内容正文:
第二十讲 正多边形
3.7正多边形
【学习目标】
1.了解正多边形和圆的有关概念及对称性;
2.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,会应用正多边形和圆的有关知识画正多边形;
3.会进行正多边形的有关计算.
【基础知识】
一、正多边形的概念
各边相等,各角也相等的多边形是正多边形.
要点:
判断一个多边形是否是正多边形,必须满足两个条件:(1)各边相等;(2)各角相等;缺一不可.如菱形的各边都相等,矩形的各角都相等,但它们都不是正多边形(正方形是正多边形).
二、正多边形的重要元素
1.正多边形的外接圆和圆的内接正多边形
正多边形和圆的关系十分密切,只要把一个圆分成相等的一些弧,就可以作出这个圆的内接正多边形,这个圆就是这个正多边形的外接圆.
2.正多边形的有关概念
(1)一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.
(2)正多边形外接圆的半径叫做正多边形的半径.
(3)正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.
(4)正多边形的中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.
3.正多边形的有关计算
(1)正n边形每一个内角的度数是;
(2)正n边形每个中心角的度数是;
(3)正n边形每个外角的度数是.
要点:要熟悉正多边形的基本概念和基本图形,将待解决的问题转化为直角三角形.
三、正多边形的性质
1.正多边形都只有一个外接圆,圆有无数个内接正多边形.
2.正n边形的半径和边心距把正n边形分成2n个全等的直角三角形.
3.正多边形都是轴对称图形,对称轴的条数与它的边数相同,每条对称轴都通过正n边形的中心;当边数是偶数时,它也是中心对称图形,它的中心就是对称中心.
4.边数相同的正多边形相似。它们周长的比,边心距的比,半径的比都等于相似比,面积的比等于相似比的平方.
5.任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,这两个圆是同心圆
要点:(1)各边相等的圆的内接多边形是圆的内接正多边形;(2)各角相等的圆的外切多边形是圆的外切正多边形.
四、正多边形的画法
1.用量角器等分圆
由于在同圆中相等的圆心角所对的弧也相等,因此作相等的圆心角(即等分顶点在圆心的周角)可以等分圆;根据同圆中相等弧所对的弦相等,依次连接各分点就可画出相应的正n边形.
2.用尺规等分圆
对于一些特殊的正n边形,可以用圆规和直尺作图.
①正四、八边形.
在⊙O中,用尺规作两条互相垂直的直径就可把圆分成4等份,从而作出正四边形. 再逐次平分各边所对的弧(即作∠AOB的平分线交于 E) 就可作出正八边形、正十六边形等,边数逐次倍增的正多边形.
②正六、三、十二边形的作法.
通过简单计算可知,正六边形的边长与其半径相等,所以,在⊙O中,任画一条直径AB,分别以A、B为圆心,以⊙O的半径为半径画弧与⊙O相交于C、D和E、F,则A、C、E、B、F、D是⊙O的6等分点.
显然,A、E、F(或C、B、D)是⊙O的3等分点.
同样,在图(3)中平分每条边所对的弧,就可把⊙O 12等分…….
要点:画正n边形的方法:(1)将一个圆n等份,(2)顺次连结各等分点.
【考点剖析】
例1.正五边形的中心角等于( )
A.18°
B.36°
C.54°
D.72°
例2.边长为
的正六边形的边心距等于( )
A.
B.
C.
D.
例3.⊙O是一个正n边形的外接圆,若⊙O的半径与这个正n边形的边长相等,则n的值为( )
A.3
B.4
C.6
D.8
例4.一个圆的内接正六边形与内接正方形的边长之比为( )
A.
B.
C.
D.
例5.一个圆的内接正多边形中,一条边所对的圆心角为
,则该正多边形的边数是( )
A.3
B.4
C.5
D.6
例6.若同一个圆的内角正三角形、正方形、正六边形的边心距分别为r3,r4,r6,则r3:r4:r6等于( )
A.
B.
C.
D.
例7.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,点P是
上的任意一点,则∠APB的大小是( )
A.15°
B.30°
C.45°
D.60°
例8.如图,在圆内接正六边形ABCDEF中,BF,BD分别交AC于点G,H.若该圆的半径为15cm,则线段GH的长为( )
A.
cm
B.5
cm
C.3
cm
D.10
cm
例9.如图,用若干个全等的正五边形可以拼成一个环状,图中所示的是前3个正五边形的拼接情况,要完全拼成一个圆环共需要的正五边形个数是( )
A.8
B.9
C.10
D.11
例10.如图,在正五边形
中,连接
,以点
为圆心,
为半径画弧交
于点
,连接
,则
的度数是( )
A.
B.
C