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华师大版数学九年级下册第27章第4节正多边形和圆课时练习
一、单选题(共15小题)
1.已知圆的半径是2,则该圆的内接正六边形的面积是( )
A. 3 B. 9 C. 18 D. 36
答案:C
解析:解答:连接正六边形的中心与各个顶点,得到六个等边三角形,
等边三角形的边长是2,高为3,
因而等边三角形的面积是3,
∴正六边形的面积=18,
故选C.
分析:掌握正六边形的特点,它被半径分成六个全等的等边三角形.
2.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,半径为4,则这个正六边形的边心距OM和的长分别为( )
A. 2, B. 2,π C. , D. 2,
答案:D
解析:解答:如图所示:
连接OB,
∵OB=4,
∴BM=2,
∴OM=2,
= = ,
故选D.
分析:正六边形的边长与外接圆的半径相等,利用直角三角形的边角关系即可求出OM,再利用弧长公式求解.
3.如图,⊙O是正五边形ABCDE的外接圆,这个正五边形的边长为a,半径为R,边心距为r,则下列关系式错误的是( )
A. R2﹣r2=a2 B. a=2Rsin36° C. a=2rtan36° D. r=Rcos36°
答案:A
解析:解答:如图所示:
∵⊙O是正五边形ABCDE的外接圆,
∴∠BOC=×360°=72°,
∴∠1=∠BOC=×72°=36°,
R2﹣r2=(a)2=a2,
a=Rsin36°,
a=2Rsin36°;
a=rtan36°,
a=2rtan36°,
cos36°=,
r=Rcos36°,
所以,关系式错误的是R2﹣r2=a2.
故选A.
分析:由圆内接正五边形的性质求∠BOC,再由垂径定理求出∠1后利用勾股定理和解直角三角形对各选项分析判断即可.
4.一张圆心角为45°的扇形纸板和圆形纸板按如图方式剪得一个正方形,边长都为2,则扇形纸板和圆形纸板的面积比是( )
A. 5:4 B. 5:2 C. :2 D. :
答案:A
解析:解答:如左图所示:
连接OD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DCB=∠ABO=90°,AB=BC=CD=2,
∵∠AOB=45°,
∴OB=AB=2,
由勾股定理得:OD==2,
∴扇形的面积是=;
如右图所示:
连接MB、MC,
∵四边形ABCD是⊙M的内接四边形,四边形ABCD是正方形,
∴∠BMC=90°,MB=MC,
∴∠MCB=∠MBC=45°,
∵BC=2,
∴MC=MB=,
∴⊙M的面积是π×()2=2π,
∴扇形和圆形纸板的面积比是÷(2π)=.
故选:A.
分析:求出扇形和圆的半径,根据扇形和圆的面积公式求出面积,最后求出比值.
5.如图,在平面直角坐标系中,边长为6的正六边形ABCDEF的对称中心与原点O重合,点A在x轴上,点B在反比例函数位于第一象限的图象上,则k的值为( )
A. 9 B. 9 C. 3 D. 3
答案:B
解析:解答:如图所示:
连接OB,过B作BG⊥OA于G,
∵ABCDEF是正六边形,
∴∠AOB=60°,
∵OB=OA,
∴△AOB是等边三角形,
∴OB=OA=AB=6,
∵BG⊥OA,
∴∠BGO=90°,
∴∠OBG=30°,
∴OG=OB=3,由勾股定理得:BG=3,
即B的坐标是(3,3),
∵B点在反比例函数上,
∴k=3×3=9,
故选B.
分析:连接OB,过B作BG⊥OA于G,得出等边三角形OBA,求出OB,求出OG、BG,得出B的坐标,即可.
6.正八边形的中心角是( )
A. 45° B. 135° C. 360° D. 1080°
答案:A
解析:解答:正八边形的中心角等于360°÷8=45°;
故选A
分析:中心角是正多边形相邻的两个半径的夹角.
7.如图是一个正八边形,图中空白部分的面积等于20,则阴影部分的面积等于( )
A.10 B. 20 C. 18 D. 20
答案:B
解析:解答:如图所示:
作出正方形ABCD.
△AEF中,AE=x,则AF=x,EF=x,正八边形的边长是x.
则正方形的边长是(2+)x.
根据题意得:x(2+)x=20,
解得:x2==10(﹣1).
则阴影部分的面积是:
2[x(2+)x﹣2×x2]=2(+1)x2=2(+1)×10(﹣1)=20.
故选B.
分析:设直角△AEF中,AE=x,则AF=x,EF=x,正八边形的边长是x.根据空白部分的面积是20即可列方程求得x的值,利用矩形和三角形的面积求解.
8.如图,已知边长为2cm的正六边形ABCDEF,点A1,B1,C1,D1,E1,F1分别为所在各边的中点,则图中阴影部分的总面积是( )
A. B. C. D.
答案:A
解析:解答:如图所示:
边长是2cm的正六边形ABCDEF的面积是:6××sin60°×22=6cm2.
作出连接中心O,连接OD1,OC.
在直角△OCD1中,∠O=30°,CD1=CD=1(cm).
则OD1=CD1=,OG=OD1=,C1D1=.
则A1B1C1D1E1F1的面积是:6××sin60°×()2=cm2.
则图中阴影部分的总面积是(6﹣)=.
