内容正文:
专题3.6-3.7 圆内接四边形与正多边形
(知识梳理+6个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共43题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:圆内接四边形 1
知识点梳理02:圆内接四边形性质定理 1
知识点梳理03:正多边形的相关概念 2
知识点梳理04:正多边形的性质 2
知识点梳理05:正多边形的画法 3
优选题型 考点讲练 4
考点1:已知圆内接四边形求角度 4
考点2:求四边形外接圆的直径 5
考点3:求正多边形的中心角 6
考点4:已知正多边形的中心角求边数 6
考点5:正多边形和圆的综合 7
考点6:尺规作图——正多边形 8
中考真题 实战演练 9
难度分层 拔尖冲刺 11
基础夯实 11
培优拔高 13
知识点梳理01:圆内接四边形
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆.
知识点梳理02:圆内接四边形性质定理
圆内接四边形的对角互补.
圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角).
要点:圆内接四边形的性质是沟通角相等关系的重要依据,在应用此性质时,要注意与圆周角定理结合起来.在应用时要注意是对角,而不是邻角互补.
知识点梳理03:正多边形的相关概念
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).
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.正多边形的有关要素
(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.
知识点梳理04: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.
知识点梳理05: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1:已知圆内接四边形求角度
【典例精讲】(25-26九年级上·浙江温州·阶段练习)如图所示,等边的顶点A在上,边、与分别交于点D、E,点F是劣弧上一点,且与D、E不重合,连接、,则的度数为
【变式训练01】(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,是半圆O的直径,,点C是上一点不与B,D重合,则 .
【变式训练02】(25-26九年级上·全国·周测)如图,四边形ABCD内接于,,连接BD.若,,则的周长是( )
A. B.4 C.6 D.8
考点2:求四边形外接圆的直径
【典例精讲】(2024·浙江宁波·一模)如图,在边长为8的正方形中,点O为正方形的中心,点E为边上的动点,连结,作交于点F,连接,P为的中点,G为边上一点,且,连接,则的最小值为( )
A.10 B. C. D.
【变式训练01】(24-25九年级上·广东广州·期末)如图,线段的两个端点分别在x轴和直线l上滑动(均不与原点O重合),,,作轴,,交点为P,设P的坐标为,则 .
【变式训练02】(24-25九年级上·山西临汾·阶段练习)如图,为正方形的外接圆,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
考点3:求正多边形的中心角
【典例精讲】(2025九年级上·浙江·专题练习)下列说法中,错误的是( )
A.正多边形的外接圆的圆心,就是它的中心
B.正多边形的外接圆的半径,就是它的半径
C.正多边形的内切圆的半径,就是它的边心距
D.正多边形的外接圆的圆心角,就是它的中心角
【变式训练01】(24-25九年级上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)正边形的边数变为原来的倍时,它的每个内角增加 ,每个中心角减少 .
【变式训练02】(2024·湖南·模拟预测)俗话说“瑞雪兆丰年”,2023年冬季湖南境内出现多次降雪,预示着2024年是一个丰收之年.如图是一个正六边形雪花状饰品,正六边形的中心角的度数是 .
考点4:已知正多边形的中心角求边数
【典例精讲】(25-26九年级上·北京·阶段练习)如果一个正多边形的中心角等于,那么这个多边形是( )
A.正三角形 B.正方形 C.正五边形 D.正六边形
【变式训练01】(24-25九年级上·陕西延安·期末)如图,是内接正n边形的一条边,点C是上一点,连接,,则n的值为 .
【变式训练02】(2025·山东聊城·三模)如图,点A、B、C、D、E是以点O为中心的正多边形的顶点,若,则该正多边形的边数为( )
A.7 B.8 C.10 D.11
考点5:正多边形和圆的综合
【典例精讲】(2025·陕西榆林·模拟预测)如图,正方形内接于,点P为弧上的动点(不与端点重合),连接,过点D作于点Q,连接,若的半径为,则长的最小值为 .
【变式训练01】(2025九年级·全国·专题练习)如图,用若干个全等的正五边形排成圆环状,图中所示的是其中个正五边形的位置.要完成这一圆环排列,共需要正五边形的个数是 .
【变式训练02】(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图, 正五边形内接,点F是的中点, 连接,交于点G, 则的度数是 .
考点6:尺规作图——正多边形
【典例精讲】(24-25九年级上·河北秦皇岛·期末)作图题:
(1)尺规作图:如图,已知线段.求作线段的垂直平分线l,交于点C;(要求:保留作图痕迹,不写作法)
(2)已知六边形是以O为中心的中心对称图形(如图),画出六边形的全部图形,并写出作法.
【变式训练01】(2024·天津南开·二模)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,O为格点,⊙经过格点A.
(1)⊙的周长等于 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出⊙的内接等边,并简要说明点B,C的位置是如何找到的(不要求证明) .
