内容正文:
第27章 圆
27.4 正多边形和圆
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1.知道正多边形和圆的关系,知道正多边形的中心、半径、边心距、中心角等概念.
2.能用正多边形的知识解决圆的有关计算问题.
3.会用量角器等分圆,会用尺规作图作圆内接正方形和正六边形.
◎重点:能用正多边形的知识解决问题;会用量角器等分圆周;会用尺规作图作圆内接正方形和正六边形.
◎难点:用正多边形的知识解决问题.
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我国古代数学家刘徽,在公元三世纪用“割圆术”求得π的近似值为≈3.14,祖冲之在公元5世纪又进一步求得π的值在3.1415926与3.1415927之间,是当时世界最先进的成就.现代利用电子计算机,已经有人把π的值算到小数点后几十万位,它是从圆内接正六边形开始计算所得的结果.你知道正多边形和圆有什么关系吗?
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各条边 相等 、各个角也 相等 的多边形是正多边形.
相等
相等
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正多边形的有关概念及性质
阅读课本本课时“例”之前的内容,完成下面问题.
·导学建议·
教师可提问线段的垂直平分线的性质及角平分线的性质,加强新旧知识的联系.
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正五边形有 五 条对称轴,这些对称轴都交于一点,记为O,根据轴对称的性质可知,这些对称轴是正五边形各边 垂直平分线 的交点,因此点O到正五边形各顶点的距离 相等 ,记为R.那么以点O为圆心、R为半径的圆就过正五边形的各个 顶点 ,它是该正五边形的外接圆.另外,这些对称轴也是正五边形各内角的平分线,根据角平分线的性质,点O到各边的距离都 相等 ,记为r,那么以点O为圆心,r为半径的圆就与正五边形的各边都相切,它是正五边形的内切圆.
五
垂直平
相等
顶点
相等
分线
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归纳总结 任何正多边形都有一个 外接圆 和一个 内切圆 .这两个圆有公共的 圆心 ,称其为正多边形的中心.外接圆的半径叫做正多边形的半径,内切圆的半径叫做正多边形的边心距.正多边形每一条边所对的外接圆的圆心角都相等,叫做正多边形的中心角.
外接圆
内
切圆
圆心
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·导学建议·
教师可提出问题:如果将圆n等分,依次连接各等分点,得到一个n边形,这个n边形一定是正n边形吗?学生思考,小组交流.教师根据学生回答进行总结.
正八边形的中心角是 45 °.
45
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圆内接正多边形的画法
阅读课本本课时“图27.4.6”右边的内容至“练习”,完成下列问题.
·导学建议·
教师可引导分析:1.正方形的中心角为90°,说明两条半径互相垂直;2.正六边形的中心角是60°,说明半径和边长构成等边三角形,故正六边形的半径等于边长.
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1.尺规作图.
(1)利用尺规作图作出☉O的圆内接正方形(不写作法,保留作图痕迹).
(2)利用尺规作图作出☉M的圆内接正三角形(不写作法,保留作图痕迹).
(3)在用尺规作图作圆内接正方形、正六边形的基础上,你还可以作出哪些正多边形?(举出四个即可)
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解:(1)如图,四边形ABCD即为所求.
(2)如图,△GEF即为所求.
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(3)(答案不唯一)举出四个即可,如正八边形、正三角形、正十二边形、正十六边形、正二十四边形等.
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2.用量角器画圆的内接正五边形时,可以把中心角 五 等分,那么弧被 五 等分,顺次连接各等分点即可得到正五边形.
方法归纳交流 因为同圆中相等的弧所对的弦 相等 ,相等的弧所对的圆周角 相等 ,因此n等分圆周即可作出正n边形.
五
五
相等
相等
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变式演练 下列正多边形,不能用尺规作图作出的是( B )
A.正三角形 B.正五边形
C.正六边形 D.正八边形
B
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圆内接正多边形的中心角、半径、边心距
3.如果一个正多边形的中心角为72°,那么这个正多边形的边数是( B )
A.4 B.5 C.6 D.7
B
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4. 如图,正六边形ABCDEF内接于圆O,半径为4,则这个正六边形的边心距OM和的长分别为 2 , .
2
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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.
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解:如图,过点O作OM⊥AB于点M,连接OA.由于多边形ABCDEF是正六边形,所以它的中心角等于=60°,从而正六边形的边长等