30.3 正多边形与圆(知识清单,知识点&10易错&3题型)数学新教材人教版九年级上册
|
2份
|
61页
|
19人阅读
|
0人下载
精品
内容正文:
第三十章
直线与圆的位置关系
30.3 正多边形与圆
🔷知识点一 正多边形及其与圆的关系
1.正多边形的概念:各边相等、各角也相等的多边形叫作正多边形。例如正三角形就是等边三角形,正四边形就是正方形。本节学习的是凸正多边形,正边形的边数应该是大于或等于的整数。
2.正多边形与圆:每个正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,并且两个圆的圆心重合。外接圆经过正多边形的所有顶点,内切圆与正多边形的各边都相切。一般多边形不一定同时具有这两种圆。
图1 (1):圆的内接正六边形;(2):圆的外切正六边形
3.由圆得到正多边形:把圆周分成段相等的弧,顺次连接各分点,得到圆的内接正边形;经过各分点作圆的切线,以相邻切线的交点为顶点,得到圆的外切正边形。等弧所对的弦相等,所以内接多边形的各边相等;相邻半径构成的等腰三角形全等,所以各顶点处的内角也相等。因此等分圆周后顺次连点,确实能得到正多边形。
⚠️特别提醒
①定义中的“各边相等”和“各角相等”必须同时满足。菱形各边相等,但不一定是正方形;长方形各角相等,但不一定是正方形;
②“圆的内接正多边形”对应“正多边形的外接圆”;“圆的外切正多边形”对应“正多边形的内切圆”。先看顶点在圆上,还是边与圆相切,不要只凭“内”“外”两个字判断。
💡 拓展延伸
各边相等的圆内接多边形是正多边形:各边对应的分段弧相等,便回到等分圆周的情形。注意这里增加了“圆内接”的条件,不能套到任意等边多边形;各角相等的圆内接多边形则不一定是正多边形,例如非正方形的长方形。
📌 归纳总结
正多边形要同时满足等边、等角。它的内切圆与外接圆同心;等分圆周后,顺次连点得内接正多边形,过分点作切线得外切正多边形。判断两种关系时认准顶点和边。
🔷知识点二 正多边形的有关概念与基本图形
1.相关概念:正多边形的中心是它的外接圆的圆心;外接圆的半径叫作正多边形的半径,通常记为;每一边所对的圆心角叫作中心角;中心到一边的距离叫作边心距,通常记为。
图2 OA=OB=R,OM=r,OM⊥AB,AM=MB=a/2
2.基本图形:如图2,、为正多边形相邻顶点,边长。连接、,过作。由垂径定理可得,;又,所以还平分。这样便可得到以半径为斜边、边心距和半边长为直角边的直角三角形,满足。。
由于各边所对的中心角相等,这些等腰三角形全等,所以中心到各边的垂距相等。因此边心距也是正多边形内切圆的半径。从中心向任意一边作垂线,都能得到同样的基本直角三角形。
⚠️特别提醒
①正多边形的半径指外接圆半径,边心距是内切圆半径,两者不能混用;注意;
②勾股定理中的有一条直角边是半边长,不是整条边长。求得后,要检查题目求的是还是。
📌 归纳总结
计算正多边形时常连半径、作边心距、取半边长,转化为直角三角形。记清、、,再使用勾股定理或特殊角的边角关系。
🔷知识点三 正多边形的角度与对称性
1.角度关系:正边形的个中心角把周角平均分成份;个外角的和为,因此:
角的名称
一个角的度数
使用时注意
中心角
顶点在中心,连接相邻顶点
外角
与相邻内角互补
内角
也等于
正多边形的中心角与外角相等,内角与外角互补。如图2的基本直角三角形中,,是中心角的一半。例如正六边形的中心角为,内角为,而。
已知一个中心角或外角为,可由求边数;已知一个内角为,应先求外角,再求。求出的边数还应为大于或等于的整数。
2.轴对称性:正边形有条对称轴,每条都经过中心。为奇数时,每条轴通过一个顶点和它所对边的中点;为偶数时,有条通过一对相对顶点,另有条通过一对相对边的中点。
图3 正五边形有5条对称轴;正六边形有6条对称轴
3.中心对称性:偶数边的正多边形是中心对称图形,奇数边的正多边形不是。例如正方形、正六边形的对称中心都是正多边形的中心;正三角形、正五边形没有对称中心。
💡 拓展延伸
正边形绕中心旋转就能与自身重合,这也是它的最小正旋转角。要旋转后重合,需要是的整数倍,即为偶数;这也说明为什么中心对称性取决于边数的奇偶。
📌 归纳总结
三个角记住中心角=外角=,内角=;基本直角三角形用半个中心角。对称轴有条,中心对称须看边数是否为偶数。
🔷知识点四 正多边形的周长与面积
1.周长与面积:设正边形的边长为,边心距为,周长为,面积为,则。连接中心与各顶点,把正多边形分成个全等的等腰三角形,每个三角形的底为、高为,所以:。这个公式也与上一节中学过的“面积等于半周长乘内切圆半径”一致,但其中的高是边心距,不是半径。
2.计算方法:已知半径时,先连接相邻顶点与中心,再根据中心角选合适的高。多数情形可作边心距,转化为图2的基本直角三角形;中心角为时,也可从一个顶点向另一条半径作垂线,直接求分割三角形的面积。
图4 正八边形中∠AOB=45°,作AP⊥OB,垂足为P
如图4的正八边形半径为m,、。过作,则为等腰直角三角形,。因此(m²)。这里是以为底时的高,它不等于正八边形的边心距。
⚠️特别提醒
①使用时,先认清周长与边心距;使用分割法时,先认清每个小三角形的底与对应的高,不能把两套底、高交叉代入;
②圆的面积是外接圆的面积,不是正多边形面积。正多边形在外接圆内部,不能直接用圆面积代替。
📌 归纳总结
周长用,面积常用,也可连接中心分成个全等三角形求和。面积计算的关键是底与高对应,半径不能随意充当高。
🔷知识点五 正多边形的画法
1.等分圆周的方法:已知圆的半径,画圆并确定圆心,用量角器依次作相等的圆心角,确定圆周上的个等分点,再顺次连接各分点,即可画出正边形。量角器等分圆周的方法可用于任意边数。
2.常见的尺规作图:
①正六边形:在半径为的圆上,从一点开始,用圆规以为半径依次截取相等的弦,把圆周六等分,再顺次连点;六个分点每隔一个取一点连接,可得正三角形;
②正方形:作两条互相垂直的直径,把圆周四等分,顺次连接四个端点。
图5