【变式训练02】(2024·陕西·模拟预测)如图,已知AC为的直径.请用尺规作图法,作出的内接正方形ABCD.(保留作图痕迹.不写作法)
1.(2024·全国·中考真题)如图,为的外接圆,且是的直径,点是上的一点,连接,,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2024·江苏无锡·中考真题)下列命题:①直径是弦;②经过三个点一定可以作圆;③三角形的外心到三角形各顶点的距离都相等;④半径相等的两个半圆是等弧;⑤每条边都相等的圆内接多边形是正多边形.其中正确结论的个数( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(2024·北京·中考真题)如图,是正八边形的外接圆.有下列四个结论:①所对圆心角的度数为;②;③为等边三角形;④.其中正确的是 (填序号).
4.(2024·四川成都·中考真题)如图,点A、B、C、D、E在上,且为40°,则的度数为 .
5.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,抛物线与轴交于、两点(点在点的左侧),点的坐标为,与轴交于点,作直线.点是第一象限抛物线上一动点,轴于点,交于点,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的解析式和直线的解析式;
(2)过点、、的圆上有一点,请直接写出的度数为___________;
(3)当点在线段上运动时,连接,求面积的最大值;
(4)当时,抛物线的最大值为3,请直接写出的值为___________.
基础夯实
1.(25-26九年级上·天津南开·期中)如图,四边形内接于⊙,为⊙的直径,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)下列说法正确的是( )
A.任意三点可以确定一个圆 B.圆内接四边形对角互补
C.相等的圆心角所对的弧相等 D.平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧
3.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段练习)苯(分子式为)的环状结构是由德国化学家凯库勒提出的,随着研究的不断深入,发现如图1的一个苯分子中的6个碳原子形成了正六边形的结构,其示意图如图2,点O 为正六边形的中心.若,则正六边形的面积为( )
A. B. C. D.
4.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)已知正六边形的边长为6,那么它的外接圆的半径为 .
5.(2025九年级·全国·专题练习)如图,四边形是的内接正方形.若正方形的面积等于16,则的面积等于 .
6.(25-26九年级上·北京·期中)如图,A,B,C三点都在上,,则 .
7.(2025九年级上·北京·专题练习)如图,是的直径,点A是外一点,连接并延长交于点D,若,则 .
8.(24-25九年级上·内蒙古通辽·阶段练习)如图,是的直径,是弦,D是上一点,P是延长线上一点,连接.求证:(请用两种证法解答)
9.(25-26九年级上·江苏淮安·阶段练习)如图,是的内接四边形的一个外角,如果,请求出的度数.
10.(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,在四边形中,,.
(1)证明四边形有外接圆;
(2)简要说明正边形有外接圆.
培优拔高
11.(25-26九年级上·北京·期中)我们可以只用圆规将圆等分,例如:将圆六等分,只需在上任取点A,从点A开始,以的半径为半径,在上依次截取点B,C,D,E,F,从而点A,B,C,D,E,F把六等分.下列可以只用圆规将圆等分的是( ).
①两等分; ②三等分; ③四等分.
A.② B.①② C.①③ D.①②③
12.(2025九年级·全国·专题练习)如图,已知正五边形ABCDE内接于,连接OB,OE,BE,则的度数为( )
A. B. C. D.
13.(25-26九年级上·浙江宁波·期中)如图,是四边形的外接圆,交于点,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
14.(2025九年级上·全国·专题练习)如图所示,在等腰直角三角形中,,,点为斜边的中点,是上一动点,过点作垂直于交于点,连接,则的最小值是 .
15.(25-26九年级上·江苏南京·期中)如图,正四边形和正五边形内接于,和相交于点,则的度数为 .
16.(2025九年级上·全国·专题练习)如图,正方形内接于,线段在对角线上运动,若的面积为,,则(1)的直径长为 ;(2)周长的最小值是 .
17.(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,正八边形的两条对角线、相交于点,的度数为 .
18.(2025九年级上·浙江·专题练习)如图,的半径为,六边形是圆内接正六边形,四边形是正方形.
(1)求的度数;
(2)求正六边形与正方形的面积比.
19.(25-26九年级上·江苏南通·期中)历史上,对于圆周率的研究是古代数学一个经久不衰的话题,如我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”,利用圆的内接正多边形来确定圆周率,可见正多边形与圆联系非常紧密!
(1)如图,请在中,作一个圆内接正六边形.(要求:尺规作图,不写作法,没有作图痕迹不给分)
(2)若正六边形边长为,求该正六边形的边心距.
20.(2025九年级上·全国·专题练习)如图,四边形是某高新区核心地块用地示意图,经测量得如下数据:,,请计算这块规划用地的最大面积.
