内容正文:
人教版(新教材)数学九年级上册
第三十章 直线与圆的位置关系
章末复习
授课教师: .
班 级: 9年级( )班 .
时 间: .
2026/9/5
30.3 正多边形与圆(专项精讲)
一、核心知识点(中考必考)
1. 正多边形定义
各边相等、各内角也相等的多边形叫做正多边形。
注意:仅各边相等或仅各角相等不是正多边形(例如菱形、矩形)。
2. 正多边形与圆的关系
把一个圆$$n$$等分($$n\ge3$$),依次连接各分点,可得到这个圆的内接正n边形;这个圆叫做正多边形的外接圆。
任意正多边形有且只有一个外接圆和一个内切圆,且两圆同心。
3. 正多边形四要素(必考概念)
① 中心:正多边形外接圆的圆心。
② 半径:正多边形外接圆半径(中心到顶点的距离)。
③ 边心距:正多边形中心到边的距离(也是内切圆半径)。
④ 中心角:正多边形每一条边所对的圆心角。
4. 三大核心公式(背诵秒杀)
设正多边形边数为$$n$$,外接圆半径为$$R$$:
1. 中心角公式:$$\theta=\dfrac{360^\circ}{n}$$
2. 内角公式:$$\text{内角}=\dfrac{(n-2)\times180^\circ}{n}$$
3. 外角公式:任意正多边形外角和为$$360^\circ$$,单个外角$$=\dfrac{360^\circ}{n}$$
5. 正多边形计算模型(万能直角三角形)
正多边形计算全部依托半个中心角、半条边长、边心距、外接半径构成的直角三角形:
半径$$R$$为斜边,边心距、半边长为两条直角边,满足勾股定理:
$$\left(\dfrac{a}{2}\right)^2+r^2=R^2$$
$$a$$:边长,$$r$$:边心距,$$R$$:外接圆半径
二、常见正多边形特殊结论(填空速用)
1. 正六边形:边长 = 外接圆半径(最常考)
2. 正四边形(正方形):对角线 = $$\sqrt{2}R$$
3. 正三角形:边长$$=\sqrt{3}R$$
三、高频易错点
1. 中心角、外角公式永远是$$\dfrac{360^\circ}{n}$$,内角公式不要记混;
2. 边心距是到边的距离,半径是到顶点的距离;
3. 正多边形的外接圆与内切圆同心圆,圆心都是正多边形中心;
4. 正多边形都是轴对称图形,偶数边还是中心对称图形。
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四、专项练习题
选择题(每题4分)
1. 正六边形的中心角为()
A. 45° B. 60° C. 90° D. 120°
2. 正五边形的每个内角度数为()
A. 72° B. 108° C. 120° D. 144°
3. 关于正多边形与圆,说法正确的是()
A. 菱形是正多边形 B. 正多边形中心到各边距离相等 C. 正多边形外接圆与内切圆不同心 D. 矩形是正多边形
填空题(每题4分)
4. 正多边形的中心角计算公式是________。
5. 正八边形的中心角为________°。
6. 正六边形边长为4,则其外接圆半径为________。
计算题(20分)
7. 已知正六边形外接圆半径为6,求正六边形的边长和边心距。
拔高解答题(28分)
8. 已知正方形外接圆半径为$$2\sqrt{2}$$,求正方形的边长、边心距和面积。
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五、参考答案与详细解析
1. B 解析:正六边形中心角$$360^\circ\div6=60^\circ$$。
2. B 解析:内角$$\dfrac{(5-2)\times180^\circ}{5}=108^\circ$$。
3. B 解析:菱形、矩形边长、角度不全部相等,不是正多边形;正多边形内外接圆同心。
4. $$\dfrac{360^\circ}{n}$$
5. 45 解析:$$360^\circ\div8=45^\circ$$。
6. 4 解析:正六边形边长等于外接圆半径。
第7题解析
解:正六边形边长等于外接圆半径,故边长$$a=6$$。
