3.6正多边形与圆(讲义,知识梳理+7大题型)数学新教材苏科版九年级上册
2026-06-16
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精品
摘要:
本讲义聚焦“正多边形与圆”核心知识点,先明确正多边形概念及与圆的关系(外接圆、内切圆、同心圆),再梳理中心、半径、边心距等相关术语,构建从基础概念到作图、边长计算、面积求解等七类题型的学习支架。
资料融入“割圆术”“玉璧纹样”等文化素材,通过题型分类与易错点提示培养推理能力,典例与变式巩固结合,助力学生用数学眼光观察现实、用数学思维解决问题,课中辅助教师系统教学,课后帮助学生查漏补缺。
内容正文:
第三章 圆
3.6 正多边形与圆
知识点一 正多边形与圆
1. 正多边形的概念:各边相等、各角相等的多边形,叫做正多边形。
2. 正多边形与圆的关系:
①任何正多边形都有一个外接圆;
②任何正多边形都有一个内切圆;
③正多边形的外接圆和内切圆是同心圆。
3. 相关概念:
①中心:正多边形外接圆(内切圆)的圆心;
②半径 :外接圆半径(中心到顶点的距离);
③边心距 :内切圆半径(中心到边的距离);
④中心角:相邻两个顶点与中心连线所成的角;
⑤正 边形中心角:。
即学即练
1.(2026·河南周口·二模)我国古代《九章算术》记载“割圆术”思想,若一个正六边形的外接圆半径为2,则该正六边形的边长为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】利用正六边形中心角的特点,结合等边三角形的判定,即可得到边长与外接圆半径的关系.
【详解】解:如图所示,
∴ 正六边形的中心角为 ,,
∴是等边三角形,
∴ 正六边形的边长等于外接圆半径,
∵ 外接圆半径为,
∴ 正六边形的边长为.
2.(25-26九年级上·甘肃甘南·期末)如图,正五边形内接于为上一点(点与点不重合),求的度数.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,正多边形与圆,先理解题意,得,运用圆周角定理得,即可作答.
【详解】解:连接
正五边形内接于,
,
.
题型01 圆内接正多边形作图题
/
(1)等分圆心角:360°÷边数,依次截取圆弧等分圆周;正四边形作互相垂直直径,正六边形以半径截圆等分;
(2)易错:作图遗漏圆弧痕迹;角度等分不均;混淆圆内接、外切正多边形作图步骤。
典|例|精|析
1.(2026·陕西西安·二模)如图,已知,请用尺规作图法,求作的一个内接正方形(保留作图痕迹,不写作法).
【答案】如图,四边形即为所求,
【分析】本题考查了圆的性质,正方形的判定,以及用尺规作图的方法作线段的垂直平分线,正确作图是解题的关键.先作一条直径,再作该直径的垂直平分线,将直径以及垂直平分线与圆的四个交点顺次连接即可.
【详解】略
变|式|巩|固
1.(2026·江苏徐州·一模)按照要求进行尺规作图(保留作图痕迹,不写作图过程)
(1)在图①中作正方形,且顶点都在圆上.
(2)在图②中将圆的面积6等分.
【答案】(1)
如图,正方形即为所求;
(2)
如图所示:
【分析】(1)在圆上任意找一点A,作弦,,分别作,的垂直平分线,则两条垂直平分线的交点即为圆心O,作直径,过点O作的垂直平分线,与交于B、D两点,顺次连接A、B、C、D,则四边形即为所求作的正方形.
(2)根据解析(1)的方法,先找出圆心O,然后在上任意找一点A,以点A为圆心为半径画弧,交于点B,然后以点B为圆心为半径画弧,交于点C,依次找出点D、E、F,连接、、、、、,即可将圆的面积6等分.
【详解】(1)略
(2)略
2.(25-26九年级上·吉林长春·期末)作图并填空:
(1)在下图中,利用尺规作图,作出已知的内接正六边形;(不写作法,保留作图痕迹,作图确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑)
(2)若已知的半径为2,则这个内接正六边形的面积为______.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)利用正六边形边长等于圆的半径的性质,通过等分圆周完成作图;
(2)将正六边形分解成六个等边三角形计算总面积即可求解.
