内容正文:
24.6 正多边形与圆
第24章 圆
第2课时 正多边形的性质
优翼九下数学教学课件(HK)
问题1 什么是正多边形?
问题2 如何作出正多边形?
各边相等,各角也相等的多边形叫做正多边形.
将一个圆 n 等分,就可以作出这个圆的内接或外切正 n 边形.
复习引入
导入新课
正多边形的性质
O
A
B
C
D
问题1 以正方形为例,根据对称轴的性质,你能得出什么结论?
E
F
G
H
∵ EF 是边 AB、CD 的垂直平分线,∴ OA = OB,OD = OC.
同理,OA = OD,OB = OC.
∴OA = OB = OC = OD.
∴正方形 ABCD 有一个以点 O 为圆心的外接圆.
观察与思考
新课讲授
O
A
B
C
D
E
F
G
H
∵ AC 是∠DAB 和∠DCB 的平分线,BD 是∠ABC 和∠ADC 的平分线,
∴ OE = OH = OF = OG.
∴ 正方形 ABCD 还有一个以点 O 为圆心的内切圆.
所有的正多边形是不是都有一个外接圆和一个内切圆?
任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆.
想一想:
O
A
B
C
D
E
F
G
H
R
r
正多边形的外接圆和内切圆的公共圆心,叫做正多边形的中心.
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.
知识要点
正多边形每一条边所对的圆心角,叫做正多边形的中心角.每个中心角都等于 .
正多边形边数 内角 中心角 外角
3
4
6
n
60°
120°
120°
90°
90°
90°
120°
60°
60°
正多边形的外角=中心角
完成下面的表格:
练一练
如图,已知半径为 4 的圆内接正六边形 ABCDEF:
① 它的中心角等于 度;
② OC BC(填>、<或=);
③ △OBC 是 三角形;
④ 圆内接正六边形的面积是 △OBC 面积
的 倍.
⑤ 圆内接正 n 边形面积公式:___________________.
C
D
O
B
E
F
A
P
60
=
等边
6
正多边形的有关计算
二
探究归纳
S正多边形 =
例1 有一个亭子,它的地基是半径为 4 m 的正六边形,求地基的面积(精确到 0.1 m2).
抽象成
典例精析
C
D
O
E
F
A
P
B
利用勾股定理,可得边心距
则亭子地基的面积
4m
O
A
B
C
D
E
F
M
r
解:过点 O 作 OM⊥BC 于 M. 易得 △OBC 为正三角形.
∴ BC = OB = 4,
例2 求边长为 a 的正六边形的周长和面积.
解:如图,过正六边形 ABCDEF 的中心 O 作 OG⊥BC,垂足为 G,连接 OB,OC,设该正六边形的周长和面积分别为 l 和 S.
F
A
B
C
D
E
O
G
在正六边形 ABCDEF 中,∠BOC = 60°,OB = OC,
∴ △BOC 是等边三角形.
则 l = 6BC = 6a.
在△BOC 中,
∴
(1) 正 n 边形的中心角怎么计算?
C
D
O
B
E
F
A
P
(2) 正 n 边形的边长 a,半径 R,边心距
r 之间有什么关系?
a
R
r
(3) 边长为 a,边心距为 r 的正 n 边形的面积是多少?
其中 l 为正 n 边形的周长.
想一想:
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
练一练
C
2. 作边心距,构造直角三角形.
1. 连半径,得中心角;
O
A
B
C
D
E
F
R
M
r
·
圆内接正多边形中常见的辅助线作法
方法归纳
O
边心距 r
边长一半
半径 R
B
M
中心角的一半
画一画:画出下列各正多边形的对称轴,看看能发现什么结论?
正 n 边形都是轴对称图形,都有 n 条对称轴,且这些对称轴都通过正多边形的中心. 如果 n 为偶数,那么它又是中心对称图形,它的中心就是对称中心.
要点归纳
例3 如图,AG 是正八边形 ABCDEFGH 的一条对角线.
(1) 在剩余的顶点 B、C、D、E、F、H 中,连接两个顶
点,使连接的线段与 AG 平行,并说明理由;
解:连接 BF,CE,则 BF∥AG,CE∥AG.
理由如下:
∵ABCDEFGH 是正八边形,
∴ 它的内角都为 135°.
又∵ HA = HG,∴∠HAG = 22.5°.
∴∠GAB = 135° -∠HAG = 112.5°.
∵ 正八边形 ABCDEFGH 关于直线 BF 对称,
即∠BAG +∠ABF = 180°,故 BF∥AG.
同理,可得 CE∥BF,
∴ CE∥AG.
(2) 两边延长 AB、CD、EF、GH,使延长线分别交于点 P、Q、M、N,若AB = 2,求四边形 PQMN 的面积.
P
N
M
Q
解:由题意可知∠PHA =∠PAH = 45°,
∴∠P = 90°. 同理可得∠Q =∠M = 90°,
∴ 四边形 PQMN 是矩形.
∵∠PHA =∠PAH =∠QBC =∠QCB =
∠MDE =∠MED = 45°,AH = BC = DE,
∴△PAH≌△QCB≌△MDE.
∴ PA = QB = QC = MD.
∴ PQ = QM.
故四边形 PQMN 是正方形.
P
N
M
Q
在 Rt△PAH 中,
∵∠PAH = 45°,AB = 2,
故 S四边形PQMN =
P
N
M
Q
2. 若正多边形的边心距与半径的比为 1∶2,则这个
正多边形的边数是 .
正多边形边数 半径 边长 边心距 周长 面积
3
4 1
6
1. 填表:
2
1
2
8
4
2
2
12
3
当堂练习
4. 要用圆形铁片截出边长为 4 cm 的正方形铁片,则选用的圆形铁片的直径最小为 cm.
也就是要找这个正方形外接圆的直径
3. 如图是一枚奥运会纪念币的图案,其形状可近似
看作是正七边形,则一个内角为 度.(不取
近似值)
5. 如图,四边形 ABCD 是 ⊙O 的内接正方形,若正方形的面积等于 4,求 ⊙O 的面积.
解:∵ 正方形的面积等于 4,
则半径为
∴ ⊙O 的面积为
∴ 正方形的边长 AB = 2.
A
B
C
D
E
F
P
6. 如图,正六边形 ABCDEF 的边长为 ,点 P 为六边形内任一点,则点 P 到各边的距离之和是多少?
解:过 P 作 AB 的垂线,分别交 AB、DE于 H、K,连接 BD,作 CG⊥BD 于 G.
G
H
K
∴ P 到 AF 与 CD 的距离之和,及 P 到 EF、BC 的距离之和,均为 HK 的长.
∵ 六边形 ABCDEF 是正六边形,
∴ AB∥DE,AF∥CD,BC∥EF.
G
A
B
C
D
E
F
P
∴ 点 P 到各边的距离之和为 3BD = 3×6 = 18.
G
H
K
∵ BC = CD,∠BCD =∠ABC =∠CDE = 120°,
∴∠CBD =∠BDC = 30°,BD∥HK,且 BD = HK.
∵ CG⊥BD,
∴ BD = 2BG = 2BC·cos∠CBD = 6.
G
拓广探索
7.如图,M,N分别是☉O内接正多边形的边AB,BC上的点,且BM=CN.
(1)图①中∠MON =______°,图②中∠MON = °,
图③中∠MON = °;
(2)试探究∠MON 的度数与正 n 边形的边数 n 的关系.
90
72
120
.
A
B
C
M
N
O
图①
A
B
C
D
M
N
O
图②
A
B
C
D
E
M
N
O
图③
正多边形的性质
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
正多边形的对称性
课堂小结
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