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专题3.6-3.7 圆内接四边形与正多边形
(知识梳理+6个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共43题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:圆内接四边形 1
知识点梳理02:圆内接四边形性质定理 2
知识点梳理03:正多边形的相关概念 2
知识点梳理04:正多边形的性质 3
知识点梳理05:正多边形的画法 3
优选题型 考点讲练 4
考点1:已知圆内接四边形求角度 4
考点2:求四边形外接圆的直径 6
考点3:求正多边形的中心角 9
考点4:已知正多边形的中心角求边数 11
考点5:正多边形和圆的综合 13
考点6:尺规作图——正多边形 15
中考真题 实战演练 19
难度分层 拔尖冲刺 25
基础夯实 25
培优拔高 32
知识点梳理01:圆内接四边形
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆.
知识点梳理02:圆内接四边形性质定理
圆内接四边形的对角互补.
圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角).
要点:圆内接四边形的性质是沟通角相等关系的重要依据,在应用此性质时,要注意与圆周角定理结合起来.在应用时要注意是对角,而不是邻角互补.
知识点梳理03:正多边形的相关概念
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).
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.正多边形的有关要素
(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.
知识点梳理04: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.
知识点梳理05: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1:已知圆内接四边形求角度
【典例精讲】(25-26九年级上·浙江温州·阶段练习)如图所示,等边的顶点A在上,边、与分别交于点D、E,点F是劣弧上一点,且与D、E不重合,连接、,则的度数为
【答案】120
【思路点拨】本题考查了圆内接四边形的性质,等边三角形的性质.直接根据等边三角形的性质、圆内接四边形对角互补计算即可.
【规范解答】解:∵是等边三角形,
∴,
∵A、D、E、F均在上,
∴,
故答案为:.
【变式训练01】(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,是半圆O的直径,,点C是上一点不与B,D重合,则 .
【答案】122
【思路点拨】本题主要考查了圆周角定理,熟练掌握相关知识是解题的关键.由为直径可知,进而可得,再利用圆内接四边形对角互补即可得解.
【规范解答】解:是直径,
,
,
,
∵四边形是圆内接四边形,
.
故答案为:122.
【变式训练02】(25-26九年级上·全国·周测)如图,四边形ABCD内接于,,连接BD.若,,则的周长是( )
A. B.4 C.6 D.8
【答案】C
【思路点拨】本题考查了圆内接四边形,等边三角形的性质,掌握相关性质是解题的关键.
根据四边形内接于得出,再证明是等边三角形,可求周长.
【规范解答】解:∵四边形内接于
是等边三角形,
∴的周长
故选:C.
考点2:求四边形外接圆的直径
【典例精讲】(2024·浙江宁波·一模)如图,在边长为8的正方形中,点O为正方形的中心,点E为边上的动点,连结,作交于点F,连接,P为的中点,G为边上一点,且,连接,则的最小值为( )
A.10 B. C. D.
【答案】D
【思路点拨】过点O作于点H,作于点I,连接,证明点P运动的轨迹是线段,作点A关于直线的对称点,当点、点P、点G在同一直线上时,取得最小值,最小值为的长,利用勾股定理即可求解.
【规范解答】解:过点O作于点H,作于点I,连接,,
∵点O为正方形的中心,
∴,,
∴四边形为正方形,为正方形的对角线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴与都是等腰直角三角形,
∴,
,
∴E、I、O、P四点共圆,
∴,
∵,
∴点P运动的轨迹是线段,
作点A关于直线的对称点,
当点、点P、点G在同一直线上时,取得最小值,最小值为的长,
过点作交延长线于点Q,
同理得四边形为正方形,且边长为4,
∴,,
∴.
故选:D.
【变式训练01】(24-25九年级上·广东广州·期末)如图,线段的两个端点分别在x轴和直线l上滑动(均不与原点O重合),,,作轴,,交点为P,设P的坐标为,则 .
【答案】
【思路点拨】首先根据题意得到四点共圆,且为直径,然后设圆心为D,分别连接,,过点D作于点E,,然后根据勾股定理列方程求出,进而可得出的值.
【规范解答】∵
∴
∴四点共圆,且为直径,
如图所示,设圆心为D,分别连接,,过点D作于点E,
则
∵
∵,
∴
在中,由勾股定理得,,
即,解得
∴,
∵点P的坐标为,
∴.
故答案为:.
【变式训练02】(24-25九年级上·山西临汾·阶段练习)如图,为正方形的外接圆,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【思路点拨】根据正方形的性质,得出,,再根据勾股定理,得出,再根据正方形的性质,得出,进而得出的半径为,再根据圆的面积公式,即可得出答案.
【规范解答】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴的半径为,
∴的面积为:.