把已得的每段弧再平分,可继续增加分点:六等分的弧各平分一次,得到正十二边形;四等分的弧各平分一次,得到正八边形,再平分可得正十六边形。尺规平分弧时,可作相应弦的垂直平分线,取它与该段弧的交点。
⚠️特别提醒
①量角器法与尺规法要分清。不能把“按连续截弦”用于所有正多边形,这种取法的相邻中心角为,得到的是正六边形;
②“顺次连接”按圆周上的先后次序进行。五等分点顺次连成正五边形,连接其对角线可以画出五角星,但五角星不能代替正五边形的边界。
📌 归纳总结
画正多边形的核心是等分圆周后按顺序连点。量角器法用;尺规作正六边形用半径截弦,作正方形用互相垂直的直径,继续平分弧可得到更多分点。
易错点 1 只凭各边相等就判定为正多边形
· 错例:一个菱形的四边相等,就说它一定是正四边;
· 错因:只检查了边长,漏掉各角也要相等的条件;
· 规避方法:分别检查等边、等角。本例还须四个角都是,才是正方形;也可画一个有角的菱形作反例。
易错点 2 认为各角相等的圆内接多边形一定是正多边形
· 错例:一个长方形的四个顶点在同一圆上、四个角相等,就说它一定是正方形;
· 错因:把“各边相等的圆内接多边形”的结论换成了“各角相等”;
· 规避方法:取边长为和的长方形,它有外接圆且各角都为,但四边不等,不能判为正多边形。
易错点 3 混淆半径与边心距
· 错例:图2中把中心到边的垂线段叫作正多边形的半径,写;
· 错因:没有区分圆经过顶点和圆与边相切这两种关系;
· 规避方法:先标、,半径连顶点,边心距垂直边;内切圆半径才是。
易错点 4 把内角当成中心角求边数
· 错例:正多边形的一个内角为,写;
· 错因:误把一个内角代入外角或中心角的公式;
· 规避方法:先求外角,再得,应为正六边形。
易错点 5 在基本直角三角形中使用整个中心角
· 错例:正六边形中,、为相邻顶点,过中心作,却写;
· 错因:忽略既是边心距,又平分等腰三角形的顶角;
· 规避方法:先写,再标。求半边长时使用的是半个中心角。
易错点 6 认为所有正多边形都是中心对称图形
· 错例:正五边形边和角都相等,就说它绕中心旋转也能重合;
· 错因:把轴对称、旋转对称与中心对称混为一谈;
· 规避方法:检查边数奇偶,或验算是不是最小正旋转角的整数倍。正五边形有条对称轴,但不是中心对称图形。
易错点 7 求出半边长后直接作为整边长
· 错例:半径、边心距,由勾股定理求得,就写边长;
· 错因:勾股定理算出的是垂足到顶点的距离,忘记垂足平分这一边;
· 规避方法:先写,再得。把所求线段标在图上后再答。
易错点 8 把半径当作面积公式中的高
· 错例:正六边形半径为,写;
· 错因:把半径当成边心距,底与高不对应;
· 规避方法:先求、,再写。若改用分割法,也要重新确认底与垂直于底的高。
易错点 9 同一圆的内接与外切多边形套用同一边长
· 错例:圆半径为,就把内接正方形和外切正方形的边长都写成;
· 错因:没有确认给定圆是外接圆还是内切圆;
· 规避方法:内接正方形用,边长为;外切正方形用,边长为。先标圆与顶点、边的关系。
易错点 10 画不同正多边形时都用半径连续截弦
· 错例:要画正五边形,却在圆上依次以圆半径截取五条弦后连接;
· 错因:把正六边形边长等于半径的特殊性质当成一般作图规则;
· 规避方法:先算中心角:正五边形应五等分圆周,量角器法用;以半径连续截弦得到的是六等分,不能少取一个点来代替五等分。
题型一:正多边形的中心角
📝方法技巧
①正边形的中心角,一个内角。已知内角与中心角的数量关系时,可利用两者之和为列方程,先求中心角,再求边数。
②判断正多边形绕自身中心旋转后能否与原图形重合,关键看旋转角是否为中心角的整数倍。正边形的最小正旋转角为,不能将内角误认为旋转角。
③多个正多边形组合时,通常先连接有关顶点与圆心,标出各自的中心角,再利用角的和差求解。结合半径相等、正多边形的边相等以及平行条件,可构造等腰三角形、等边三角形、菱形或全等三角形。遇到弧的中点,应考虑连接圆心与弧中点,利用等弧、等角及垂径定理寻找关系。
④在坐标系中求正多边形顶点或中心的坐标,先确定图形的实际位置,再利用对称性、边的垂直平分线及特殊直角三角形求出水平距离和竖直距离,最后结合象限确定坐标的符号。注意坐标原点未必是正多边形的中心,不能仅凭字母判断点的位置。
⑤求正多边形面积,通常连接中心与各顶点,将图形分成若干个全等的等腰三角形。求其中一个三角形的面积时,可根据已知条件选择边或半径作底,再作相应的高。
1.(2026·辽宁盘锦·模拟预测)若正五边形绕着它的中心旋转一定的角度后与原来位置重合,则这个角度可以是( )
A. B. C. D.
2.(2026·上海奉贤·二模)如果一个正多边形的内角等于中心角的3倍,那么这个正多边形是( )
A.正三角形 B.正四边形 C.正六边形 D.正八边形
3.(2026·河南商丘·二模)正方形的中心角的度数为( )
A. B. C. D.
4.(2026·辽宁鞍山·二模)下列图形旋转后可以与原图形重合的是( )
A.正六边形 B.正五边形 C.正方形 D.正三角形
5.(25-26九年级上·甘肃张掖·期末)如图,正六边形内接于,的半径为3,则的长为( )
A.2 B.3 C. D.
6.(25-26九年级上·陕西榆林·期末)青铜太阳轮为三星堆二号祭祀坑出土的商代青铜器,距今约3000年,如图所示,它的正面图形可近似地看作是将圆五等分得到的,则图中的度数为( )
A. B. C. D.
7.(26-27九年级上·全国·期末)如图,正六边形的外接圆的直径为,过圆心的直线与圆周交于,两点,则图中的阴影部分的面积和为___________.
8.(26-27九年级上·山东德州·开学考试)如图,点是正五边形的中心,,连接,则的度数为__________.
9.(25-26九年级上·云南·期末)如图,在平面直角坐标系中,正六边形的边长是4,则它的内切圆圆心的坐标是_____.
10.(25-26九年级上·河北承德·期末)一张圆形纸片,圆周被24等分,等分点分别为,,,…,.由于这个纸片不小心被撕掉了两部分,剩下部分如图所示,连接并延长,交于点,,且该夹角位于点的右侧,则______.
