内容正文:
27.4 正多边形和圆
27章 圆
问题1 什么叫做正多边形?
回顾旧知
各边相等,各角也相等的多边形叫做正多边形.
问题2 矩形是正多边形吗?为什么?菱形是正多边形吗?为什么?
不是,因为矩形不符合各边相等;
不是,因为菱形不符合各角相等;
问题3 多边形的内角和公式是什么?
问题4 正多边形都是轴对称图形吗?都是中心对称图形吗?
新知探究
一、正多边形的对称轴
分别画出下图各正多边形的对称轴,看看能发现什么结果?
三条
四条
五条
六条
正多边形都是轴对称图形,一个正n边形共有n条对称轴.
正多边形的对称轴都相交于同一点
这点既是正多边形每边垂直平分线的交点,又是正多边形每个内角平分线的交点.
二、正多边形与圆的关系
以正五边形为例,观察正五边形与圆有何关系?
A
B
C
D
E
O
F
J
I
H
G
正五边形
的内切圆
正五边形的对称轴都交于一点O.这些对称轴是正五边形各边的 ,故点O到正五边形各个 的距离相等,记为R.
垂直平分线
顶点
以点O为圆心、R为半径的圆就过正五边形的各个顶点.
正五边形
的外接圆
以点O为圆心、r为半径的圆就与正五边形的各条边都相切.
正五边形有几个外接圆和几个内切圆呢?
正五边形有且只有一个外接圆和一个内切圆
其他的正多边形是否一样呢?
这些对称轴也是正五边形各内角的 ,故点O到正五边形各 的距离都相等,记为r.
角平分线
边
新知探究
二、正多边形与圆的关系
如图,作出下列正多边形的外接圆和内切圆,从中你能发现什么?
O
O
任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆.
这两个圆有什么共同特征呢?
有公共的圆心
新知探究
三、正多边形的有关概念
新知总结
1.正多边形的中心:一个正多边形的外接圆(内切圆)的圆心叫做正多边形的中心.(即点O)
边心距r
2.正多边形的半径:正多边形外接圆的半径叫做正多边形的半径.(即OA)
半径R
3.正多边形的中心角:正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.(即∠AOB)
4.正多边形的边心距:中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.(内切圆的半径,即OM)
中心角
M
A
B
C
D
E
F
O
四、正多边形的边长、半径、边心距和中心角之间的关系
新知探究
若正多边形边数为,边长为,半径为,边心距为,则:
E
F
C
D
A
B
O
G
R
a
r
问题1 正边形的中心角怎么计算?
问题2 正边形的边长,半径,边心距之间有什么关系?
问题3 边长,边心距的正边形的周长和面积如何计算?
中心角为
周长C=na
随堂练习
1.正六边形的中心角的度数是_____.
2.正边形的中心角为24°,则它的边数是_____.
3.正六边形外接圆的半径为6,则它的边心距是_____,面积是_____.
4.若的半径,则其内接正方形的边心距为_____.
E
F
C
D
A
B
O
G
6
a
r
A
B
C
D
E
60°
15
五、正多边形的画法
新知探究
·
A
B
C
D
E
O
A
B
C
D
E
为什么这样做的
就是正多边形呢?
作法: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.
在同圆或等圆中,如果弧相等,那么它们所对的弦相等.
作法:把圆分成n(n>2)等份,依次连结各分点所得的多边形是这个圆的一个内接正n边形.
例1、利用尺规作图,作出已知圆的内接正方形和内接正六边形.
·
解:内接正方形的作法:
(1)用直尺任作圆的一条直径AC;
A
C
(2)作与直径AC垂直的直径BD;
B
D
(3)顺次连结所得的圆上四点,则四边形ABCD即为所求作的正方形.
圆的内接正八边形怎么作?
过圆心作各边的垂线与⊙O相交,或作各中心角的角平分线与⊙O相交,即得圆内接正八边形.
典例精析
例2、利用尺规作图,作出已知圆的内接正方形和内接正六边形.
·
内接正六边形的作法:
(1)用直尺任作圆的一条直径AD;
A
D
(2)以点A为圆心、OA为半径作圆,与⊙O交于点B、F;
O
B
F
(3)以点D为圆心、OD为半径作圆,与⊙O交于点C、E;
C
E
(4)顺次连结所得的圆上六点,则六边形ABCDEF即为所求作的正六边形.
典例精析
O
F
A
B
D
E
·
C
例2、利用尺规作图,作出已知圆的内接正六边形.
.
如图,从圆上某一点开始,依次以圆的半径长为半径作圆,也可以作出圆的内接正六边形.
想一想:为什么这两种方法作出来的图形都是正六边形?
因为这两种方法都是把圆六等分,所以作出来的图形都是正六边形.
圆的内接正三角形怎么作?
圆的内接正十二边形怎么作?
过圆心作各边的垂线与⊙O相交,或作各中心角的角平分线与⊙O相交,即得圆接正十二