故选:A
考点3:求正多边形的中心角
【典例精讲】(2025九年级上·浙江·专题练习)下列说法中,错误的是( )
A.正多边形的外接圆的圆心,就是它的中心
B.正多边形的外接圆的半径,就是它的半径
C.正多边形的内切圆的半径,就是它的边心距
D.正多边形的外接圆的圆心角,就是它的中心角
【答案】D
【思路点拨】本题考查正多边形的相关概念,包括外接圆、内切圆、半径、边心距和中心角.本题主要考查了正多边形的外接圆、内切圆、半径、边心距和中心角的概念,熟练掌握这些概念的定义是解题的关键.依据各概念的定义判断选项正误即可.
【规范解答】解:正多边形的中心是外接圆和内切圆的共同圆心,故A正确,不符合题意.
正多边形的半径定义为外接圆的半径,故B正确,不符合题意.
正多边形的边心距是中心到边的距离,等于内切圆的半径,故C正确,不符合题意.
外接圆的圆心角是圆中任意的圆心角,正多边形的中心角是相邻顶点与圆心形成的角(),两者不等价,故D错误,符合题意.
故选:D.
【变式训练01】(24-25九年级上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)正边形的边数变为原来的倍时,它的每个内角增加 ,每个中心角减少 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了正多边形外角、内角及中心角的计算方法,关键是知识的熟练应用.
分别计算出两个正多边形每个内角及中心角的度数,然后作差即可求得.
【规范解答】∵正边形的每个外角为,
∴每个内角为,
∵正边形的每个外角为,
∴正边形的每个内角为,
∴
∵正边形的每个中心角为,
正边形的每个中心角为,
∴
故答案是:,.
【变式训练02】(2024·湖南·模拟预测)俗话说“瑞雪兆丰年”,2023年冬季湖南境内出现多次降雪,预示着2024年是一个丰收之年.如图是一个正六边形雪花状饰品,正六边形的中心角的度数是 .
【答案】/度
【思路点拨】本题考查了正多边形和圆的知识,解题的关键是牢记中心角的定义及求法.根据正多边形中心角公式是即可解题.
【规范解答】解:正六边形的中心角等于;
故答案为:.
考点4:已知正多边形的中心角求边数
【典例精讲】(25-26九年级上·北京·阶段练习)如果一个正多边形的中心角等于,那么这个多边形是( )
A.正三角形 B.正方形 C.正五边形 D.正六边形
【答案】C
【思路点拨】本题考查圆与正多边形,根据正n边形的中心角为计算即可.
【规范解答】解:设这个正多边形的边数为n,则
,
解得,
经检验,是该分式方程的解.
∴这个多边形是正五边形.
故答案为:C.
【变式训练01】(24-25九年级上·陕西延安·期末)如图,是内接正n边形的一条边,点C是上一点,连接,,则n的值为 .
【答案】5
【思路点拨】本题考查了正多边形和圆,圆周角定理,由圆周角定理得,再根据正多的边数“中心角”,即可求出的值,求出中心角的度数是解题的关键.
【规范解答】解:连接,
∵,
∴,
∴,
故答案为:5.
【变式训练02】(2025·山东聊城·三模)如图,点A、B、C、D、E是以点O为中心的正多边形的顶点,若,则该正多边形的边数为( )
A.7 B.8 C.10 D.11
【答案】C
【思路点拨】本题考查圆周角定理.连接,根据圆周角定理得到,于是得到结论.
【规范解答】解:如图,连接,
,
,
该正多边形的边数为,
故选C.
考点5:正多边形和圆的综合
【典例精讲】(2025·陕西榆林·模拟预测)如图,正方形内接于,点P为弧上的动点(不与端点重合),连接,过点D作于点Q,连接,若的半径为,则长的最小值为 .
【答案】1/
【思路点拨】本题考查了圆与正多边形,勾股定理,正方形的性质等知识点,解题的关键是正确确定点的轨迹.
如图,取的中点K,以为直径作,则点Q在正方形内部的圆弧上运动(不与端点重合).由正方形外接圆的半径可得的长,进而根据勾股定理求出的长,根据即可解决问题.
【规范解答】如图,取的中点K,以为直径作,连接
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∵
∴则点Q在正方形内部的圆弧上运动(不与端点重合).
∵四边形是正方形,
∴
∴
∴,
∵
∴当B,Q,K在一条直线上时,有最小值,
此时,
故答案为:.
【变式训练01】(2025九年级·全国·专题练习)如图,用若干个全等的正五边形排成圆环状,图中所示的是其中个正五边形的位置.要完成这一圆环排列,共需要正五边形的个数是 .
【答案】
【思路点拨】先求出正五边形每个内角的度数,再求,最后用除以的度数即可.
【规范解答】解:正五边形每个内角为:,
∴,
∴正五边形的个数是.
故答案为:.
【变式训练02】(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图, 正五边形内接,点F是的中点, 连接,交于点G, 则的度数是 .
