内容正文:
24.3 正多边形和圆
1.正多边形的有关概念
(1)中心:正多边形的外接圆的 .
(2)半径: 的半径.
(3)中心角:正多边形每一边所对的 .
(4)边心距: 到正多边形一边的距离.
2.正多边形的有关计算
(1)正n边形的每个中心角度数= .
(2)正n边形的每个内角度数= .
(3)正n边形的每个外角度数= .
圆心
外接圆
圆心角
中心
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知识点一 正多边形的有关概念
1.下列图形为正多边形的是( )
2.下列命题正确的是( )
A.各内角分别相等的多边形是正多边形
B.各角相等的圆内接多边形是正多边形
C.既是轴对称图形又是中心对称图形的多边形是正多边形
D.各边相等的圆内接多边形是正多边形
D
D
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3.若一个正多边形的边长与半径相等,则这个正多边形的中心角是( )
A.45°
B.60°
C.90°
D.120°
B
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知识点二 正多边形的计算
4.若正方形的外接圆半径为2,则其内切圆半径为( )
A. B.2
C. D.1
【变式】正多边形的内切圆与外接圆的半径之比为,则这个正多边形为( )
A.正十二边形
B.正六边形
C.正四边形
D.正三角形
A
C
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5.如图,正五边形ABCDE内接于☉O,P为上的一点(点P不与点D重合),则∠CPD的度数为( )
A.30° B.36°
C.60° D.72°
6.如图,A,B,C是☉O上顺次三个点,若AC,AB,BC分别是☉O内接正三角形、正方形、正n边形的一边,则n=( )
A.9 B.10
C.12 D.15
7.如图,点A,B,C,D为一个正多边形的顶点,点O为正多边形的中心,若∠ADB=18°,则这个正多边形的边数为 .
B
C
10
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8.如图,已知五边形ABCDE内接于☉O,∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=72°.求证:五边形ABCDE是正五边形.
证明:∵∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=72°,
∴∠EOA=360°-72°×4=72°,
∴∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=∠EOA,
∴====,
∴AB=BC=CD=DE=EA,==3,
∴∠BAE=∠ABC.
同理,∠ABC=∠BCD=∠CDE=∠DEA,
∴五边形ABCDE是正五边形.
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9.(教材P123T5变式)如图,正六边形ABCDEF的顶点都在以原点为圆心、以2为半径的圆上,点B在y轴正半轴上.求正六边形ABCDEF各顶点的坐标.
解:A(,1),B(0,2),C(-,1),D(-,-1),E(0,-2),F(,-1).
名师点睛
作出正n边形的边心距和半径,把正n边形分成2n个全等的直角三角形,这些直角三角形的两个锐角分别是中心角的一半和内角的一半,两直角边是边心距和边长的一半,斜边是半径,再在直角三角形中利用勾股定理求解.
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知识点三 正多边形的画法
10.如图的向日葵图案是用等分圆周画出的,则☉O与半圆P的半径之比为( )
A.2∶1
B.3∶1
C.4∶1
D.5∶3
A
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11.画出你喜欢的三个不同的圆内接正多边形(作图工具不限,但要保留作图痕迹).
解:如图所示.(答案不唯一)
名师点睛
画正n边形的方法是等分圆周法,即先将一个圆n等分,再顺次连接各等分点.等分圆周的方法有用量角器等分和用尺规作图等分两种.
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【能力提升】
1.下列命题正确的个数为( )
①不是正多边形的多边形各角不相等.
②正n边形的对称轴只有n条.
③正多边形一定是中心对称图形.
A.0 B.1
C.2 D.3
2.如图,用n个全等的正五边形按如下方式拼接可以拼成一个环状,使相邻的两个正五边形有公共顶点,所夹的锐角为24°,图中所示的是前3个正五边形的拼接情况,拼接一圈后,中间会形成一个正多边形,则n的值为( )
A.5 B.6
C.8 D.10
B
B
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3.(河北中考)如图,点O为正六边形ABCDEF对角线FD上一点,S△AFO=8,S△CDO=2,则S正六边形ABCDEF的值是( )
A.20 B.30
C.40 D.随点O位置而变化
4.(山西中考)蜂巢结构精巧,其巢房横截面的形状均为正六边形.如图是部分巢房的横截面图,图中7个全等的正六边形不重叠且无缝隙,将其放在平面直角坐标系中,点P,Q,M均为正六边形的顶点.若点P,Q的坐标分别为(-2,3),(0,-3),则点M的坐标为( )
A.(3,-2) B.(3,2)
C.(2,-3) D.(-2,-3)
B
A
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5.在正五边形ABCDE中,∠EAB=∠B=108°,EA=AB=BC,M,N分别是AB和BC的中点,连接AN,EM,相交于点O.
(1)求证:AN=EM.
(2)求∠EON的度数.
(1)证明:∵M,N分别是AB和BC的中点,
∴AM=AB,BN=BC.
∵AB=BC,
∴AM=BN.
在△AEM与△BAN中,
∴△AEM≌△BAN(SAS),∴AN=EM.
(2)解:∵△AEM≌△BAN,∴∠AEM=∠BAN,
∴∠EON=∠EAO+∠AEO=∠EAO+∠BAN=∠BAE=108°.
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6.(一题多问)如图,已知正三角形ABC的边长为2a.
(1)求它的内切圆与外接圆组成的圆环的面积.
(2)将条件中的“正三角形”改为“正方形”“正六边形”你能得出怎样的结论?
(3)已知正n边形的边长为2a,请写出它的内切圆与外接圆组成的圆环的面积.
解:(1)设正三角形ABC的中心为O,
BC切☉O于点D,
连接OB,OD(图略),
则OD⊥BC,BD=DC=a,
故S圆环=πOB2-πOD2=πBD2=πa2.
(2)结论一样,即S圆环=πa2.
(3)S圆环=πa2.
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【素养闯关】
7.在学习正多边形和圆时,两名同学设计了一个画圆内接正三角形的方法:
(1)如图,作直径AD.
(2)作半径OD的垂直平分线,交☉O于B,C两点.
(3)连接AB,AC,BC,△ABC即为所求的三角形.
请你判断两名同学的作法是否正确?如果正确,请你按照两名同学设计的画法,画出△ABC,然后给出△ABC是等边三角形的证明过程;如果不正确,请说明理由.
解:两名同学的作法正确.△ABC如图所示.
理由如下:如图,连接BO,CO,BC与AD交于点E.
∵BC垂直平分OD,∴OE=OD=OB.
∴∠OBE=30°.∴∠BOE=60°.
∴∠COE=∠BOE=60°.
∴∠AOB=∠AOC=∠BOC=120°.
∴AB=BC=CA,则△ABC为等边三角形.
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