【详解】(1)解:如图,正六边形即为所求:
作法:在圆上任取一点作为起点,以这点为圆心,圆的半径为半径画弧交圆于一点,
重复上述操作依次得到另外的四个点,顺次连接各点形成正六边形;
(2)如图,连接,过点作于点,
,,
为边长为的等边三角形,
,
,
,
内接正六边形的面积为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查尺规作图及正六边形面积的计算,将复杂的正多边形面积计算转化为简单的等边三角形面积求和,体现了割补法在几何面积计算中的应用.
题型02 求正多边形边长与边数
/
(1)连接半径构造等腰三角形,作边心距拆分直角三角形;利用圆心角公式:中心角求边数;
(2)易错:中心角公式记反;拆分直角三角形边角对应错误;已知边长反求边数计算失误。
典|例|精|析
1.(25-26九年级上·广东韶关·期末)如图,已知正六边形的外接圆半径为,则该正六边形的边长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了正多边形与圆,利用中心角和边的关系求解是解题的关键;根据中心角是,得到等边三角形即可求解.
【详解】解:连接,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,
故选:B .
2.(25-26九年级上·河南驻马店·期末)如图,是的内接正边形的一边,点在上,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正多边形和圆,圆周角定理,求出中心角的度数是解题的关键.连接,,由圆周角定理得,再根据正边形的边数中心角,即可得解.
【详解】解:如图,连接,,
,
,
是的内接正边形的一边,
.
故选:C.
变|式|巩|固
1.(2026·云南红河·一模)五十六个民族共同组成了中华民族大家庭,如同烯分子中的微粒像足球一样团结在一起.一个烯分子由12个正五边形、20个正六边形组成(如图①所示).如图②,在正六边形中,连接,若,则正六边形的边长为( )
A.6 B.9 C.12 D.18
【答案】B
【分析】本题考查了正六边形的性质;解题的关键是掌握正六边形对顶点连线(长对角线)的长度等于边长的2倍.由正六边形的对称性知对顶点连线经过中心,长度为2倍边长,由直接求得边长为9.
【详解】解:设正六边形的边长为,
正六边形的六个顶点均匀分布在圆周上,中心角为,
正六边形的对顶点连线(长对角线)经过中心,长度为边长的2倍,
为正六边形的一组对顶点,
,
,
,
.
2.(2026·山东济宁·一模)如图,为弦,若,弦是圆内接正多边形的一边,则该正多边形为( )
A.正五边形 B.正六边形 C.正七边形 D.正八边形
【答案】B
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴
∵弦是圆内接正多边形的一边,则该正多边形的边数为,
即该正多边形为正六边形
3.(25-26九年级上·湖北随州·期末)如图,点为一个正多边形的部分顶点,点为正多边形的中心,若,则这个正多边形的边数为( )
A.6 B.9 C.10 D.12
【答案】B
【分析】如图:连接,根据题意求得,根据周角为,即可求得正多边形的边数.
【详解】解:如图:连接,
∵点为正多边形的中心,,
∴,
∴,
∴这个正多边形的边数为9,即选项B符合题意.
题型03 正多边形边心距计算
/
(1)依托半径、半边长、边心距构成Rt△,勾股定理求解;边心距为内切圆半径,垂直平分正多边形边长
(2)易错:混淆边心距、外接圆半径;直角三角形直角边斜边代换出错。
典|例|精|析
1.(2026·陕西西安·模拟预测)一个正多边形的一个外角与它的一个内角度数之比为,若该正多边形的外接圆半径为2,则这个正多边形的边心距为________.
【答案】
【分析】设该正多边形的一个外角为,则它的一个内角为,根据正多边形相邻内角与外角的数量关系,再利用多边形外角和定理求出正多边形的边数为,然后画出图形,结合外接圆半径,利用等边三角形的判定与性质,直角三角形的性质,勾股定理即可计算边心距.
【详解】解:设该正多边形的一个外角为,则它的一个内角为,
由邻补角的定义可得:,
解得,
因为任意多边形的外角和为,所以该正多边形的边数为:,
∴该多边形为正六边形,
如图,连接,,过作于点,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴这个正多边形的边心距为.
变|式|巩|固
1.(2026·福建厦门·模拟预测)如图,边长为2的正六边形的中心为,则该正六边形的边心距为______.
