内容正文:
北师大版·九年级下册
3.8 圆内接正多边形
第三章 圆
学 习 目 标
1.了解圆内接正多边形的有关概念;
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;(重点)
3.会应用正多边形和圆的有关知识解决实际问题.
(难点)
知识回顾
1.切线长:经过圆外一点作圆的切线,这点和 之间的线段的长叫作切线长.
2.切线长定理:
过圆外一点画圆的两条切线,它们的切线长
.
相等
切点
3.各边 ,各角也 的多边形叫做正多边形.
相等
相等
B
P
O
A
情境引入
是各边都相等,各内角都相等的正多边形.
问题1: 观看下面的图形,你能从这四幅图中找出多边形吗?它们都是几边形?
三角形 六边形 四边形 五边形
问题2: 上图的多边形都是什么样的多边形?
新知探究
探究:圆内接正多边形
观察与思考: 观看下面的图形,这些正多边形的顶点都具有什么样的特征?
它们的顶点都在同一个圆上.
新知探究
圆内接正多边形
知识归纳
顶点都在同一圆上的正多边形叫做圆内接正多边形.这个圆叫做该正多边形的外接圆.
新知探究
如何作圆内接正多边形呢?
如图,把⊙O分成相等的5段弧,即AB=BC=CD=DE=EA,依次连接各等分点,所得五边形ABCDE是正五边形吗?说说你的理由.
⌒
⌒
⌒
⌒
⌒
·
A
B
C
D
E
O
∴AB=BC=CD=DE=EA.
同理 ∠B=∠C=∠D=∠E.
∴∠A=∠B.
∴ 五边形ABCDE是正五边形.
证明:
⌒
⌒
⌒
⌒
⌒
∵ AB=BC=CD=DE=EA
⌒
⌒
∴ BCE=CDA=3AB
⌒
是正五边形.
想一想
新知探究
利用平分圆的方法作圆内接正多边形的方法:
知识归纳
把一个圆n等分(n≥3),依次连接各分点,就可以作出一个圆内接正多边形.
这个圆是这个正多边形的外接圆,正n边形的各顶点n等分其外接圆.
拓展:经过各分点作圆的切线,以相邻切线的交点为顶点的多边形是这个圆的外切正多边形.
新知探究
以正五边形为例,了解圆内接正多边形的相关概念.
五边形ABCDE是⊙O的内接正五边形,
圆心O叫做这个正五边形的中心;
OA是这个正五边形的半径;
∠AOB是这个正五边形的中心角;
OM⊥BC,垂足为M,OM是这个正五边形的边心距.
思考:正五边形的中心角是多少?正n边形呢?
新知探究
1.正n边形的每个中心角都相等,都等于;
2.正n边形的每个外角都相等,都等于;
3.正n边形的每个内角都相等,都等于180°.
正n边形的性质:
知识归纳
新知探究
1.如图,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
新知探究
F
A
D
E
O
B
G
C
例:如图,在圆内接正六边形ABCDEF中,半径OC=4,OG⊥BC,垂足为G,求这个正六边形的中心角、边长和边心距.
解:连接OD.
∵六边形ABCDEF为正六边形.
∴∠COD=60°,
∴△COD为等边三角形,
∴CD=OD=4
在Rt△COG中,OC=4,CG=2.
∴
∴正六边形ABCDEF的中心角为60°,边长为4,边心距为
新知探究
方法归纳
在解决正多边形与圆的问题中,常通过作辅助线构造直角三角形求解.
O
A
B
C
D
E
F
·
2.作边心距,构造直角三角形.
1.连半径,得中心角;
R
M
r
O
边心距r
边长一半
半径R
C
M
中心角一半
做一做
新知探究
你能用尺规作一个已知圆的内接正六边形吗?
. O
分析:由于正六边形的中心角为 ,因此它的边长就是其 的半径R.
所以,在半径为R的圆上,依次截取等于 的弦,就可将六等分圆,进而作出圆内接正六边形.
60º
R
外接圆
新知探究
作法:(1)作⊙O的任意一条直径FC;
(2)分别以F,C为圆心,以R为半径作弧,与⊙O交于点E,A和D,B,则A,B,C,D,E,F是⊙O的六等分点;
. O
F
C
A
B
D
E
(3)顺次连接AB、BC、CD、DE、EF、FA,便得到正六边形ABCDEF.
