内容正文:
30.3 正多边形与圆
人教版 九年级 数学(上)
第30章 直线与圆的位置关系
新课导入
前面我们学习了几种与圆有关的位置关系,同学们想一想是哪几种呢?
谁能说说正多边形的定义呢?你能举出一些这样的例子吗?
正多边形和圆有什么关系呢?
2
问题1 什么叫作正多边形?
各边相等、各角也相等的多边形是正多边形.
问题2 矩形是正多边形吗?为什么?菱形是正多边形吗?为什么?
不是,因为矩形不符合各边相等;
不是,因为菱形不符合各角相等;
注意
正多边形
各边相等
各角相等
缺一不可
正多边形的对称性
知识点 1
问题3 正三角形、正四边形、正五边形、正六边形、正八边形都是轴对称图形吗?都是中心对称图形吗?
探究新知
5
观察下列图形它们有什么特点?
探究新知
问题1:将一个圆分为五等份,依次连结各分点得到一个五边形,这个五边形一定是正多边形吗?如果是,请你证明这个结论.
解:∵====,∴AB=BC=CD=DE=EA.
∵==3,∴∠C=∠D.
同理可证:∠A=∠B=∠C=∠D=∠E,
∴五边形ABCDE是正五边形.
∵A,B,C,D,E在⊙O上,
∴五边形ABCDE是圆内接正五边形.
探究新知
7
问题2 如果将圆n等分,依次连接各分点得到一个n边形,这个n边形一定是正n边形吗?
这个n边形一定是正n边形.
问题3各边相等的圆内接多边形是正多边形吗?各角相等的圆内接多边形是正多边形吗?
各边相等的圆内接多边形是正多边形.因为:各边相等的圆内接多边形的各角也相等.各角相等的圆内接多边形不是正多边形.如:矩形.
探究新知
问题1:观察下面多边形,它们的边、角有什么特点?
都是各边相等,各内角相等的多边形
问题2:观看这些美丽的图案,都是在日常生活中我们经常能看到的.你能从这些图案中找出类似的图形吗?
正n边形都是轴对称图形,都有n条对称轴,只有边数为偶数的正多边形既是轴对称图形又是中心对称图形.
归纳
问题3 正三角形、正四边形、正五边形、正六边形、正八边形都是轴对称图形吗?都是中心对称图形吗?
O
A
B
C
D
问题1 以正四边形为例,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.
GH是边AD,BC的垂直平分线,
∴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.
正多边形的有关概念
知识点 2
O
A
B
C
D
E
F
G
H
AC是∠DAB及∠DCB的角平分线,BD是∠ABC及∠ADC的角平分线,
∴OE=OH=OF=OG.
∴正方形ABCD还有一个以点O为圆心的内切圆.
探究新知
13
(1)正多边形的中心:一个正多边形的外接圆的圆心.
(2)正多边形的半径:外接圆的半径。
(3)正多边形的中心角:正多边形的每一条边所对的圆心角.
(4)正多边形的边心距:中心到正多边形的一边的距离.
2.正多边形的有关概念
探究新知
14
3.正多边形和圆有关的计算问题
问题1:
(1)正多边形的中心角怎么计算?
(2)边长a,半径R,边心距r有什么关系?
正n边形的中心角等于360°÷n
什么叫正多边形?图中有哪些正多边形?正多边形与圆有哪些关系?
思考
图形 名称 边的关系 角的关系
…… …… …… ……
四条边相等
三个角相等(60°)
三条边相等
四个角相等( 90°)
六条边相等
五个角相等(108°)
五条边相等
六个角相等(120°)
正三角形
正四角形
正五角形
正六角形
正多边形及有关概念
16
1.所有的正多边形是不是也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,这两个圆是同心圆.
2.一个正多边形的各个顶点在同一个圆上?
3.所有的多边形是不是都有一个外接圆和内切圆?
一个正多边形的各个顶点在同一个圆上,则这个正多边形就是这个圆的一个内接正多边形,圆叫作这个正多边形的外接圆.
多边形不一定有外接圆和内切圆,只有是正多边形时才有,任意三角形都有外接圆和内切圆.
想一想
O
A
B
C
D
E
F
G
H
R
r
正多边形的外接圆的圆心叫作正多边形的中心.
外接圆的半径叫作正多边形的半径.
中心到正多边形的一边的距离叫作正多边形的边心距.
正多边形每一边所对的圆心角叫作正多边形的中心角.正多边形的每个中心角都等于 .
18
探究新知
19
问题2: 如何把一个圆进行n等分呢?
结论:把中心角n等分,则弧被n等分,即可得到正多边形.
(3)正多边形的面积如何计算?
探究新知
20
4.画正多边形
画正多边形,通常是通过等分圆周的方法来画的.等分圆周有两种方式:
(2)用尺规等分圆
(1)用量角器等分圆周.
各边相等,各角也相等的多边形是正多边形.
正n边形:如果一个正多边形有n条边, 那么这个正多边形叫做正n边形.
正多边形的概念:
矩形是正多边形吗?菱形呢?正方形呢?为什么?
矩形
不符合各边相等
菱形
不符合各角相等
正方形
是正多边形
练一练
22
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中心角
A
B
C
D
E
F
O
半径R
边心距r
中心
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
23
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
知识点 3
24
正多边形
各边相等
各角相等
缺一不可
你还能找出哪些正多边形呢?
注意
3条
4条
5条
6条
正多边形都是 图形,一个正n边形共有___条对称轴,每条对称轴都通过n边形的 .
边数是偶数的正多边形还是 ,它的中心就是对称中心.
轴对称
n
中心
中心对称图形
有没有对称轴?
想一想
例 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
P
抽象成
正多边形的有关计算
素养考点
B
利用勾股定理,可得边心距
亭子地基的面积:
在Rt△OMB中,OB=4,MB=
4m
O
A
B
C
D
E
M
r
解:过点O作OM⊥BC于M.
F
28
例题讲解
29
例2 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.
你知道正多边形与圆的关系吗?
把一个圆分成相等的弧?依次连接各等分点,得到一个什么图形?
弧相等
弦相等
圆周角相等
(多边形的边相等)
(多边形的角相等)
多边形是正多边形
如果五、六、七…等分?如果将圆n等分呢?
将一个圆分成n等份,依次连接各分点得到一个正n边形.
外接圆的圆心
外接圆的半径
正多边形的每一条边所对的圆心角
弦心距
正多边形的中心
正多边形的半径
正多边形的中心角
正多边形的边心距
课堂小结
32
1.正多边形和圆有怎样的关系吗?
2.你知道正多边形的半径、边心距、内角、中心角等概念吗?
3.你能画出正多边形吗?
正多边形
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
正多边形与圆
中心角
内角
外角
周长
面积
正多边形的定义
正多边形的
性质
任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆.所有正多边形都是轴对称图形,边数为偶数时,它既是轴对称图形又是中心对称图形
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