【答案】
【分析】如图:连接,过O作于H,易得是等边三角形,然后根据等边三角形的性质以及勾股定理求解即可.
【详解】解:如图:连接,过O作于H,
∵点O是正六边形的中心,且正六边形的边长为2,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,即该正六边形的边心距为.
2.(25-26九年级上·广东广州·期末)如图1,这是中国古建筑中的正六边形窗户设计图,图2是由其抽象而成的正六边形,已知正六边形的外接圆半径为,则该正六边形的边心距的长为______.
【答案】
【分析】本题考查正多边形和圆和含的直角三角形的性质,掌握正六边形的性质是正确解答的关键.
根据正六边形的性质以及含的直角三角形的性质进行计算即可.
【详解】解:正六边形是的内接正六边形,
.
,,
.
在中,,,
,,
即正六边形的边心距是.
故答案为:.
题型04 正多边形半径计算
/
(1)外接圆半径=顶点到圆心线段;已知边长/边心距,代入直角三角形勾股公式直接计算。
(2)易错:把内切圆边心距当作外接圆半径;公式计算漏平方、开方失误。
典|例|精|析
1.(25-26九年级上·北京·期末)如图,正六边形内接于,若的面积为,则的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的知识点是正多边形与圆的综合、等边三角形的判定与性质、勾股定理,解题关键是熟练掌握正多边形与圆的关系.作交于点,由正六边形内接于推得是等边三角形,结合三线合一定理、勾股定理即可求出的半径.
【详解】解:作交于点,
正六边形内接于,
,,
是等边三角形,
∴,
,
,
中,,
则,
解得.
故选:.
变|式|巩|固
1.(2026·北京平谷·二模)如图,面积为8的正方形内接于,则的半径为__________.
【答案】2
【分析】因为已知正方形面积,所以可先通过正方形面积公式求出正方形的边长.因为正方形内接于圆,所以正方形的对角线是圆的直径,结合勾股定理可求出正方形的对角线长度.因为圆的半径是直径的一半,所以用求得的对角线长度除以2即可得到圆的半径.
【详解】解:连接,设正方形边长为,
∵正方形面积为,
∴.
∵正方形内接于,
∴正方形的对角线为的直径.
设半径为r,
.
根据勾股定理,:
∴,
代入,
得,
化简得.
∵半径为正数,
∴.
2.(25-26九年级上·辽宁大连·期末)要用圆形铁片截出一个边长为的正方形铁片,选用的圆形铁片的半径至少是________.
【答案】
【分析】本题考查了正方形的性质.正方形的外接圆圆心是其对角线的交点,正方形的两对角线互相垂直、平分.本题的实质是求出正方形外接圆的半径,其半径就是正方形对角线的一半,据此即可求解.
【详解】解:如图,四边形是正方形,是正方形的外接圆,,
∴,,,
∴是等腰直角三角形,
故,
即,
∴选用的圆形铁片的半径至少是.
故答案为:.
题型05 正多边形周长与面积计算
/
(1)周长:边长×边数;
(2)面积:单个等腰三角形面积×边数,通用公式。
典|例|精|析
1.(25-26九年级上·辽宁大连·期末)正六边形内接于,若的半径是2,则正六边形的周长是( )
A.14 B.12 C.10 D.8
【答案】B
【分析】本题考查正多边形外接圆、正多边形的性质,熟练掌握正六边形的性质,证明三角形是等边三角形是解题的关键.连接、,根据题意证得是等边三角形,即可解答.
【详解】解:连接、
多边形是正六边形,
,的半径是2
是等边三角形,
正六边形的周长是
故选B.
2.(2025·湖南娄底·模拟预测)中国太极图中,黑色和白色均衡对称、稳定和谐地组成了一幅美丽的图画. 如图,太极图内切于正六边形中,则图中黑色部分的面积与正六边形的面积之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了正多边形和圆,内切圆的性质和面积,等边三角形的面积以及勾股定理求边长,正确地计算能力是解决问题的关键.设圆的圆心为O,连接、,过点O作于点M,证明为等边三角形,设,根据勾股定理得出,求出,则黑色部分的面积为,求出,即可得出答案.