11.(25-26九年级上·山东烟台·期末)如图,正方形与等边内接于,,则的度数为_____.
12.(26-27九年级上·山西太原·阶段检测)阅读与思考
尺规作图一把直尺,一副圆规,就能开启奇妙的几何之旅、五种基本尺规作图,是构建万千图形的“钥匙”.尺规作图不仅能完成严谨的几何证明与图形绘制,还能设计出对称精美的几何图案.中国古代建筑藻井图案就是极具代表性的经典图案,它是一个正方形里面嵌套了多个正八边形.如果一个正方形里面嵌套了一个正八边形,且正八边形至少有四个顶点分别在正方形的四条边上,那么我们称这个正八边形内嵌于这个正方形.你能用尺规作出正方形的内嵌正八边形吗?
课堂上同学们经过讨论,画出了下面的两个内嵌于正方形的正八边形的草图.
初步分析:从整体特征与元素特征两个角度回顾正八边形的性质.
(1)整体特征:具有轴对称性和中心对称性.
(2)元素特征:各边相等,各角相等且都等于…
深入分析:以图正方形内嵌正八边形为例分析,如图,连接,,,,发现的结论如下:
(1)点,,,分别是正方形各边的中点;
(2)是顶角为,底角为的等腰三角形;
(3)中,;…
动手作图:利用作垂直平分线和角平分线的方法作图.
(1)如图,作边,的垂直平分线,分别交,,,于点,,,;
(2)分别作和的角平分线,交于点;利用对称性作出点,,;
(3)顺次连接这八个点.
∴八边形为正方形的内嵌正八边形.
类比阅读材料中对图的研究过程,分析图中图形的整体特征和元素特征,完成下列问题:
(1)从角的角度观察图,连接、,则_________,_________.
(2)请你从边的角度观察,与有怎样的数量关系,并说明理由.
(3)请根据你发现的几何结论,利用尺规作图,在图的正方形中作出图中的内嵌正八边形(不写作图步骤,保留作图痕迹).
13.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知和上的一点A,求作的内接正六边形.(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
14.(26-27九年级上·全国·课后作业)延安宝塔是革命圣地延安的标志和象征,它是一个八角九层楼阁式砖塔,其塔基的形状是半径为的正八边形(如图).求塔基的面积(结果保留小数点后一位).
15.(25-26九年级上·河南安阳·阶段检测)如图,六边形是的内接正六边形,四边形是正方形,连接,,.
(1)求的度数;
(2)取劣弧的中点,连接,在图中找出和等长的线段,并说明理由.
题型二:已知中心角求边数
📝方法技巧
①求正多边形的边数,先求相邻两个顶点所对应的中心角,再利用计算。所得边数应为不小于的整数;若不符合,应检查角的对应关系及计算过程。
②题目没有直接给出中心角时,可连接一条边两端的半径,构造等腰三角形。若边长等于半径,则该三角形为等边三角形,可直接确定中心角;其他情况可结合底角、内角等条件求解。
③利用圆周角求边数时,先看清圆周角所对的弧。若所对的是一条边对应的劣弧,则中心角为该圆周角的倍;若所对的弧由段相邻顶点间的小弧组成,则先求这段弧对应的圆心角,再除以,得到一个基本中心角。不能把跨越多条边的圆心角直接代入边数公式。
④同一个圆中出现不同的正多边形时,可分别求出有关弦对应的圆心角,再根据各点在圆上的先后位置,用角的和差求出目标中心角。遇到弧的中点,可将相应圆心角平分;注意弧的中点与弦的中点不是同一个点。
1.(26-27九年级上·全国·单元复习)若正边形的中心角为,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(2026·河南周口·一模)若正边形的半径等于它的边长,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·河北唐山·期末)如果一个正多边形的中心角是45°,那么这个正多边形的边数是( )
A.4 B.6 C.8 D.9
4.(25-26九年级上·浙江金华·期末)如图,内接于,.若弦是圆内接正多边形的一边,则该正多边形为( )
A.正十边形 B.正九边形 C.正八边形 D.正六边形
5.(25-26九年级上·四川广安·期末)如果一个正多边形的中心角是,那么这个正多边形的边数是( )
A.8 B.7 C.6 D.5
6.(2026九年级上·江苏·专题练习)如图,A、B、C、D为一个正多边形的顶点,若,则该正多边形的边数为______________.
7.(2026·浙江绍兴·二模)如图,在中,弦,分别是的内接正三角形和内接正方形的一条边,连接,也是的内接正n边形的一条边,则n的值是________.
8.(24-25九年级上·河北唐山·期末)如图,正边形的两条对角线、的延长线交于点,若.
(1)连接,则与的位置关系是_____;
(2)的值是_____.
9.(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.
题型三:正多边形与圆的综合
📝方法技巧
①解决正多边形的长度问题,常用辅助线是“连接半径、作边心距”。设边长为,外接圆半径为,边心距为,则半径、边心距和半边长组成直角三角形,有。结合半个中心角及特殊直角三角形,可实现这三个量之间的转化。
②已知圆的周长,先利用求半径,再转化为正多边形的边长。已知对角线时,应先判断连接的是哪两个顶点;正六边形中,连接相对顶点的长对角线等于直径,也等于边长的倍,不能将这一结论用于所有对角线。
③求角时,先判断所求角是中心角、圆周角还是正多边形的内角,再选择相应关系。圆内接四边形可利用对角互补;利用圆周角定理时,应确认所对的弧,不能只看角的两端字母就认定两个角相等。
④圆与正多边形的边相切时,先连接圆心与切点,得到垂直关系。若圆与某个内角的两边相切,可将顶点、两个切点和圆心连成四边形,利用两个直角及四边形内角和求角。只给出圆与两条边相切,不能直接认定该圆是整个正多边形的内切圆。
⑤求阴影面积,先认清每段圆弧的圆心、半径及对应角,再确定用扇形相加,还是用扇形减去三角形。特别注意,以正多边形顶点为圆心画出的扇形,其圆心角可能是多边形的内角,不能套用正多边形的中心角。
1.(24-25九年级上·云南德宏·期末)公园里有一个亭子,它的地基是边长为米的正六边形,则这个正六边形的边心距是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
2.(26-27九年级上·江苏无锡·阶段检测)正方形内接于,若半径为2,则正方形边长为( )
A.2 B. C.4 D.
3.(25-26九年级上·福建福州·阶段检测)正方形内接于,若的半径为,则该正方形边心距的长是( )
A. B. C. D.
4.(2026·浙江·中考真题)我国很多古建筑,如图1所示的六角亭运用了简单的几何图形,如圆和正多边形.如图2,已知圆的内接正六边形的边长为2,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
5.(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.
