内容正文:
(人教版)九年级上
第三十章 直线与圆的位置关系
30.3.2 等分圆周及作正多边形
2
学习目标
1.同圆中相等的圆心角所对的弧相等、弦相等.掌握量角器等分法,能绘制任意圆内接正n边形. 熟练掌握尺规作图法.
2.在画正多边形和利用正多边形设计图案的过程中,体验数学与生活的紧密联系,感受正多边形与圆的和谐美.
正多边形与圆
正多边形与圆的关系
正多边形的有关概念
正多边形的性质
正多边形的外接圆和内切圆
各边相等,各角相等.
所有的正多边形都是轴对称图形
若有偶数条边,还是中心对称图形
正n边形的有关计算
中心
半径
中心角
边心距
内角
中心角、外角
半径()、边长()、边心距()之间的关系
周长
面积
复习导入
实际生活中,我们经常遇到画正多边形的问题,比如画一个六角螺帽的平面图、画一个五角星等,这些问题都与等分圆周有关.要制造图中的零件,需要等分圆周.
2
合作探究
新知探究
探究点1
等分圆周作正多边形的核心原理
议一议
在同圆中,相等的圆心角
►若将圆的圆心角n等分,对应的圆周会被几等分?依据是什么?
将圆的圆心角n等分
圆周被n等分
顺次连接等分点
得到圆内接正n边形.
所对的弧相等
所对的弦相等
等分圆周的方法
等分圆周的依据
所有正多边形作图,本质都是等分圆心角、等分圆周.
新知探究
探究点2
通用方法--量角器等分法(任意正n边形)
活 动
第三步:在圆上依次截取与这条弧相等的弧,就得到圆的6个等分点,再顺次连接各分点,即可得到正六边形.
利用等分圆心角实现等分圆周,可以画出任意正n边形
画一个边长为1.5cm的正六边形时
画法分析
第一步:以1.5cm为半径作一个⊙O
第二步:用量角器画一个60°的圆心角,它对着一段弧
O
60°
提示 假设已经画出了⊙O的内接正六边形ABCDEF,你能得到什么结论?
2
合作探究
思考 如何用等分圆周法画正六边形?
结论1:正六边形ABCDEF的中心角是60°;
结论2:正六边形ABCDEF的半径等于边长.
你找到作图方法了吗?
作图 请选择你喜欢的方法完成作图.
思路1:画60°的中心角→等分圆周
作图工具:直尺,量角器
思路2:截取弦长等于半径→等分圆周
作图工具:直尺,圆规
2
合作探究
思考 如何用等分圆周法画正六边形?
新知探究
探究点2
通用方法--量角器等分法(任意正n边形)
活 动
画一个边长为1.5cm的正六边形时
作法:(1)作一个半径是1.5cm的圆⊙O ;
规范画图
O
(2)用量角器画∠AOB= =60°,
60°
A
B
(3)再用圆规依次截取= = = = = ,得到圆的 6 个等分点;
C
D
E
F
(4)顺次连接各分点,即可得到正六边形
由于同圆中相等的圆心角所对的弧相等,因此作相等的圆心角就可以等分圆周,从而得到相应的正多边形.
还有其他方法吗?
新知探究
活 动
画一个边长为1.5cm的正六边形时
作法:(1)作一个半径是1.5cm的圆⊙O ;
规范画图
O
探究点2
通用方法--量角器等分法(任意正n边形)
(2)用量角器画∠AOB= =60°,
60°
A
B
F
60°
E
60°
D
60°
C
60°
(3)用量角器依次作∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=∠EOF=∠FOA==60°,
将360°圆心角六等分,即可得到圆的 6 个等分点;
(4)顺次连接各分点,即可得到正六边形,如图所示.
方法归纳:
算角度、
分圆心角、
定点、连线,
适用于画所有正多边形
作法1:
1.画⊙O的半径OA;
2.用量角器画圆心角∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE
=∠EOF=∠FOA=60°,就得到圆的6个等分点;
(点B、C、D、E、F在圆上)
3.顺次连接各分点,即可得到正六边形ABCDEF.
2
合作探究
思考 如何用等分圆周法画正六边形?
作法2:
1.画⊙O的半径OA;
2.以点A为圆心,OA长为半径画弧,交⊙O于点B,
得到,然后在圆上依次截取与这条弧相等的弧,
就得到圆的6个等分点;
3.顺次连接各分点,即可得到正六边形ABCDEF.
2
合作探究
思考 如何用等分圆周法画正六边形?
新知探究
探究点3
特殊方法——尺规精准作图
(1)正六边形的边长a与半径R有什么关系?半径与边长可以组成哪种特殊的三角形?
议一议
O
.
R
a
60°
A
B
正六边形的中心角等于60°,所以边长与半径相等,
图中的△AOB是等边三角形
在半径为R的圆上,从某一点开始,依次以R为半径画弧,就可以把圆六等分,顺次连接各分点就得到半径为R的正六边形
(2)利用正六边形的边长与半径的大小关系能实现等分圆周?如何画图?
可以作出正三角形、正十二边形
(3)如果将圆的六等分点隔一个想连结可得到哪种正多边形?如果作正六边形边的垂直平分线分圆周又可得到哪种正多边形?
新知探究
探究点3
特殊方法——尺规精准作图
归 纳
对于一些特殊的正多边形,还可以用圆规和直尺来作.
原理:正六边形中心角60˚,半径与边长相等.
步骤:
①先作一个⊙O 、画半径;
②以半径长为弦长,在⊙O上用圆规依次截取等于半径的弦,在圆上依次截取六等分点,把圆六等分;
③顺次连接各分点即可得到正六边形.