【答案】/126度
【思路点拨】此题考查了圆周角定理,正多边形和圆的性质,三角形内角和等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
如图所示,连接,,,,,首先根据多边形和圆的性质得到,然后根据圆周角定理得到,,最后利用三角形内角和定理求解即可.
【规范解答】如图所示,连接,,,,
∵正五边形内接,
∴
∵点F是的中点
∴
∴
∵
∴.
故答案为:.
考点6:尺规作图——正多边形
【典例精讲】(24-25九年级上·河北秦皇岛·期末)作图题:
(1)尺规作图:如图,已知线段.求作线段的垂直平分线l,交于点C;(要求:保留作图痕迹,不写作法)
(2)已知六边形是以O为中心的中心对称图形(如图),画出六边形的全部图形,并写出作法.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【思路点拨】(1)分别以、为圆心,以任意长为半径,两圆相交于两点,连接此两点即可.
(2)连接并延长到F,使得,连接BO并延长到E,使得,连接,,即可得出图形.
【规范解答】(1)
(2)解:连接并延长到F,使得,连接BO并延长到E,使得,连接,,,
如图,六边形即为所求.
【变式训练01】(2024·天津南开·二模)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,O为格点,⊙经过格点A.
(1)⊙的周长等于 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出⊙的内接等边,并简要说明点B,C的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 见解析
【思路点拨】(1)利用勾股定理可得答案;
(2)延长交网格线于点D,取格点E,F,连接交网格线于点G,作直线交于点B,C,连接,,则即为所求.
【规范解答】(1)∵⊙的半径为:,
∴⊙的周长,
故答案为:
(2)如图:
∵,
又∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴是矩形.
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∵过圆心, ,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形.
故答案为:如图,延长交网格线于点D,取格点E,F,连接交网格线于点G,作直线交于点B,C,连接,,则即为所求.
【变式训练02】(2024·陕西·模拟预测)如图,已知AC为的直径.请用尺规作图法,作出的内接正方形ABCD.(保留作图痕迹.不写作法)
【答案】见解析
【思路点拨】作AC的垂直平分线交⊙O于B、D,则四边形ABCD就是所求作的内接正方形.
【规范解答】解:如图,正方形ABCD为所作.
∵BD垂直平分AC,AC为的直径,
∴BD为的直径,
∴BD⊥AC,OB=OD,OA=OC,BD=AC,
∴四边形ABCD是的内接正方形.
1.(2024·全国·中考真题)如图,为的外接圆,且是的直径,点是上的一点,连接,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【思路点拨】本题考查了三角形的外接圆与外心,圆周角定理,圆内接四边形性质,根据圆周角定理得到,即可求出的度数,再根据圆内接四边形的对角互补解答即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【规范解答】解:∵为的外接圆,且是的直径,,
∴,
∴,
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
∴,
故选:.
2.(2024·江苏无锡·中考真题)下列命题:①直径是弦;②经过三个点一定可以作圆;③三角形的外心到三角形各顶点的距离都相等;④半径相等的两个半圆是等弧;⑤每条边都相等的圆内接多边形是正多边形.其中正确结论的个数( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【思路点拨】根据圆的基本性质、确定圆的条件、三角形的外心性质、等弧的定义以及正多边形的判定,逐个分析判断,即可解题.
【规范解答】解:①直径是弦,正确;
②经过不在同一直线上的三个点一定可以作圆,故②错误;
③三角形的外心到三角形各顶点的距离都相等,正确;
④半径相等的两个半圆是等弧,正确;
⑤在圆内接多边形中,
每条边都相等,
各边所对的圆心角也相等,结合等腰三角形性质可推出圆内接多边形各角相等.
每条边都相等的圆内接多边形是正多边形,
故⑤正确.
综上所述,正确结论的个数为4个,
故选:D.
3.(2024·北京·中考真题)如图,是正八边形的外接圆.有下列四个结论:①所对圆心角的度数为;②;③为等边三角形;④.其中正确的是 (填序号).
【答案】②④
【思路点拨】分别对四个结论进行分析,利用正八边形的性质、圆心角的计算、勾股定理及面积公式判断对错.
【规范解答】解:如图,连接.
,
,
即所对的圆心角的度数为,
结论①错误;
,
.
,
结论②正确;
,
不是等边三角形,
结论③错误;
,
,
结论④正确.
综上所述,正确的结论是②④.
故答案为:②④.
4.(2024·四川成都·中考真题)如图,点A、B、C、D、E在上,且为40°,则的度数为 .
【答案】160
【思路点拨】本题主要考查的是圆周角定理和圆内接四边形的性质,作出辅助线构造内接四边形是解题的关键.
连接,先求得,根据圆内接四边形的性质得出,即可求得.
