓,進(jìn)而作出 圓內(nèi)接正六邊形.
作一個(gè)正三角形,使其半徑為0.9 cm.
用量角器畫(huà),先求出其中心角;用尺規(guī)畫(huà),則先考慮等分圓周.
作法一:(1)作半徑為0.9 cm的⊙O;(2)用量角器畫(huà)∠AOB =∠BOC =120°;(3)連接 AB,BC,CA.則△ABC為所求作的正三角 形,如圖所示.
作法二:(1)作半徑為0.9 cm的⊙O;(2)作⊙O的任一直徑AB;(3)分別以A,B為圓心,以0.9 cm為半徑作弧,交 ⊙O于點(diǎn)C,F(xiàn)和D,E;(4)連接AD,DE,EA. 則△ADE為所求作的正三角形,如圖所示.
用尺規(guī)作圓的內(nèi)接正方形.已知:如圖,⊙O.求作:正方形ABCD內(nèi)接于⊙O.
作法:(1)如圖,作兩條互相垂直的直徑AC,BD.(2)順次連接 AB,BC,CD,DA.由作圖過(guò)程可知,四個(gè)中心角都是90°,所以AB=BC= CD=DA.因?yàn)锳C,BD都是直徑,所以∠ABC = ∠BCD= ∠CDA= ∠DAB=90°.即四邊形ABCD為⊙O的內(nèi)接正方形.
如圖,AD為⊙O的直徑,作⊙O的內(nèi)接正三角形ABC,甲、乙兩人的作法分別如下:甲:(1)以D為圓心,OD長(zhǎng)為半徑畫(huà)圓弧,交⊙O于B,C兩點(diǎn);(2)連接AB,BC,AC.△ABC即為所求作的三角形.乙:(1)作OD的中垂線(xiàn),交⊙O于B,C兩點(diǎn);(2)連接AB,AC.△ABC即為所求作的三角形. 對(duì)于甲、乙兩人的作法,可判斷( )A.甲對(duì),乙不對(duì) B.甲不對(duì),乙對(duì)C.兩人都對(duì) D.兩人都不對(duì)
1.如圖,⊙O是正五邊形ABCDE的外接圓,這個(gè)正五邊形的邊長(zhǎng)為a,半徑為R,邊心距為r,則下列關(guān)系式錯(cuò)誤的是( )A.R2-r2=a2 B.a(chǎn)=2Rsin 36°C.a(chǎn)=2rtan 36° D.r=Rcs 36°
2.在如圖所示的圓中,畫(huà)出你喜歡的三個(gè)不同的圓內(nèi)接正多邊形(畫(huà)圖工具不限,但要保留畫(huà)圖痕跡).
如圖所示.(答案不唯一)
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