半边长为3,半径$$R=6$$,由勾股定理:
边心距$$r=\sqrt{6^2-3^2}=\sqrt{27}=3\sqrt{3}$$。
答:边长为6,边心距为$$3\sqrt{3}$$。
第8题解析
解:正方形外接圆半径$$R=2\sqrt{2}$$,
半边长与边心距相等,设为$$x$$,
由勾股定理:$$x^2+x^2=(2\sqrt{2})^2$$,解得$$x=2$$,
边长$$=4$$,边心距$$=2$$,面积$$=4\times4=16$$。
本节小结
正多边形与圆核心就是一套公式、一个直角三角形模型。熟记中心角、内角、外角公式,掌握半径、边心距、边长的勾股关系,尤其牢记正六边形边长等于外接圆半径的特殊结论,可解决本章所有选择、填空、计算题型,是中考基础必考内容。
学子如同向日葵向往暖阳,满心热爱渴求知识。在书页间汲取力量,于思索中追逐光亮,不惧学习路上的磨砺,心怀憧憬奋力向上,向着理想不断成长。
情境导入
直线与圆的位置关系
正多边形与圆
相交
相切
相离
画正多边形
三角形的内切圆
切线长定理
2
知识点1 直线与圆的位置关系
直线与圆的
位置关系 相离 相切 相交
图示
公共点个数 0 1 2
圆心到直线的距离d与半径r的关系 d>r d=r d<r
公共点名称 — 切点 交点
直线 l 名称 — 切线 交线
总结 直线l与⊙O相离
⇔d>r. 直线l与⊙O相切
⇔d=r. 直线l与⊙O相交
⇔d<r.
直线与圆的位置关系
知识点2 切线的性质与判定
切线的性质:
圆的切线垂直于过切点的半径.
切线的判定定理:
经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
知识点2 切线的性质与判定
类型 依据 作法 简称
已知切线 切线的
性质 通常连接过切点的半径,得出切线和半径垂直的结论. 见切点,连半径,得垂直.
需证切线 切线的判定定理 通常连接过直线与圆的公共点的半径,证明该直线与半径垂直,得出直线是圆的切线的结论. 有公共点,连半径,证垂直.
切线判定的距离法 通常过圆心作直线的垂线,证明圆心到该直线的距离等于半径,得出直线是圆的切线的结论. 无公共点,作垂直,证半径.
与切线相关的常见辅助线作法
知识点2 切线的性质与判定
切线长定理:
从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,并且这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.
知识点3 三角形的内切圆
三角形的内切圆:
与三角形各边都相切的圆叫作三角形的内切圆.
三角形的内心:
三角形内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点.
知识点3 三角形的内切圆
三角形的内心的性质:
(1)三角形的内心到三角形三条边的距离相等;
(2)三角形的内心与三角形三个顶点的连线分别平分三角形的三个内角.
尺规作图步骤:
(1)定圆心:作三角形任意两内角的平分线,其交点为圆心;
(2)定半径:以圆心到任意一边的距离为半径画圆.
知识点4 正多边形与圆
正多边形:
各边相等、各角也相等的多边形是正多边形.
正多边形与圆的关系:
名称 概念 图示说明
圆内接正多边形 把一个圆分成相等的一些弧,以各分点为顶点的多边形就是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. 的内接正九边形
圆外切正多边形 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就是这个圆的外切正多边形,这个圆就是这个正多边形的内切圆. 的外切正六边形
知识点4 正多边形与圆
名称 公式 图示(以正六边形为例)
内角 正n边形的每个内角都为. 内角 α= =120°
中心角等于外角:
半径、边长、边心距的关系:
周长:l=6a
面积:S=lr
中心角 正n边形的每个中心角都为
外角 正n边形的每个外角都为.
半径、边长、边心距的关系
周长 正n边形的周长 .