O
R
提别提示:
在正六边形等分点中,间隔取点,顺次连接即可得正三角形.
2
合作探究
作法:
1.画⊙O的半径OA;
2.用量角器画圆心角∠AOB=(点B在圆上),得到;
3.在圆上依次截取与相等的弧,就得到圆的n个等分点;
4.顺次连接各分点,即可得到正n边形.
归纳总结 由于同圆中相等的圆心角所对的弧相等,因此作相等的圆心角就可以
等分圆周,从而得到相应的正多边形.对于一些特殊的正多边形,还可以用直尺和圆规来作图.利用这种方法,可以画出任意的正n边形.
2
合作探究
归纳总结 由于同圆中相等的圆心角所对的弧相等,因此作相等的圆心角就可以
等分圆周,从而得到相应的正多边形.对于一些特殊的正多边形,还可以用直尺和圆规来作图.利用这种方法,可以画出任意的正n边形.
新知探究
探究点3
特殊方法——尺规精准作图
议一议
步骤:
①作圆的两条互相垂直的直径,四等分圆周,得正四边形;
②平分正四边形各边对应的弧,八等分圆周,得正八边形(倍边规律).
方法归纳:
可尺规作图的正多边形可无限倍边拓展.
在上一章的数学活动中,我们已经用直尺和圆规四等分圆周,顺次连接各分点,便可以得到正方形,进而可以作出正八边形、正十六边形.
尺规作正四边形、正八边形
新知探究
探究点2
通用方法--量角器等分法(任意正n边形)
归一归
等
分
圆
周
法
工具 适用范围及优缺点 作图方法
用量
角器
等分
可以画任意正n边形,但边数很多时,容易有较大的误差 先计算正n边形的中心角为,把以圆心O为顶点的圆周角分成n个的角;确定圆周的n等分点,然后依次连接各等分点分
用
尺
规
作
图
等
分
可以画一些特殊的正多边形,不能将圆任意等分。 如:①在半径为R的圆上依次藏取等于R的弦,就可以把圆六等分,顺次连接各分点即可得正六边形;隔一个分点取一个,顺次连接其中三个分点可得正三角形;作出六个分点后,再依次平分每条弧可得正十二边形、正二十四边形......
②作⊙O的两条互相垂直的直径得正方形,再依次平分每条弧可得正八边形、正十六边形......
正多边形画法总结
3
典例分析
例 用等分圆周法画出下列正多边形:
(1)正方形; (2)正五边形.
(1)作法:
1.画⊙O的半径OA;
2.用量角器画圆心角∠AOB=90°(点B在圆上),
得到;
3.在圆上依次截取与相等的弧,就得到圆
的4个等分点;
4.顺次连接各分点,即可得到正方形ABCD.
3
典例分析
(2)作法:
1.画⊙O的半径OA;
2.用量角器画圆心角∠AOB=72°(点B在圆上),
得到;
3.在圆上依次截取与相等的弧,就得到圆
的5个等分点;
4.顺次连接各分点,即可得到正五边形ABCDE.
例 用等分圆周法画出下列正多边形:
(1)正方形; (2)正五边形.
新知巩固
作法:(1)画一个以任意点O为圆心,以2cm长为半径的圆;
(2)用量角器画一个等于 =72°的圆心角,得到此角所对的弧;
(3)在圆上依次截取这条弧的等弧,得圆的五等分点;
(4)顺次连接各等分点,得到此圆的内接正五边形;
(5)连接正五边形的各条对角线得到五角星
1. 画一个半径为2 cm的正五边形,再作出这个正五边形的各条对角线,画出一个五角星.
【教材P164】
72°
新知巩固
2. 用等分圆周的方法画出下列图案:
【教材P164】
第 3 个图形(五瓣花)
①画出中间的圆;
②把圆周五等分,标记 5 个等分点;
③依次过相邻两点向外画弧,画出 5 片花瓣;
④整理线条,涂色。
第 1 个图形(三瓣花)
①画一个圆;
②把圆周三等分得到 3 个分点;
③分别以 3 个分点为圆心、原圆半径为半径,在圆内画弧,相交得到 3 片花瓣;
第 2 个图形(六瓣花)
①画中心圆;
②将中心圆的圆周六等分;
③以相邻两等分点间线段的中点为圆心,中心圆半径为直径,向外画圆弧,画出 6 片花瓣
通用要点:利用圆的等分与圆弧作图,图形都是旋转、轴对称图形。
1.以点O为圆心,2 cm为半径画圆;
2.画⊙O的半径OA;
3.用量角器画圆心角∠AOB=72°(点B在圆上),
得到;
4.在圆上依次截取与相等的弧,就得到圆
的5个等分点;
作法:
4
巩固练习
1. 画一个半径为2 cm的正五边形,再作出这个正五边形的各条对角线,画出一个五角星.
作法:
1.画⊙O的半径OA;
2.用量角器画圆心角∠AOB=(点B在圆上),得到;
3.在圆上依次截取与相等的弧,就得到圆的n个等分点;
4.顺次连接各分点,即可得到正n边形.
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课堂小结
等分圆周法画正多边形
1.通过本课的学习,你学到了哪些内容?
2.学习了本课你有何感想? 请畅所欲言.
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课堂小结
(1)数形结合思想:
用角度运算指导图形作图,实现数与形统一;
(2)一般与特殊思想:
通用量角器法适配所有图形,尺规法聚焦特殊图形;
(3)转化思想:
将正多边形作图问题转化为等分圆周、等分圆心角问题.
思想与方法
谢谢大家聆听
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