6.(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
7.(24-25九年级上·福建福州·阶段检测)如图,已知正六边形的边长为1,分别以C,F为圆心,以边长为半径画弧(两条弧均经过正六边形的顶点),则图中阴影部分的面积为____________.
8.(26-27九年级上·全国·单元测试)如图,是正五边形的外接圆,P为上的一点,则的度数为_______.
9.(26-27九年级上·全国·单元复习)如图,正方形是的内接正方形,若,则正方形的边心距的长为________.
10.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,半径为1的与正五边形的边,分别相切于点,,则的度数为_______.
11.(26-27九年级上·全国·单元复习)如图,正六边形内接于,已知的周长等于.
(1)求的度数;
(2)求正六边形的周长和面积.
12.(26-27九年级上·全国·课后作业)完成下表中有关正多边形的计算:
正多边形边数
内角
中心角
半径
边长
边心距
周长
面积
3
4
6
13.(26-27九年级下·全国·期末)如图,是正六边形的外接圆,,M是的中点,连结,,.
(1)求正六边形的周长;
(2)求的面积.
试卷第2页,共3页
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
第三十章
直线与圆的位置关系
30.3 正多边形与圆
🔷知识点一 正多边形及其与圆的关系
1.正多边形的概念:各边相等、各角也相等的多边形叫作正多边形。例如正三角形就是等边三角形,正四边形就是正方形。本节学习的是凸正多边形,正边形的边数应该是大于或等于的整数。
2.正多边形与圆:每个正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,并且两个圆的圆心重合。外接圆经过正多边形的所有顶点,内切圆与正多边形的各边都相切。一般多边形不一定同时具有这两种圆。
图1 (1):圆的内接正六边形;(2):圆的外切正六边形
3.由圆得到正多边形:把圆周分成段相等的弧,顺次连接各分点,得到圆的内接正边形;经过各分点作圆的切线,以相邻切线的交点为顶点,得到圆的外切正边形。等弧所对的弦相等,所以内接多边形的各边相等;相邻半径构成的等腰三角形全等,所以各顶点处的内角也相等。因此等分圆周后顺次连点,确实能得到正多边形。
⚠️特别提醒
①定义中的“各边相等”和“各角相等”必须同时满足。菱形各边相等,但不一定是正方形;长方形各角相等,但不一定是正方形;
②“圆的内接正多边形”对应“正多边形的外接圆”;“圆的外切正多边形”对应“正多边形的内切圆”。先看顶点在圆上,还是边与圆相切,不要只凭“内”“外”两个字判断。
💡 拓展延伸
各边相等的圆内接多边形是正多边形:各边对应的分段弧相等,便回到等分圆周的情形。注意这里增加了“圆内接”的条件,不能套到任意等边多边形;各角相等的圆内接多边形则不一定是正多边形,例如非正方形的长方形。
📌 归纳总结
正多边形要同时满足等边、等角。它的内切圆与外接圆同心;等分圆周后,顺次连点得内接正多边形,过分点作切线得外切正多边形。判断两种关系时认准顶点和边。
🔷知识点二 正多边形的有关概念与基本图形
1.相关概念:正多边形的中心是它的外接圆的圆心;外接圆的半径叫作正多边形的半径,通常记为;每一边所对的圆心角叫作中心角;中心到一边的距离叫作边心距,通常记为。
图2 OA=OB=R,OM=r,OM⊥AB,AM=MB=a/2
2.基本图形:如图2,、为正多边形相邻顶点,边长。连接、,过作。由垂径定理可得,;又,所以还平分。这样便可得到以半径为斜边、边心距和半边长为直角边的直角三角形,满足。
由于各边所对的中心角相等,这些等腰三角形全等,所以中心到各边的垂距相等。因此边心距也是正多边形内切圆的半径。从中心向任意一边作垂线,都能得到同样的基本直角三角形。
⚠️特别提醒
①正多边形的半径指外接圆半径,边心距是内切圆半径,两者不能混用;注意;
②勾股定理中的有一条直角边是半边长,不是整条边长。求得后,要检查题目求的是还是。
📌 归纳总结
计算正多边形时常连半径、作边心距、取半边长,转化为直角三角形。记清、、,再使用勾股定理或特殊角的边角关系。
🔷知识点三 正多边形的角度与对称性
1.角度关系:正边形的个中心角把周角平均分成份;个外角的和为,因此:
角的名称
一个角的度数
使用时注意
中心角
顶点在中心,连接相邻顶点
外角
与相邻内角互补
内角
也等于
正多边形的中心角与外角相等,内角与外角互补。如图2的基本直角三角形中,,是中心角的一半。例如正六边形的中心角为,内角为,而。
已知一个中心角或外角为,可由求边数;已知一个内角为,应先求外角,再求。求出的边数还应为大于或等于的整数。
2.轴对称性:正边形有条对称轴,每条都经过中心。为奇数时,每条轴通过一个顶点和它所对边的中点;为偶数时,有条通过一对相对顶点,另有条通过一对相对边的中点。
图3 正五边形有5条对称轴;正六边形有6条对称轴
3.中心对称性:偶数边的正多边形是中心对称图形,奇数边的正多边形不是。例如正方形、正六边形的对称中心都是正多边形的中心;正三角形、正五边形没有对称中心。
💡 拓展延伸
正边形绕中心旋转就能与自身重合,这也是它的最小正旋转角。要旋转后重合,需要是的整数倍,即为偶数;这也说明为什么中心对称性取决于边数的奇偶。
📌 归纳总结
三个角记住中心角=外角=,内角=;基本直角三角形用半个中心角。对称轴有条,中心对称须看边数是否为偶数。
🔷知识点四 正多边形的周长与面积
1.周长与面积:设正边形的边长为,边心距为,周长为,面积为,则。连接中心与各顶点,把正多边形分成个全等的等腰三角形,每个三角形的底为、高为,所以:。这个公式也与上一节中学过的“面积等于半周长乘内切圆半径”一致,但其中的高是边心距,不是半径。
2.计算方法:已知半径时,先连接相邻顶点与中心,再根据中心角选合适的高。多数情形可作边心距,转化为图2的基本直角三角形;中心角为时,也可从一个顶点向另一条半径作垂线,直接求分割三角形的面积。
图4 正八边形中∠AOB=45°,作AP⊥OB,垂足为P
如图4的正八边形半径为m,、。过作,则为等腰直角三角形,。因此(m²)。这里是以为底时的高,它不等于正八边形的边心距。