此方法可以减少累积误差.
典例分析
如图,已知半径为R的⊙O,用多种工具、多种方法作出圆内接正三角形.
例1
解:方法一:(1)用量角器画圆心角∠AOB=120°,∠BOC=120°;
(2)连接AB,BC,CA,则△ABC为圆内接正三角形.
方法二:(1)用量角器画圆心角∠BOC=120°;
(2)在⊙O上用圆规截取AC=AB;
(3)连接AC,BC,AB,则△ABC为圆内接正三角形.
︵ ︵
典例分析
方法三:(1)作直径AD;
(2)以D为圆心,以OA长为半径画弧,交⊙O于B,C;
(3)连接AB,BC,CA,则△ABC为圆内接正三角形.
方法四:(1)作直径AE;
(2)分别以A,E为圆心,OA长为半径画弧与⊙O分别交于点D,F,B,C;
(3)连接AB,BC,CA(或连接EF,ED,DF),则△ABC(或△EFD)为圆内接正三角形.
如图①,有一个宝塔,它的地基边缘是周长为26 m的正五边形ABCDE(如图②),点O为中心,求地基的中心到边缘的距离.(结果精确到0.1 m)
例2
典例分析
D
A B
E
C
O
①
②
解:如图,作OM⊥AB于点M,连接OA,
OB,则OM为边心距,∠AOB是中心角.
由正五边形性质得∠AOB=360°÷5=72°,
∴ ∠AOM=36°.
∵ AB=×26=5.2(m),∴ AM=2.6(m).
在Rt△AMO中,边心距OM==≈3.6(m).
所以地基的中心到边缘的距离约为3.6 m.
M
巩固练习
基础巩固题
1.正多边形的一部分如图所示,若∠ACB=20°,则该正多边形的边数为( )
A.6 B.8 C.9 D.12
2.如图,正六边形与正方形的中心都是点O,且顶点A,B重合,则∠CAD的度数为( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
C
B
巩固练习
基础巩固题
3.如图,⊙O是正五边形ABCDE的内切圆,点M,N,F分别是边AE,AB,CD与⊙O的切点,则∠ANF的度数为( )
A.108° B.125° C.90° D.144°
4.如图,点O为正六边形ABCDEF的中心,连接AC.若正六边形的边长为4,则点O到AC的距离OG的长为( )
A.2 B.2 C.3 D.1
A
B
巩固练习
基础巩固题
5.如果一个正n边形的中心角大小是它内角和的,那么n的值是 .
6.若正多边形的一个中心角为60°,边长为4cm,则这个正多边形外接圆的半径为 cm.
7.图1为蜂巢的巢房,图2为其横截面示意图,由边长都相等的正六边形组成,A,B,C为顶点,则tan∠BAC的值为 .
8.如图,⊙O是半径为3的正八边形ABCDEFGH的外接圆,连接DF,则DF的长为 .
8
4
巩固练习
基础巩固题
9.如图,正八边形ABCDEFGH的半径为2,求它的面积.
解:连接AO,BO,CO,AC,
∵正八边形ABCDEFGH的半径为2,
∴AO=BO=CO=2,∠AOB=∠BOC=360°÷8=45°
∴∠AOC=90°,
∴AC= ,此时AC与BO垂直,
∴S四边形AOCB=
∴正八边形面积为:.
巩固练习
基础巩固题
10.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
B
利用勾股定理,可得边心距
解:过点O作OM⊥BC于M.
亭子地基的面积
在Rt△OMB中,OB=4,MB=
亭子地基的周长l=6×4=24(m)
课堂小结
圆内接正多边形
概念
正多边形的
有关概念
正多边形的
有关计算
添加辅助线的方法:
连半径,作边心距
中心
半径
边心距
中心角
顶点都在同一圆上的正多边形叫做圆内接正多边形.这个圆叫做该正多边形的外接圆.
作业布置
1.必做题:习题3.10第1-4题。
2.探究性作业:习题3.10第5题。
感谢聆听!
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