【规范解答】解:如图,连接,
∵为,
∴,
∵点B、C、D、E在上,
∴四边形是圆内接四边形,
∴,
∴,
∴,
故答案为:160.
5.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,抛物线与轴交于、两点(点在点的左侧),点的坐标为,与轴交于点,作直线.点是第一象限抛物线上一动点,轴于点,交于点,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的解析式和直线的解析式;
(2)过点、、的圆上有一点,请直接写出的度数为___________;
(3)当点在线段上运动时,连接,求面积的最大值;
(4)当时,抛物线的最大值为3,请直接写出的值为___________.
【答案】(1)抛物线解析式为;直线解析式为
(2)
(3)
(4)3或
【思路点拨】本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的图象和性质、求直线解析式、分类讨论思想等及圆内接四边形的性质等知识点,熟练掌握其性质并能灵活运用是解决此题的关键.
(1)利用待定系数法,将已知点代入抛物线和直线的解析式中求解系数即可;
(2)由题意知,四边形是圆内接四边形,根据圆内接四边形的性质得,即可求解;
(3)先用m表示出,然后用含m的式子表示出的面积,再通过二次函数的性质即可求出最大值;
(4)先将抛物线解析式化为顶点式,然后分情况讨论对称轴与给定区间的位置关系,从而确定最大值的情况,进而求出m的值.
【规范解答】(1)解:∵抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点A的坐标为,与y轴交于点,将点A,点C的坐标分别代入得:
,
解得:,
∴抛物线解析式为,
当时,得:,
解得:、,
∴B点坐标为,
设直线解析式为,将点B、点C的坐标分别代入得:
,
解得:,
∴直线解析式为;
(2)解:由题意知,四边形是圆内接四边形,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(3)解:∵轴,点P的横坐标为,
∴、,
∵P在线段上运动,
∴M点在N点上方,
∴,
∴,
∴当时,的面积有最大值,最大值为;
(4)解:抛物线,其对称轴为直线,
分以下三种情况讨论:
①当,即时,在上,y随x的增大而增大,
∴当时,y有最大值3,
∴,
解得或1(不合题意,舍去);
②当,即时,在上,y随x的增大而减小,
∴当时,y有最大值3,
∴,
解得(不合题意,舍去)或;
③当,即时,当时,y有最大值,
故这种情况不存在;
综上所述,m的值为3或.
故答案为:3或.
基础夯实
1.(25-26九年级上·天津南开·期中)如图,四边形内接于⊙,为⊙的直径,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路点拨】本题考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,解题的关键是熟练掌握圆内接四边形的性质,圆周角定理;根据圆内接四边形对角互补,直径所对的角为直角求解即可.
【规范解答】解:四边形内接于,
,
为的直径,
,
,
故选:C.
2.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)下列说法正确的是( )
A.任意三点可以确定一个圆 B.圆内接四边形对角互补
C.相等的圆心角所对的弧相等 D.平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧
【答案】B
【思路点拨】本题考查了确定圆的条件、圆内接四边形的性质、圆心角与弧的关系、垂径定理的推论,熟练掌握相关知识是解题关键.根据确定圆的条件、圆内接四边形的性质、圆心角与弧的关系、垂径定理的推论逐项判断即可得.
【规范解答】解:A、不在同一条直线上的三点才能确定一个圆,则此项错误,不符合题意;
B、圆内接四边形对角互补,则此项正确,符合题意;
C、在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,则此项错误,不符合题意;
D、平分弦(非直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧,则此项错误,不符合题意;
故选:B.
3.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段练习)苯(分子式为)的环状结构是由德国化学家凯库勒提出的,随着研究的不断深入,发现如图1的一个苯分子中的6个碳原子形成了正六边形的结构,其示意图如图2,点O 为正六边形的中心.若,则正六边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【思路点拨】本题主要考查了正多边形和圆,熟练掌握正六边形的性质是解题的关键.
根据正六边形的性质和等边三角形的判定和性质即可得到结论.
【规范解答】点O 为正六边形的 中心,
,
,
为等边三角形,
,
过点作,
,
,
,
.
故选.
4.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)已知正六边形的边长为6,那么它的外接圆的半径为 .
【答案】6
【思路点拨】本题考查了正多边形和圆的综合,正六边形的外接圆半径等于其边长.
【规范解答】解:正六边形的中心与各顶点相连,将正六边形分成六个全等的等边三角形,每个等边三角形的边长均为6,因此外接圆的半径为6.
故答案为:6.
5.(2025九年级·全国·专题练习)如图,四边形是的内接正方形.若正方形的面积等于16,则的面积等于 .
【答案】
【思路点拨】根据正方形的面积公式求得半径,然后根据圆的面积公式求解.
【规范解答】解:正方形的边长,
则半径是,
则面积是.
故答案为:.