⚠️特别提醒
①使用时,先认清周长与边心距;使用分割法时,先认清每个小三角形的底与对应的高,不能把两套底、高交叉代入;
②圆的面积是外接圆的面积,不是正多边形面积。正多边形在外接圆内部,不能直接用圆面积代替。
📌 归纳总结
周长用,面积常用,也可连接中心分成个全等三角形求和。面积计算的关键是底与高对应,半径不能随意充当高。
🔷知识点五 正多边形的画法
1.等分圆周的方法:已知圆的半径,画圆并确定圆心,用量角器依次作相等的圆心角,确定圆周上的个等分点,再顺次连接各分点,即可画出正边形。量角器等分圆周的方法可用于任意边数。
2.常见的尺规作图:
①正六边形:在半径为的圆上,从一点开始,用圆规以为半径依次截取相等的弦,把圆周六等分,再顺次连点;六个分点每隔一个取一点连接,可得正三角形;
②正方形:作两条互相垂直的直径,把圆周四等分,顺次连接四个端点。
图5
把已得的每段弧再平分,可继续增加分点:六等分的弧各平分一次,得到正十二边形;四等分的弧各平分一次,得到正八边形,再平分可得正十六边形。尺规平分弧时,可作相应弦的垂直平分线,取它与该段弧的交点。
⚠️特别提醒
①量角器法与尺规法要分清。不能把“按连续截弦”用于所有正多边形,这种取法的相邻中心角为,得到的是正六边形;
②“顺次连接”按圆周上的先后次序进行。五等分点顺次连成正五边形,连接其对角线可以画出五角星,但五角星不能代替正五边形的边界。
📌 归纳总结
画正多边形的核心是等分圆周后按顺序连点。量角器法用;尺规作正六边形用半径截弦,作正方形用互相垂直的直径,继续平分弧可得到更多分点。
易错点 1 只凭各边相等就判定为正多边形
· 错例:一个菱形的四边相等,就说它一定是正四边;
· 错因:只检查了边长,漏掉各角也要相等的条件;
· 规避方法:分别检查等边、等角。本例还须四个角都是,才是正方形;也可画一个有角的菱形作反例。
易错点 2 认为各角相等的圆内接多边形一定是正多边形
· 错例:一个长方形的四个顶点在同一圆上、四个角相等,就说它一定是正方形;
· 错因:把“各边相等的圆内接多边形”的结论换成了“各角相等”;
· 规避方法:取边长为和的长方形,它有外接圆且各角都为,但四边不等,不能判为正多边形。
易错点 3 混淆半径与边心距
· 错例:图2中把中心到边的垂线段叫作正多边形的半径,写;
· 错因:没有区分圆经过顶点和圆与边相切这两种关系;
· 规避方法:先标、,半径连顶点,边心距垂直边;内切圆半径才是。
易错点 4 把内角当成中心角求边数
· 错例:正多边形的一个内角为,写;
· 错因:误把一个内角代入外角或中心角的公式;
· 规避方法:先求外角,再得,应为正六边形。
易错点 5 在基本直角三角形中使用整个中心角
· 错例:正六边形中,、为相邻顶点,过中心作,却写;
· 错因:忽略既是边心距,又平分等腰三角形的顶角;
· 规避方法:先写,再标。求半边长时使用的是半个中心角。
易错点 6 认为所有正多边形都是中心对称图形
· 错例:正五边形边和角都相等,就说它绕中心旋转也能重合;
· 错因:把轴对称、旋转对称与中心对称混为一谈;
· 规避方法:检查边数奇偶,或验算是不是最小正旋转角的整数倍。正五边形有条对称轴,但不是中心对称图形。
易错点 7 求出半边长后直接作为整边长
· 错例:半径、边心距,由勾股定理求得,就写边长;
· 错因:勾股定理算出的是垂足到顶点的距离,忘记垂足平分这一边;
· 规避方法:先写,再得。把所求线段标在图上后再答。
易错点 8 把半径当作面积公式中的高
· 错例:正六边形半径为,写;
· 错因:把半径当成边心距,底与高不对应;
· 规避方法:先求、,再写。若改用分割法,也要重新确认底与垂直于底的高。
易错点 9 同一圆的内接与外切多边形套用同一边长
· 错例:圆半径为,就把内接正方形和外切正方形的边长都写成;
· 错因:没有确认给定圆是外接圆还是内切圆;
· 规避方法:内接正方形用,边长为;外切正方形用,边长为。先标圆与顶点、边的关系。
易错点 10 画不同正多边形时都用半径连续截弦
· 错例:要画正五边形,却在圆上依次以圆半径截取五条弦后连接;
· 错因:把正六边形边长等于半径的特殊性质当成一般作图规则;
· 规避方法:先算中心角:正五边形应五等分圆周,量角器法用;以半径连续截弦得到的是六等分,不能少取一个点来代替五等分。
题型一:正多边形的中心角
📝方法技巧
①正边形的中心角,一个内角。已知内角与中心角的数量关系时,可利用两者之和为列方程,先求中心角,再求边数。
②判断正多边形绕自身中心旋转后能否与原图形重合,关键看旋转角是否为中心角的整数倍。正边形的最小正旋转角为,不能将内角误认为旋转角。
③多个正多边形组合时,通常先连接有关顶点与圆心,标出各自的中心角,再利用角的和差求解。结合半径相等、正多边形的边相等以及平行条件,可构造等腰三角形、等边三角形、菱形或全等三角形。遇到弧的中点,应考虑连接圆心与弧中点,利用等弧、等角及垂径定理寻找关系。
④在坐标系中求正多边形顶点或中心的坐标,先确定图形的实际位置,再利用对称性、边的垂直平分线及特殊直角三角形求出水平距离和竖直距离,最后结合象限确定坐标的符号。注意坐标原点未必是正多边形的中心,不能仅凭字母判断点的位置。
⑤求正多边形面积,通常连接中心与各顶点,将图形分成若干个全等的等腰三角形。求其中一个三角形的面积时,可根据已知条件选择边或半径作底,再作相应的高。
1.(2026·辽宁盘锦·模拟预测)若正五边形绕着它的中心旋转一定的角度后与原来位置重合,则这个角度可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查正多边形的旋转对称性,正n边形绕中心旋转后与自身重合,最小旋转角度为.
【详解】解:∴正五边形的最小旋转角为,
∴当旋转角度是的整数倍,即可与原位置重合,
选项中只有符合要求.
2.(2026·上海奉贤·二模)如果一个正多边形的内角等于中心角的3倍,那么这个正多边形是( )
A.正三角形 B.正四边形 C.正六边形 D.正八边形
【答案】D
【分析】设正多边形的边数为,计算出正多边形内角和中心角,根据数量关系列出方程即可求解.
【详解】解:设这个正多边形的边数为,
∵正边形的中心角总和为,
∴每个中心角为,
∵正边形的内角和为,
∴每个内角为,
根据题意得,
解得,
∴这个正多边形是正八边形.