【详解】解:设圆的圆心为O,连接、,过点O作于点M,如图所示:
∵六边形为正六边形,
∴,,
∴为等边三角形,
设,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴黑色部分的面积为,
∵,
∴图中黑色部分的面积与正六边形的面积之比是:
,
故选:A.
变|式|巩|固
1.(2026·宁夏石嘴山·模拟预测)在中国古代文化中,玉璧寓意宇宙的广阔与秩序,也经常被视为君子修身齐家的象征.下图是某玉璧的平面示意图,由一个正方形的内切圆和外接圆组成.已知内切圆的半径是3,则图中阴影部分的面积是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据正方形的内切圆半径求出正方形边长,再根据勾股定理以及外接圆半径和正方形对角线的关联,求出外接圆半径,最后根据求出图中阴影部分的面积.
【详解】解:∵正方形的内切圆半径是3,
∴正方形边长为6,
根据勾股定理,正方形对角线长度为:
,
∴正方形的外接圆半径为:,
∴, ,
∴.
【点睛】本题考查了正方形内切圆与外接圆的性质、勾股定理、圆环面积的计算方法,理清正方形边长与其内切圆半径、外接圆半径之间的数量关系是解题的关键.
2.(2025·山东枣庄·二模)刘徽是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术》中提出了“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积.如图,若用圆的内接正十二边形的面积来近似估计的面积S,设的半径为1,则的值为( )()
A.0.14 B.0.2 C.0.5 D.1
【答案】A
【分析】本题考查了正多边形和圆,正确求出正十二边形的面积是解题的关键,根据圆的面积公式得到的面积,求得圆的内接正十二边形的面积,即可得出结论.
【详解】解: 的半径为1,
的面积,
圆的内接正十二边形的中心角为,
过点A作,如图所示:
,
圆的内接正十二边形的面积,
,
故选:A.
3.(2025·青海西宁·三模)如图,若的半径为2,若用的内接正六边形的周长来估计的周长,则的周长与其内接正六边形的周长的差为______.(结果保留)
【答案】
【分析】本题考查的是正多边形和圆,正确求出正六边形的中心角是解题的关键.
连接,根据等边三角形的性质求出,再根据的周长公式、正六边形的周长公式计算.
【详解】解:如图,连接,
则,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴内接正六边形的周长为:,
∴的周长与其内接正六边形的周长的差为:,
故答案为:.
题型06 正多边形角度计算
/
中心角;内角;外角恒为。
典|例|精|析
1.(2026·四川成都·二模)如图,正五边形内接于,连接,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正五边形的性质求出圆心角的度数,再利用圆周角定理求解即可.
【详解】解:连接,如下图:
∵五边形是正五边形,
∴,
∵与分别是所对的圆周角和圆心角,
∴.
故选:D.
变|式|巩|固
1.(2026·江苏连云港·二模)如图,正六边形内接于,点P是上的任意一点,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接、,根据正六边形的性质求出圆心角的度数,再利用圆周角定理即可求出的大小
【详解】解:连接、,如图所示:
六边形是正六边形,
,
点是上的任意一点,是所对的圆周角,
.
2.(2026·陕西汉中·一模)苯(分子式为)环状结构的6个碳原子组成了一个完美的正六边形(图1).如图2,已知点O为正六边形的中心,则其中心角的度数为_____________.
【答案】
【分析】根据正多边形各边所对中心角相等且等于除以边数即可解答.
【详解】解:∵点O为正六边形的中心,
∴六边形各边所对中心角相等,
∴其中心角的度数为.
3.(25-26九年级上·江苏南京·期末)如图是中国硬币史上唯一采用九边设计的流通币,若把该九边形看作是正九边形,则每条边所对外接圆的圆心角度数是____________°.
【答案】
【分析】根据正n边形的中心角等于计算即可.
本题考查了正多边形的中心角计算,熟练掌握定义是解题的关键.
【详解】解:根据题意,得每条边所对外接圆的圆心角度数是,
故答案为:40.
题型07 正多边形与圆综合应用
/
(1)锁定核心直角三角形(半径、边心距、半边长);结合圆半径、切线、圆心角考点联动求解;
(2)易错:综合题不会构造基础直角三角形;内接、外切正多边形条件混用;忽略题干圆半径定值。
典|例|精|析
1.(2026·甘肃定西·三模)根据背景素材,探索解决问题.