6.(25-26九年级上·北京·期中)如图,A,B,C三点都在上,,则 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了圆周角定理、圆内接四边形的性质,根据圆周角定理可知,根据圆内接四边形的性质可以求出.
【规范解答】解:如下图所示,
,
,
四边形是的内接四边形,
,
.
故答案为:.
7.(2025九年级上·北京·专题练习)如图,是的直径,点A是外一点,连接并延长交于点D,若,则 .
【答案】
【思路点拨】本题主要考查了圆周角定理、圆的内接四边形的性质等知识点,掌握圆的内接四边形的对角互补是解答本题的关键.连接、,由圆周角定理可得,再结合可得,进而得到;再根据圆的内接四边形的性质可得,进而得到,最后根据圆周角定理即可解答.
【规范解答】解:如图,连接,,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴.
∴.
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
∴,
∴.
8.(24-25九年级上·内蒙古通辽·阶段练习)如图,是的直径,是弦,D是上一点,P是延长线上一点,连接.求证:(请用两种证法解答)
【答案】见解析
【思路点拨】本题主要考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质.证法一:连接,则,根据是的直径,可得,即可解答;证法二:连接,根据圆内接四边形的性质可得,再由是的直径,可得,即可解答.
【规范解答】证法一:如图①,连接,则.
∵是的直径,
∴.
∵,
∴,
∴.
证法二:如图②,连接.
∵ 四边形是的内接四边形,
∴,
∴.
∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∴.
9.(25-26九年级上·江苏淮安·阶段练习)如图,是的内接四边形的一个外角,如果,请求出的度数.
【答案】
【思路点拨】本题考查了圆周角定理和圆的内接四边形的性质,根据圆周角定理可求出,根据圆的内接四边形的性质和邻补角的性质可求出,即可求解.
【规范解答】解:∵,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
又,
∴.
10.(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,在四边形中,,.
(1)证明四边形有外接圆;
(2)简要说明正边形有外接圆.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【思路点拨】本题考查了正多边形与圆,全等三角形的性质与判定,圆的定义;
(1)取的中点,作的垂直平分线交于点,连接,根据垂直平分线的性质可得,进而结合已知证明,得出,即可得证
(2)根据正边形的定义可得,对称中心到所有顶点的距离相等,即可求解.
【规范解答】(1)证明:如图,取的中点,作的垂直平分线交于点,连接,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴四边形有外接圆;
(2)解:∵正边形是各边长度相等、各内角相等的多边形,其对称中心到所有顶点的距离相等;
∴正边形的所有顶点共圆,外接圆存在.
培优拔高
11.(25-26九年级上·北京·期中)我们可以只用圆规将圆等分,例如:将圆六等分,只需在上任取点A,从点A开始,以的半径为半径,在上依次截取点B,C,D,E,F,从而点A,B,C,D,E,F把六等分.下列可以只用圆规将圆等分的是( ).
①两等分; ②三等分; ③四等分.
A.② B.①② C.①③ D.①②③
【答案】B
【思路点拨】本题考查正多边形与圆、尺规作图、等分圆周等知识,解题的关键是理解将圆六等分的方法,属于作图中的难题.
通过圆规六等分圆后,可以利用六等分点间接得到两等分点和三等分点,但四等分点无法仅用圆规得到.
【规范解答】解:∵ 只用圆规可完成圆的六等分,
可以利用六等分点间接得到两等分点和三等分点,
但无法只用圆规得到四等分点,
∴ ①②可行,③不可行,
故选:B.
12.(2025九年级·全国·专题练习)如图,已知正五边形ABCDE内接于,连接OB,OE,BE,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路点拨】先求出正五边形的中心角,来确定的度数,然后利用等腰三角形的性质进行求解.
【规范解答】解:如图,连接OA,
正五边形内接于,
,
.
,
.
故选:C
13.(25-26九年级上·浙江宁波·期中)如图,是四边形的外接圆,交于点,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路点拨】本题主要考查了圆内接四边形的性质,等腰三角形的性质及平行线的性质,正确求出的度数是解题关键.利用圆内接四边形的性质得出,利用得出,再由得出,根据圆内接四边形的性质即可求出的度数.
【规范解答】解:∵是四边形的外接圆,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:C.
14.(2025九年级上·全国·专题练习)如图所示,在等腰直角三角形中,,,点为斜边的中点,是上一动点,过点作垂直于交于点,连接,则的最小值是 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了圆的性质,等腰直角三角形的性质,垂线段最短等知识,先由已知得和互补,则有、、、四点共圆,为直径,连接,根据等腰直角三角形的性质得,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得,根据等腰三角形三线合一的性质得,则当为直径时,圆最小,也最小,根据垂线段最短可得答案.