3.(2026·河南商丘·二模)正方形的中心角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正多边形中心角的计算.
利用正n边形中心角的计算方法,代入正方形边数即可求出结果.
【详解】解:∵正边形所有中心角的和为,每个中心角的度数为,
又∵正方形是边数的正多边形,
∴正方形中心角的度数为.
4.(2026·辽宁鞍山·二模)下列图形旋转后可以与原图形重合的是( )
A.正六边形 B.正五边形 C.正方形 D.正三角形
【答案】A
【分析】根据旋转对称图形的定义,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、正六边形的中心角为:,绕它的中心旋转后可以和原图形重合,符合题意;
B、正五边形的中心角为:,绕它的中心旋转后不能和原图形重合,不符合题意;
C、正方形的中心角为:,绕它的中心旋转后不能和原图形重合,不符合题意;
D、正三角形的中心角为:,绕它的中心旋转后不能和原图形重合,不符合题意;
5.(25-26九年级上·甘肃张掖·期末)如图,正六边形内接于,的半径为3,则的长为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】B
【分析】根据正多边形的中心角公式,得出,进而判定是等边三角形即可求解.
【详解】解:正六边形内接于,的半径为3,
,,
是等边三角形,
.
6.(25-26九年级上·陕西榆林·期末)青铜太阳轮为三星堆二号祭祀坑出土的商代青铜器,距今约3000年,如图所示,它的正面图形可近似地看作是将圆五等分得到的,则图中的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正多边形与圆,解题的关键是记住中心角.求出正五边形的中心角即可.
【详解】解:正五边形的中心角.
故选:C.
7.(26-27九年级上·全国·期末)如图,正六边形的外接圆的直径为,过圆心的直线与圆周交于,两点,则图中的阴影部分的面积和为___________.
【答案】
【分析】连接,,作于点,由中心对称图形的性质可知,阴影部分的面积等于弓形的面积,证明是等边三角形可得出,由勾股定理可得,最后根据计算即可.
【详解】解:如图,连接,,作于点,则,
与正六边形都是中心对称图形,
阴影部分的面积和弓形的面积.
,,
是等边三角形,
,
,
,
,
故阴影部分的面积和为.
8.(26-27九年级上·山东德州·开学考试)如图,点是正五边形的中心,,连接,则的度数为__________.
【答案】36
【分析】根据正五边形的性质求出中心角的度数及,由两组对边分别平行判定四边形为平行四边形,结合邻边相等判定为菱形,利用菱形的对角线平分对角的性质,即可求解.
【详解】解:∵点是正五边形的中心,
∴,,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形,
∴,平分,
∴.
9.(25-26九年级上·云南·期末)如图,在平面直角坐标系中,正六边形的边长是4,则它的内切圆圆心的坐标是_____.
【答案】
【分析】本题主要考查圆与正多边形、正多边形的中心角、等边三角形的判定和性质、勾股定理等,作出内切圆是解题的关键.
先作出正六边形的内切圆,确定的位置,连接,再根据垂直平分线的性质推出,,,然后证明为等边三角形,根据等边三角形的性质结合勾股定理,求出,即可求解圆心的坐标.
【详解】解:如图,分别作的垂直平分线,的垂直平分线的交点设为点,的垂直平分线与交于点,连接,以点为圆心,为半径作圆,即为正六边形的内切圆,
∵正六边形的边长是4,
∴,
∵的垂直平分线与交于点,
∴,,,
∵正六边形,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵在中,
根据勾股定理,,
∴点的坐标为.
故答案为:.
10.(25-26九年级上·河北承德·期末)一张圆形纸片,圆周被24等分,等分点分别为,,,…,.由于这个纸片不小心被撕掉了两部分,剩下部分如图所示,连接并延长,交于点,,且该夹角位于点的右侧,则______.
【答案】11
【分析】本题主要考查了正多边形的性质及四边形内角和,熟练掌握正多边形的性质是解题的关键.根据正多边形的性质进行求解即可.
【详解】解:如图,连接,,.
,
,
延长,交于点,,
,
.
故答案为:.
11.(25-26九年级上·山东烟台·期末)如图,正方形与等边内接于,,则的度数为_____.
【答案】/75度
【分析】本题考查了圆与正多边形的综合问题,涉及中心角的求解,等腰三角形的性质,正方形的性质等知识点,解题的关键是正确添加辅助线,求出中心角的度数.
连接,先求出中心角,,然后证明,再由等腰三角形的性质求解的度数,最后由角度和差计算求解.
【详解】解:连接,
由题意得,,,,
∵正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
12.(26-27九年级上·山西太原·阶段检测)阅读与思考
尺规作图一把直尺,一副圆规,就能开启奇妙的几何之旅、五种基本尺规作图,是构建万千图形的“钥匙”.尺规作图不仅能完成严谨的几何证明与图形绘制,还能设计出对称精美的几何图案.中国古代建筑藻井图案就是极具代表性的经典图案,它是一个正方形里面嵌套了多个正八边形.如果一个正方形里面嵌套了一个正八边形,且正八边形至少有四个顶点分别在正方形的四条边上,那么我们称这个正八边形内嵌于这个正方形.你能用尺规作出正方形的内嵌正八边形吗?
课堂上同学们经过讨论,画出了下面的两个内嵌于正方形的正八边形的草图.
初步分析:从整体特征与元素特征两个角度回顾正八边形的性质.
(1)整体特征:具有轴对称性和中心对称性.
(2)元素特征:各边相等,各角相等且都等于…
深入分析:以图正方形内嵌正八边形为例分析,如图,连接,,,,发现的结论如下:
(1)点,,,分别是正方形各边的中点;
(2)是顶角为,底角为的等腰三角形;
(3)中,;…
动手作图:利用作垂直平分线和角平分线的方法作图.
(1)如图,作边,的垂直平分线,分别交,,,于点,,,;
(2)分别作和的角平分线,交于点;利用对称性作出点,,;
(3)顺次连接这八个点.
∴八边形为正方形的内嵌正八边形.
类比阅读材料中对图的研究过程,分析图中图形的整体特征和元素特征,完成下列问题:
(1)从角的角度观察图,连接、,则_________,_________.
(2)请你从边的角度观察,与有怎样的数量关系,并说明理由.
(3)请根据你发现的几何结论,利用尺规作图,在图的正方形中作出图中的内嵌正八边形(不写作图步骤,保留作图痕迹).
【答案】(1),
(2)解:.
理由:∵,,
∴,
∴;
(3)如图,
【分析】(1)由正方形的性质得,由正八边形的性质得,,再根据求解即可;
(2)证明即可;
(3)连接相交于点O,以点B为圆心,以的长为半径画弧,交于点E,交于点H,同理作出点F,G,I,J,K,L,然后连接即可.