面积 正n边形的面积 S=ar⋅n=lr.
与正 n 边形有关的计算公式(正 n 边形的半径为 R,边长为 a,边心距为 r)
一、核心考点巩固
考点1 直线与圆的位置关系
(第1题)
1.半径为5的四个圆按如图所示位置摆放,若其中
有一个圆的圆心到直线 的距离为4,则这个圆是
( )
C
A. B. C. D.
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考试考法
11
2.的半径为,点到直线的距离为,,是关于 的方程
的两根,当直线与相切时, 的值为( )
B
A.3 B.4 C.5 D.6
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考试考法
12
考点2 切线的性质与判定
(第3题)
3.如图,,为的两条弦,过点 的切线交
的延长线于点,若 ,则 的度数为
( )
B
A. B. C. D.
返回
考试考法
13
(第4题)
4.如图,,是的切线,,为切点,
是直径, , 的度数为( )
D
A. B. C. D.
返回
考试考法
14
5.如图,在中,直径与弦交于点,连接 ,过
点的切线与的延长线交于点.若 ,则____ .
66
(第5题)
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考试考法
15
6.[山东中考] 如图,在中,点在上,边交于点 ,
于点,是 的平分线.
(1)求证:为 的切线;
考试考法
16
解:证明: ,
.
, .
是 的平分线,
,
,即 ,
又是的半径,为 的切线.
考试考法
17
(2)若的半径为2, ,求 的长.
解: , ,
是等腰直角三角形, .
的半径为2, ,
,
.
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考试考法
18
7.如图,是的弦,是 延长线上一点.
(1)过点作的切线,切点在直线 的下方;(要求:尺规
作图,不写作法,保留作图痕迹)
考试考法
19
解:如图①, 即为所求.
考试考法
20
(2)在(1)的条件下,连接,.求证: .
解:如图②,连接, ,
设 ,是 的切线,
, .
,
,
在中, ,
.
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考试考法
21
考点3 三角形的内切圆
(第8题)
8.如图,已知是的内心, ,
为平面上一点,点恰好又是 的外心,则
的度数为( )
D
A. B. C. D.
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考试考法
22
9.[西宁中考] 如图,四边形是的外切四边形, ,
,则四边形 的周长为____.
48
(第9题)
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考试考法
23
10.如图,在中, ,,与 的三边分别
相切于点,,,若的半径为2,求 的周长.
考试考法
24
解:连接,,设 ,
与的三边分别相切于点,, ,
,,,, ,
又 , ,
四边形 为正方形.
的半径为2, .
又, .
考试考法
25
在中, ,
,
解得, ,
,, 的周长为
.
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考试考法
考点4 正多边形与圆
11. 苯(分子式为 )环状
结构中的6个碳原子组成了一个完美的正六
边形(如图①),图②是其平面示意图,
已知点为正六边形 的中心,则其
中心角的度数为( )
B
A. B. C. D.
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考试考法
27
12.半径为 的圆的内接正三角形、正方形、正六边形的边心距分别为
,,,则,, 的大小关系是( )
A
A. B. C. D.
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考试考法
28
二、思想方法演练
思想1 分类讨论思想
13.[上海中考] 已知一个圆与一个角的两边各有两个公共点,且在两边
上截得的两条弦正好是该圆内接正五边形的两条边,那么这个角的大小
是____________.
或
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考试考法
29
思想2 方程思想
14.[湖北中考] 如图,是的外接圆, .过点 作
,垂足为,交于点,交于点.过点作 的切线,
交的延长线于点 .
考试考法
30
(1)求证: ;
解:证明:是 的切线,
.
又, ,
,
,
.
考试考法
31
(2)若,,求 的半径.
解: ,
.
由(1)知 .
又 ,是等腰直角三角形, ,
由(1)得 ,
.
考试考法
32
连接.设,则 ,
在中, ,
,解得 ,
,
即的半径为 .
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考试考法
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