【规范解答】解:如图,
可知和互补,
所以、、、四点共圆,为直径,
连接,
∵在等腰直角三角形中,,,
∴,
∵点为斜边的中点,
∴,,
∴当为直径时,圆最小,也最小,
∴的最小值为.
15.(25-26九年级上·江苏南京·期中)如图,正四边形和正五边形内接于,和相交于点,则的度数为 .
【答案】/度
【思路点拨】本题考查了正方形的性质,圆的性质,熟练掌握圆的性质是解题的关键.
连接、、、、、,根据四边形是正方形得到,根据正五边形内接于,得到,进而得到、的度数,据此求解的度数即可.
【规范解答】如图,连接、、、、、,
四边形是正方形,
,
过圆心,
,,
正五边形内接于,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
16.(2025九年级上·全国·专题练习)如图,正方形内接于,线段在对角线上运动,若的面积为,,则(1)的直径长为 ;(2)周长的最小值是 .
【答案】 4
【思路点拨】(1)利用圆的面积公式计算出半径即可求出直径;
(2)连接,,以、为边作,连接,证明出,,当、、共线时,最小,即为的最小值,利用勾股定理求出即可解答此问.
【规范解答】解:(1)的面积为,
,
的直径长为,
故答案为:;
(2)如图,连接,,以、为边作,连接,
四边形为正方形,
,,
四边形为平行四边形,
,
,
,
当、、共线时,最小,即为的最小值,
在中,,,
,
,
,
周长的最小值为,
故答案为:4.
17.(25-26九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,正八边形的两条对角线、相交于点,的度数为 .
【答案】
【思路点拨】本题考查正多边形的内角问题,三角形的内角和定理,等边对等角,熟练掌握相关知识点,是解题的关键.根据正多边形的一个内角的度数的计算方法,求出的度数,等边对等角,求出的度数,根据三角形的内角和定理结合对顶角相等,即可得出结果.
【规范解答】解:∵正八边形,
∴,,
∴,
∴;
故答案为:
18.(2025九年级上·浙江·专题练习)如图,的半径为,六边形是圆内接正六边形,四边形是正方形.
(1)求的度数;
(2)求正六边形与正方形的面积比.
【答案】(1)
(2)
【思路点拨】本题侧重考查有关圆内接多边形的题目,需要掌握圆内接多边形的性质以及等腰三角形的性质.
(1)在等腰中易得顶角的度数,利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出底角的度数;
(2)根据正六边形中心角的度数及同圆半径相等得到为等边三角形,设正六边形的边长为,从而得到的长;利用面积公式求出正六边形的面积以及正方形的面积,进而得到正六边形与正方形的面积比.
【规范解答】(1)解:连接,
∵的半径为,六边形是圆内接正六边形,四边形是正方形.
∴,,,
∴是等边三角形,
∴,
∴是等腰三角形,
∵,,
∴,
∴.
(2)解:过作于,设正六边形的边长为.
∵为正六边形的中心角,
∴.
∵,
∴是边长为的等边三角形,
∴, ,
∴正方形的面积为,
∴,
正六边形的面积为,
∴正六边形与正方形的面积比为.
19.(25-26九年级上·江苏南通·期中)历史上,对于圆周率的研究是古代数学一个经久不衰的话题,如我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”,利用圆的内接正多边形来确定圆周率,可见正多边形与圆联系非常紧密!
(1)如图,请在中,作一个圆内接正六边形.(要求:尺规作图,不写作法,没有作图痕迹不给分)
(2)若正六边形边长为,求该正六边形的边心距.
【答案】(1)见解析;
(2).
【思路点拨】本题考查作图复杂作图正多边形与圆、等边三角形的判定与性质,勾股定理等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)在上任意取一点,以为圆心,为半径把六等分可得正六边形;
(2)连接,,过点作于点证明是等边三角形,进而求出,根据勾股定理即可求出,问题得解.
【规范解答】(1)解:如图,六边形即为所求;
证明:由作图可得,
∴,,
∴,
∴六边形是圆内接正六边形;
(2)解:连接,,过点作于点.
∵六边形是圆内接正六边形,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
即正六边形的边心距为.
20.(2025九年级上·全国·专题练习)如图,四边形是某高新区核心地块用地示意图,经测量得如下数据:,,请计算这块规划用地的最大面积.
【答案】四边形的最大面积为.
【思路点拨】延长,过点A作于点E,连接,过点D作于点F.由,得,可得,,得.当时,最大,此时的面积最大,四边形的面积最大.是等边三角形.,,.即得四边形的最大面积为.
【规范解答】解:∵四边形中,,
∴A、B、C、D四点共圆,
如图,延长,过点A作于点E,连接,过点D作于点F.
∵,
∴,
∴,
∴,,,
∴.
当时,最大,的面积最大四边形的面积最大,此时是等边三角形.
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴.
∴四边形的最大面积为.
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