【详解】(1)解:∵四边形是正方形,
∴.
∵八边形为正方形的内嵌正八边形,
∴,,
∴,
∴,
(2)略;
(3)略.
13.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知和上的一点A,求作的内接正六边形.(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
【答案】如图,正六边形ABCDEF即为所求.
【详解】解:连接并延长交于点,分别以点、为圆心,以长为半径画弧,交分别于点、、、,进而构造内接正六边形即可.
14.(26-27九年级上·全国·课后作业)延安宝塔是革命圣地延安的标志和象征,它是一个八角九层楼阁式砖塔,其塔基的形状是半径为的正八边形(如图).求塔基的面积(结果保留小数点后一位).
【答案】
【分析】利用正八边形的性质可得,塔基的面积为,,如图,连接,过点A作于点P,则,即,利用勾股定理列方程可求得,易得的面积,进而确定塔基的面积.
【详解】解:∵塔基的形状是半径为的正八边形,
∴,塔基的面积为,,
如图,连接,过点A作于点P,则,
∴,
设,
∵,
∴,解得:(已舍去负值),
∴,
∴,
∴塔基的面积为.
15.(25-26九年级上·河南安阳·阶段检测)如图,六边形是的内接正六边形,四边形是正方形,连接,,.
(1)求的度数;
(2)取劣弧的中点,连接,在图中找出和等长的线段,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
与是等长的线段,
理由:连接,,
∵是的中点,
∴垂直平分,
在正六边形中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴
【分析】(1)先求出,再证明是等边三角形,由等边三角形和正方形的性质得出是等腰三角形.,再由三角形内角和定理即可求出答案.
(2)连接,,由垂径定理得出垂直平分,再证明,由平行线的性质得出,再证明,由全等三角形的性质即可得出.
【详解】(1)解:∵为正六边形的中心角,
∴.
∵,
∴是等边三角形,又四边形是正方形,
∴,
∴是等腰三角形.
∵,,
∴
∴.
(2)略
【点睛】本题主要考查了正多边形与圆的综合,等边三角形的判定和性质,垂径定理,正方形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,掌握这些知识是解题的关键.
题型二:已知中心角求边数
📝方法技巧
①求正多边形的边数,先求相邻两个顶点所对应的中心角,再利用计算。所得边数应为不小于的整数;若不符合,应检查角的对应关系及计算过程。
②题目没有直接给出中心角时,可连接一条边两端的半径,构造等腰三角形。若边长等于半径,则该三角形为等边三角形,可直接确定中心角;其他情况可结合底角、内角等条件求解。
③利用圆周角求边数时,先看清圆周角所对的弧。若所对的是一条边对应的劣弧,则中心角为该圆周角的倍;若所对的弧由段相邻顶点间的小弧组成,则先求这段弧对应的圆心角,再除以,得到一个基本中心角。不能把跨越多条边的圆心角直接代入边数公式。
④同一个圆中出现不同的正多边形时,可分别求出有关弦对应的圆心角,再根据各点在圆上的先后位置,用角的和差求出目标中心角。遇到弧的中点,可将相应圆心角平分;注意弧的中点与弦的中点不是同一个点。
1.(26-27九年级上·全国·单元复习)若正边形的中心角为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】考查正多边形中心角的计算公式.正边形的中心角有个,每个中心角度数为.
【详解】解:已知正边形的中心角为,代入公式得.
2.(2026·河南周口·一模)若正边形的半径等于它的边长,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图,连接、,证明是等边三角形,得,即可得出答案.
【详解】解:如图,连接、,
∵正边形的半径等于它的边长,
∴,
∴是等边三角形,
∴,即该正边形的中心角为,
又∵正边形所有中心角的和为,
∴.
3.(25-26九年级上·河北唐山·期末)如果一个正多边形的中心角是45°,那么这个正多边形的边数是( )
A.4 B.6 C.8 D.9
【答案】C
【分析】本题考查正多边形的中心角性质,核心知识点为:正多边形的所有中心角之和为,且每个中心角的度数相等,因此正多边形的边数可通过“边数单个中心角度数”计算得出.
【详解】解:∵正多边形的中心角总和为,且每个中心角度数相等,
∴该正多边形的边数为;
故选:C.
4.(25-26九年级上·浙江金华·期末)如图,内接于,.若弦是圆内接正多边形的一边,则该正多边形为( )
A.正十边形 B.正九边形 C.正八边形 D.正六边形
【答案】A
【分析】本题主要考查了正多边形的中心角,圆周角定理,先根据圆周角定理求出,再用除以中心角可得边长.
【详解】解:如图所示,连接,
∵,
∴,
则,
∴这个正多边形是正十边形.
故选:A.
5.(25-26九年级上·四川广安·期末)如果一个正多边形的中心角是,那么这个正多边形的边数是( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】D
【分析】本题考查的是正多边形的中心角的有关计算,正多边形的所有中心角之和为,且每个中心角相等,因此边数n可由公式“中心角”计算得出.
【详解】解:∵正多边形的中心角和为,中心角为,
∴,
∴这个正多边形的边数为5.
故选:D.
6.(2026九年级上·江苏·专题练习)如图,A、B、C、D为一个正多边形的顶点,若,则该正多边形的边数为______________.
【答案】十二
【详解】解:设正多边形的外接圆为,连接,.
,
,
而,
∴这个正多边形为正十二边形.
7.(2026·浙江绍兴·二模)如图,在中,弦,分别是的内接正三角形和内接正方形的一条边,连接,也是的内接正n边形的一条边,则n的值是________.
【答案】12
【分析】连接、、,如图,利用正多边形与圆,分别计算的内接正四边形与内接正三角形的中心角得到,,则,然后计算即可得到n的值.
【详解】解:连接、、,如图,
∵,分别为的内接正三角形和内接正方形的一条边,
∴,,
∴,
∵也是的内接正n边形的一条边,
∴.
8.(24-25九年级上·河北唐山·期末)如图,正边形的两条对角线、的延长线交于点,若.
(1)连接,则与的位置关系是_____;
(2)的值是_____.
【答案】 平行 12
【分析】本题主要考查了正边形的知识,熟练掌握正边形的性质是解题的关键.
(1)连接,假设正边形的外接圆为,根据正多边形的性质可得,根据圆周角定理得出,即可解答;(2)连接,根据,得,则正边形中心角为,即可解决问题.
【详解】解:(1)如图,连接,
假设正边形的外接圆为,
根据正多边形的性质可得,
∴,
,
故答案为:平行;
(2)如图,连接,
∵,
,
∴,
∴正边形中心角为,
,
故答案为:12.