画一个已知边长的正六边形
背景素材
六等分圆原理,也称为圆周六等分问题,是一个古老而经典的几何问题,旨在解决如何使用直尺和圆规将一个圆分成六等份的问题.这个问题由欧几里得在其名著《几何原本》中详细阐述.
已知条件
线段
操作步骤
①分别以点,为圆心,长为半径作弧,两弧交于点;
②以点为圆心,长为半径作圆;
③以的长为半径,在上顺次截取;
④顺次连接,,,,,得到正六边形.
C________D
问题解决
(1)根据以上信息,请你用不带刻度的直尺和圆规,在图中完成这道作图题(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在正六边形中,_______.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据操作步骤作出,再根据弧、弦、圆心角的关系,分别作出,即得出,最后顺次连接即可;
(2)根据正多边形内角和公式求内角即可.
【详解】(1)解:如图,正六边形即为所作;
(2)解:正六边形的内角.
变|式|巩|固
1.(25-26九年级上·河南安阳·期末)如图,正六边形内接于为上一点,连接.
(1)求的度数;
(2)当点为的中点时,是的内接正边形的一边,求的值.
【答案】(1)
(2)12
【分析】本题主要考查了正多边形和圆以及圆周角定理、正六边形的性质,解题的关键是熟练掌握同弧所对的圆周角等于圆心角的一半.
(1)连接,先根据正六边形的性质求出圆心角的度数,再根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,进行求解即可;
(2)连接,,,求出圆心角的度数,再根据度数关系求边数即可.
【详解】(1)解:如图1,连接,
正六边形内接于,
.
;
(2)解:如图2,连接,,,
正六边形内接于,
.
点为的中点,
,
.
2.(2026·甘肃白银·一模)【文化阅读】甘肃境内遗存众多古塔(如图1为宁县湘乐砖塔),其塔刹基座或内部藻井常装饰有精美的正六边形几何纹样,这些纹样均绘制在一个完美的圆形基面上.在文物修复现场,工匠往往只能找到带有部分纹样痕迹的圆弧形残片,应用“定圆心,画六方”的技法来复原正六边形几何纹样,展现了古人“以理定形”的营造智慧.
【知识溯源】“定圆心、画六方”技法在我们的教科书中也有呈现:
①定圆心:在圆弧上任取两条弦,作两条弦的垂直平分线,相交于点O,即为该圆的圆心O;
②画六方:因圆内接正六边形的边长等于外接圆的半径R,所以在半径为R的圆上,依次截取等于R的弦,可将圆六等分,进而作出圆内接正六边形.
【知识迁移】某修复工作现场收集到的一块圆弧形残片(示意图如图2,弧线部分为原圆形基面的边缘),请你利用无刻度直尺和圆规,在图2中依据这块圆弧形残片完成其对应正六边形纹样的复原设计图.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】在圆弧上任意取两条不平行的弦,分别用无刻度直尺和圆规作这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是该圆的圆心O,同时确定圆的半径R;以O为圆心、R为半径,用圆规补出完整的圆;在圆上任取一点A,以R为半径,用圆规在圆上依次截取,得到B、C、D、E、F六个等分点,顺次连接这六个点,就得到圆内接正六边形.
【详解】解:如图,正六边形纹样的复原设计图即为所求.
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第三章 圆
3.6 正多边形与圆
知识点一 正多边形与圆
1. 正多边形的概念:各边相等、各角相等的多边形,叫做正多边形。
2. 正多边形与圆的关系:
①任何正多边形都有一个外接圆;
②任何正多边形都有一个内切圆;
③正多边形的外接圆和内切圆是同心圆。
3. 相关概念:
①中心:正多边形外接圆(内切圆)的圆心;
②半径 :外接圆半径(中心到顶点的距离);
③边心距 :内切圆半径(中心到边的距离);
④中心角:相邻两个顶点与中心连线所成的角;
⑤正 边形中心角:。
即学即练
1.(2026·河南周口·二模)我国古代《九章算术》记载“割圆术”思想,若一个正六边形的外接圆半径为2,则该正六边形的边长为( )
A.1 B.2 C. D.
