内容正文:
第五章 圆
5.8 正多边形和圆
学习目标
1.了解正多边形和圆的有关概念,会画正多边形;
2.理解并掌握正多边形半径、中心角、边心距、边长之间的关系;
3.会应用正多边形和圆的有关知识解决实际问题.
学习重难点
理解并掌握正多边形半径、中心角、边心距、边长之间的关系.
会应用正多边形和圆的有关知识解决实际问题.
难点
重点
知识点1 正多边形的定义和画法
探究新知
各边相等、各角也相等的多边形叫做正多边形.
正多边形
各边相等
各角相等
缺一不可
什么叫做正多边形?
你能借助圆画一个正多边形吗?
画正多边形的方法
①用量角器等分圆:
由于同圆中相等的圆心角所对的弧相等,因此作相等的圆心角可以等分圆周,从而得到正多边形.采用“先用量角器画一个 的圆心角,然后在圆上依次截取这个圆心角所对弧的等弧”.
此方法简便,且可以画任意正多边形,误差小.
5
②用尺规等分圆:
用尺规作图的方法等分
圆周,然后依次连接圆上各分点得到正多边形.
这种方法有局限性,不是任意正多边形都能用此法作图,这种方法从理论上讲是一种准确方法.
例如,由于正六边形的边长等于半径,所以在半径为R的圆上依次截取等于R的弦,就可以把圆六等分,顺次连接各分点即可得到半径为R的正六边形.再如,用直尺和圆规作两条互相垂直的直径,就可以把圆四等分,从而作出正方形.
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知识点2 正多边形的对称性
想一想
正三角形、正四边形、正五边形、正六边形、正八边形都是轴对称图形吗?都是中心对称图形吗?
想一想
正三角形、正四边形、正五边形、正六边形、正八边形都是轴对称图形吗?都是中心对称图形吗?
总结
正n边形都是轴对称图形,都有n条对称轴,只有边数为偶数的正多边形才是中心对称图形.
知识点3 正多边形的性质
O
A
B
C
D
以正四边形为例,根据对称轴的性质,你能得出什么结论?
E
F
G
H
EF是边AB,CD的垂直平分线,∴OA=OB,OD=OC.
GH是边AD,BC的垂直平分线,∴OA=OD,OB=OC.
∴OA=OB=OC=OD.
∴正方形ABCD有一个以点O为圆心的外接圆.
O
A
B
C
D
E
F
G
H
AC平分∠DAB及∠DCB,BD平分∠ABC及∠ADC,
∴OE=OH=OF=OG.
∴正方形ABCD还有一个以点O为圆心的内切圆.
以正四边形为例,根据对称轴的性质,你能得出什么结论?
任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,并且这两个圆是同心圆.
总结
知识点4 正多边形的有关概念
O
A
B
C
D
E
F
G
H
R
r
正多边形的外接圆和内切圆的公共圆心,叫作正多边形的中心.
外接圆的半径叫作正多边形的半径.
内切圆的半径叫作正多边形的边心距.
正多边形每一条边所对的圆心角,叫做正多边形的中心角.正多边形的每个中心角都等于 .
典例精析
例1
如图所示,正五边形ABCDE内接于⊙O,则∠ADE的度数是 ( )
A.60° B.45° C. 36° D. 30°
·
A
B
C
D
E
O
C
有一个亭子,它的地基是半径为4 m的正六边形,求地基的周长和面积 (精确到0.1 m2).
C
D
O
E
F
A
M
抽象成
例2
B
利用勾股定理,可得边心距
亭子地基的面积
在Rt△OMB中,OB=4, MB=
过点O作OM⊥BC于M.
因此,亭子地基的周长
l =4×6=24(m).
解: 如图,由于ABCDEF是正六边形,所以它的中心角等于 ,△OBC是等边三角形,从而正六边形的边长等于它的半径.
2.作边心距,构造直角三角形.
1.连半径,得中心角;
O
A
B
C
D
E
F
R
M
r
·
圆内接正多边形的辅助线
O
边心距r
边长一半
半径R
C
M
中心角一半
总结
课堂练习
1.下列圆的内接正多边形中,一条边所对的圆心角最大的图形是( )
A
A.正三角形 B.正方形 C.正五边形 D.正六边形
解:∵正三角形一条边所对的圆心角360°÷3=120°,
正方形一条边所对的圆心角是360°÷4=90°,
正五边形一条边所对的圆心角是360°÷5=72°,
正六边形一条边所对的圆心角是360°÷6=60°,
∴一条边所对的圆心角最大的图形是正三角形.故选A.
2.已知圆的半径是2 ,则该圆的内接正六边形的面积是( )
A. B. C. D.
解:如图,连接正六边形的中心与各个顶点,得到六个等边三角形,
∵等边三角形的边长是2 ,
∴高是3,
∴等边三角形的面积是