9.(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,
,
.
题型三:正多边形与圆的综合
📝方法技巧
①解决正多边形的长度问题,常用辅助线是“连接半径、作边心距”。设边长为,外接圆半径为,边心距为,则半径、边心距和半边长组成直角三角形,有。结合半个中心角及特殊直角三角形,可实现这三个量之间的转化。
②已知圆的周长,先利用求半径,再转化为正多边形的边长。已知对角线时,应先判断连接的是哪两个顶点;正六边形中,连接相对顶点的长对角线等于直径,也等于边长的倍,不能将这一结论用于所有对角线。
③求角时,先判断所求角是中心角、圆周角还是正多边形的内角,再选择相应关系。圆内接四边形可利用对角互补;利用圆周角定理时,应确认所对的弧,不能只看角的两端字母就认定两个角相等。
④圆与正多边形的边相切时,先连接圆心与切点,得到垂直关系。若圆与某个内角的两边相切,可将顶点、两个切点和圆心连成四边形,利用两个直角及四边形内角和求角。只给出圆与两条边相切,不能直接认定该圆是整个正多边形的内切圆。
⑤求阴影面积,先认清每段圆弧的圆心、半径及对应角,再确定用扇形相加,还是用扇形减去三角形。特别注意,以正多边形顶点为圆心画出的扇形,其圆心角可能是多边形的内角,不能套用正多边形的中心角。
1.(24-25九年级上·云南德宏·期末)公园里有一个亭子,它的地基是边长为米的正六边形,则这个正六边形的边心距是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】A
【分析】连接、,作于点,容易判断是等边三角形,利用等边三角形的性质与勾股定理计算出即可.
【详解】解:如图,连接、,作于点,
∵六边形是边长为米的正六边形,
∴,米,
又∵,
∴是等边三角形,
∴米,
∵,
∴米,
在中,(米),
∴这个正六边形的边心距是米.
2.(26-27九年级上·江苏无锡·阶段检测)正方形内接于,若半径为2,则正方形边长为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【分析】连接,,在中,根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,连接,,
∵半径为2,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴.
正方形的边长是.
3.(25-26九年级上·福建福州·阶段检测)正方形内接于,若的半径为,则该正方形边心距的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先连接圆心与正方形相邻顶点,得到等腰直角三角形,利用圆半径和勾股定理求出正方形边长;再借助三角形面积的两种表达形式,通过等面积法,求出边心距.
【详解】解:如图,连接、,过点作于点,则为边心距,
∵正方形内接于,的半径为,
∴,,
在中, ,
∵,
∴
解得.
4.(2026·浙江·中考真题)我国很多古建筑,如图1所示的六角亭运用了简单的几何图形,如圆和正多边形.如图2,已知圆的内接正六边形的边长为2,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接圆心和正六边形的顶点,将阴影部分转化为扇形面积减去等边三角形面积进行计算.
【详解】解:设圆的圆心为,正六边形的一条边为,连接,
多边形为正六边形,
圆心角
正六边形的边长为,
圆的半径
为等边三角形
过点作于点,则
在中,
阴影部分的面积.
5.(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.
6.(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,
,
,
,
.
7.(24-25九年级上·福建福州·阶段检测)如图,已知正六边形的边长为1,分别以C,F为圆心,以边长为半径画弧(两条弧均经过正六边形的顶点),则图中阴影部分的面积为____________.
【答案】/
【分析】求出阴影部分扇形的圆心角,再求出扇形面积即可解答;
【详解】解:∵正六边形的边长为1,
∴,,
∴.
8.(26-27九年级上·全国·单元测试)如图,是正五边形的外接圆,P为上的一点,则的度数为_______.
【答案】/度
【分析】先计算正五边形的内角的度数,再根据圆内接四边形对角互补求出的度数.
【详解】解:∵五边形是正五边形,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∴.
9.(26-27九年级上·全国·单元复习)如图,正方形是的内接正方形,若,则正方形的边心距的长为________.
【答案】
【分析】利用圆内接四边形的性质求出,然后分别在、中,根据勾股定理求出、即可.
【详解】解:∵正方形是半径为R的⊙O内接四边形,
,
∵,
,
.
在中,,,
,
,
在中,,
,
,
即正方形的边心距为.
10.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,半径为1的与正五边形的边,分别相切于点,,则的度数为_______.
【答案】/度
【分析】根据正五边形性质及多边形内角和公式求出,再根据圆的切线性质得,最后再根据四边形内角和为即可求出的度数.
【详解】解:如图,
∵五边形是正五边形,
∴,
∵与正五边形的边,分别相切于点,,
∴,
∴,
∴的度数为.
11.(26-27九年级上·全国·单元复习)如图,正六边形内接于,已知的周长等于.
(1)求的度数;
(2)求正六边形的周长和面积.
【答案】(1)
(2)正六边形的周长为18cm,面积为
【分析】(1)连接,根据中心角定义求出的度数,然后根据圆周角定理求解即可;
(2)过点作于点,证明是等边三角形,结合的周长可求出的长度,然后根据正六边形的性质、三角形的面积公式计算.
【详解】(1)解:如图,连接.
∵正六边形内接于,
,
;
(2)解:如图,过点作于点,
.
的周长等于,
的半径为.
,,
是等边三角形,,
,
,
,
,
,
正六边形的周长为,面积为.
12.(26-27九年级上·全国·课后作业)完成下表中有关正多边形的计算:
正多边形边数
内角
中心角
半径
边长
边心距
周长
面积
3
4
6
【答案】表格如下:
正多边形边数
内角
中心角
半径
边长
边心距
周长
面积
3
4
6
【详解】解:如图1,正三角形,设为中点,连接,
∵内角,,,
∴中心角,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
解得半径(负值舍去),边心距,
周长为,面积为;
如图2,正方形,设为中点,连接,
∵半径,
∴内角,中心角为,边长,边心距,周长为,面积为;
如图3,正六边形,设为中点,连接,
∵边心距,
∴内角,中心角,
同图1可知半径,边长,周长为,面积为.
表格略.
13.(26-27九年级下·全国·期末)如图,是正六边形的外接圆,,M是的中点,连结,,.
(1)求正六边形的周长;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)连结,,可得是等边三角形,,即可求解.
(2)连结,根据M是的中点,利用等边三角形三线合一,求出的长度,再根据,得出,进一步得到,即可求解.
【详解】(1)解:如图,连结,.
∵六边形是正六边形,
∴.
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴正六边形的周长为;
(2)解:如图,连结,
∵M是的中点,,
∴,,
∴.
∵,
∴.
∴,
∴.
试卷第2页,共3页
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$