2.(25-26九年级上·甘肃甘南·期末)如图,正五边形内接于为上一点(点与点不重合),求的度数.
题型01 圆内接正多边形作图题
/
(1)等分圆心角:360°÷边数,依次截取圆弧等分圆周;正四边形作互相垂直直径,正六边形以半径截圆等分;
(2)易错:作图遗漏圆弧痕迹;角度等分不均;混淆圆内接、外切正多边形作图步骤。
典|例|精|析
1.(2026·陕西西安·二模)如图,已知,请用尺规作图法,求作的一个内接正方形(保留作图痕迹,不写作法).
变|式|巩|固
1.(2026·江苏徐州·一模)按照要求进行尺规作图(保留作图痕迹,不写作图过程)
(1)在图①中作正方形,且顶点都在圆上.
(2)在图②中将圆的面积6等分.
2.(25-26九年级上·吉林长春·期末)作图并填空:
(1)在下图中,利用尺规作图,作出已知的内接正六边形;(不写作法,保留作图痕迹,作图确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑)
(2)若已知的半径为2,则这个内接正六边形的面积为______.
题型02 求正多边形边长与边数
/
(1)连接半径构造等腰三角形,作边心距拆分直角三角形;利用圆心角公式:中心角求边数;
(2)易错:中心角公式记反;拆分直角三角形边角对应错误;已知边长反求边数计算失误。
典|例|精|析
1.(25-26九年级上·广东韶关·期末)如图,已知正六边形的外接圆半径为,则该正六边形的边长是( )
A. B. C. D.
2.(25-26九年级上·河南驻马店·期末)如图,是的内接正边形的一边,点在上,,则的值为( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
1.(2026·云南红河·一模)五十六个民族共同组成了中华民族大家庭,如同烯分子中的微粒像足球一样团结在一起.一个烯分子由12个正五边形、20个正六边形组成(如图①所示).如图②,在正六边形中,连接,若,则正六边形的边长为( )
A.6 B.9 C.12 D.18
2.(2026·山东济宁·一模)如图,为弦,若,弦是圆内接正多边形的一边,则该正多边形为( )
A.正五边形 B.正六边形 C.正七边形 D.正八边形
3.(25-26九年级上·湖北随州·期末)如图,点为一个正多边形的部分顶点,点为正多边形的中心,若,则这个正多边形的边数为( )
A.6 B.9 C.10 D.12
题型03 正多边形边心距计算
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(1)依托半径、半边长、边心距构成Rt△,勾股定理求解;边心距为内切圆半径,垂直平分正多边形边长
(2)易错:混淆边心距、外接圆半径;直角三角形直角边斜边代换出错。
典|例|精|析
1.(2026·陕西西安·模拟预测)一个正多边形的一个外角与它的一个内角度数之比为,若该正多边形的外接圆半径为2,则这个正多边形的边心距为________.
变|式|巩|固
1.(2026·福建厦门·模拟预测)如图,边长为2的正六边形的中心为,则该正六边形的边心距为______.
2.(25-26九年级上·广东广州·期末)如图1,这是中国古建筑中的正六边形窗户设计图,图2是由其抽象而成的正六边形,已知正六边形的外接圆半径为,则该正六边形的边心距的长为______.
题型04 正多边形半径计算
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(1)外接圆半径=顶点到圆心线段;已知边长/边心距,代入直角三角形勾股公式直接计算。
(2)易错:把内切圆边心距当作外接圆半径;公式计算漏平方、开方失误。
典|例|精|析
1.(25-26九年级上·北京·期末)如图,正六边形内接于,若的面积为,则的半径为( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
1.(2026·北京平谷·二模)如图,面积为8的正方形内接于,则的半径为__________.
2.(25-26九年级上·辽宁大连·期末)要用圆形铁片截出一个边长为的正方形铁片,选用的圆形铁片的半径至少是________.
题型05 正多边形周长与面积计算
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(1)周长:边长×边数;
(2)面积:单个等腰三角形面积×边数,通用公式。
典|例|精|析
1.(25-26九年级上·辽宁大连·期末)正六边形内接于,若的半径是2,则正六边形的周长是( )
A.14 B.12 C.10 D.8
2.(2025·湖南娄底·模拟预测)中国太极图中,黑色和白色均衡对称、稳定和谐地组成了一幅美丽的图画. 如图,太极图内切于正六边形中,则图中黑色部分的面积与正六边形的面积之比是( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
1.(2026·宁夏石嘴山·模拟预测)在中国古代文化中,玉璧寓意宇宙的广阔与秩序,也经常被视为君子修身齐家的象征.下图是某玉璧的平面示意图,由一个正方形的内切圆和外接圆组成.已知内切圆的半径是3,则图中阴影部分的面积是( ).
A. B. C. D.
2.(2025·山东枣庄·二模)刘徽是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术》中提出了“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积.如图,若用圆的内接正十二边形的面积来近似估计的面积S,设的半径为1,则的值为( )()
A.0.14 B.0.2 C.0.5 D.1
3.(2025·青海西宁·三模)如图,若的半径为2,若用的内接正六边形的周长来估计的周长,则的周长与其内接正六边形的周长的差为______.(结果保留)
题型06 正多边形角度计算
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中心角;内角;外角恒为。
典|例|精|析
1.(2026·四川成都·二模)如图,正五边形内接于,连接,,则的度数是( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
1.(2026·江苏连云港·二模)如图,正六边形内接于,点P是上的任意一点,则的大小是( )
A. B. C. D.
2.(2026·陕西汉中·一模)苯(分子式为)环状结构的6个碳原子组成了一个完美的正六边形(图1).如图2,已知点O为正六边形的中心,则其中心角的度数为_____________.
3.(25-26九年级上·江苏南京·期末)如图是中国硬币史上唯一采用九边设计的流通币,若把该九边形看作是正九边形,则每条边所对外接圆的圆心角度数是____________°.
题型07 正多边形与圆综合应用
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(1)锁定核心直角三角形(半径、边心距、半边长);结合圆半径、切线、圆心角考点联动求解;
(2)易错:综合题不会构造基础直角三角形;内接、外切正多边形条件混用;忽略题干圆半径定值。
典|例|精|析
1.(2026·甘肃定西·三模)根据背景素材,探索解决问题.
画一个已知边长的正六边形
背景素材
六等分圆原理,也称为圆周六等分问题,是一个古老而经典的几何问题,旨在解决如何使用直尺和圆规将一个圆分成六等份的问题.这个问题由欧几里得在其名著《几何原本》中详细阐述.
已知条件
线段
操作步骤
①分别以点,为圆心,长为半径作弧,两弧交于点;
②以点为圆心,长为半径作圆;
③以的长为半径,在上顺次截取;
④顺次连接,,,,,得到正六边形.
C________D
问题解决
(1)根据以上信息,请你用不带刻度的直尺和圆规,在图中完成这道作图题(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在正六边形中,_______.
变|式|巩|固
1.(25-26九年级上·河南安阳·期末)如图,正六边形内接于为上一点,连接.
(1)求的度数;
(2)当点为的中点时,是的内接正边形的一边,求的值.
2.(2026·甘肃白银·一模)【文化阅读】甘肃境内遗存众多古塔(如图1为宁县湘乐砖塔),其塔刹基座或内部藻井常装饰有精美的正六边形几何纹样,这些纹样均绘制在一个完美的圆形基面上.在文物修复现场,工匠往往只能找到带有部分纹样痕迹的圆弧形残片,应用“定圆心,画六方”的技法来复原正六边形几何纹样,展现了古人“以理定形”的营造智慧.
【知识溯源】“定圆心、画六方”技法在我们的教科书中也有呈现:
①定圆心:在圆弧上任取两条弦,作两条弦的垂直平分线,相交于点O,即为该圆的圆心O;
②画六方:因圆内接正六边形的边长等于外接圆的半径R,所以在半径为R的圆上,依次截取等于R的弦,可将圆六等分,进而作出圆内接正六边形.
【知识迁移】某修复工作现场收集到的一块圆弧形残片(示意图如图2,弧线部分为原圆形基面的边缘),请你利用无刻度直尺和圆规,在图2中依据这块圆弧形残片完成其对应正六边形纹样的复原设计图.(保留作图痕迹,不写作法)
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