故选A.
分析:六边形ABCDEF和A1B1C1D1E1F1都是正多边形,两个多边形的面积的差的一半就是阴影部分的面积.
9.如图,在正八边形ABCDEFGH中,连接AC,AE,则的值是( )
A. 1 B. C. 2 D.
答案:B
解析:解答:如图所示:
连接AG、GE、EC,则四边形ACEG为正方形,故=.
故选B.
分析:连接AG、GE、EC,四边形ACEG为正方形,根据正方形的性质求解.
10.边长为1的正六边形的内切圆的半径为( )
A. 2 B. 1 C. D.
答案:D
解析:解答:如图所示:
连接OA、OB,OG;
∵六边形ABCDEF是边长为1的正六边形,
∴△OAB是等边三角形,
∴OA=AB=1,
∴OG=OA sin60°=1×=,
∴边长为a的正六边形的内切圆的半径为.
故选D.
分析:利用正六边形中的等边三角形的性质求解.
11.若正多边形的一个外角为60°,则这个正多边形的中心角的度数是( )
A. 30° B. 60° C. 90° D. 120°
答案:B
解析:解答:∵正多边形的一个外角为60°,
∴正多边形的边数为=6,
其中心角为=60°.
故选B.
分析:由正多边形的外角和是360°求出正多边形的边数,再求出中心角.
12.如图,以正六边形ADHGFE的一边AD为边向外作正方形ABCD,则∠BED的度数为( )
A. 30° B. 45° C. 50° D. 60°
答案:B
解析:解答:∵正六边形ADHGFE的内角为120°,
正方形ABCD的内角为90°,
∴∠BAE=360°﹣90°﹣120°=150°,
∵AB=AE,
∴∠BEA=×(180°﹣150°)=15°,
∵∠DAE=120°,AD=AE,
∴∠AED==30°,
∴∠BED=15°+30°=45°.
故选B.
分析:由正六边形的内角为120°,正方形的内角为90°可得∠BEA=30°,∠AED=30°后求解.
13.如图,边长为a的正六边形,里面有一菱形,边长也为a,空白部分面积为S1,阴影部分面积为S2,则=( )
A. B. C. D.
答案:A
解析:解答:如图所示:
连接BC,找到正六边形的中心D,作△DEF,
∵正六边形边长为a,菱形边长为a且有一角为60°,
∴S△DEF=S△ABC,
∴S1=2S△ABC,
S2=6S△ABC﹣2S△ABC=4S△ABC;
∴==.
故选A.
分析:连接BC,找到正六边形的中心D,作△DEF,求出S1=2S△ABC,S2=6S△ABC﹣2S△ABC=4S△ABC;再求比值.
14.正多边形的中心角是36°,那么这个正多边形的边数为( )
A. 10 B. 8 C. 6 D. 5
答案:A
解析:解答:设这个正多边形的边数是n,
∵正多边形的中心角是36°,
∴=36°,
解得n=10.
故选A.
分析:设正多边形的边数是n,根据正多边形的中心角是36°求出这个正多边形的边数.
15.已知某个正多边形的内切圆的半径是,外接圆的半径是2,则此正多边形的边数是( )
A.八 B. 六 C. 四 D. 三
答案:B
解析:解答:根据勾股定理得:22﹣()2=1,
∴正多边形的边长为2,
∴正多边形的中心角为60°,
∴此正多边形是正六边形,
故选B.
分析:由正多边形的内切圆的半径,外接圆的半径,正多边形的边长的一半构成直角三角形,可得出正多边形的中心角,从而得出正多边形的边数.
二、填空题(共5小题)
16.已知正六边形ABCDEF的边心距为cm,则正六边形的半径为 cm.
答案:2
解析:解答:如图所示:
连接OA、OB,过O作OD⊥AB,
∵多边形ABCDEF是正六边形,
∴∠OAD=60°,
∴OD=OA sin∠OAB=AO=,
解得:AO=2.
故答案为:2.
分析:画出图形,连接OA、OB,过O作OD⊥AB,根据正六边形的性质及锐角三角函数的定义求解.
17.如图,在正六边形ABCDEF中,连接对角线AC,CE,DF,EA,FB,可以得到一个六角星.记这些对角线的交点分别为H,I,J,K,L、M,则图中等边三角形共有 个.
答案:8
解析:解答:等边三角形有△AML、△BHM、△CHI、△DIJ、△EKJ、△FLK、△ACE、△BDF共有8个.
故答案是:8.
分析:在正六边形的六个顶点是圆的六等分点,可求得图中每个角的度数,即可判断等边三角形的个数.
18.已知正六边形的边心距为,则这个正六边形的边长为 .
答案:2
解析:解答:如图所示:
∵正六边形的边心距为,
∴OB= ,∠OAB=60°,
∴AB= = =1,
∴AC=2AB=2.
故答案为:2
分析:用正六边形的性质,正六边形边长等于外接圆的半径,再利用勾股定理求解.
19.如图,将正六边形ABCDEF放在直角坐标系中,中心与坐标原点重合,若A点的坐标为(﹣1,0),则点C的坐标为 .
答案:(,﹣)
解析:解答:如图所示:
连接OE,由正六边形是轴对称图形知:
在Rt△OEG中,∠GOE=30°,OE=1.
∴GE=,OG=.
∴A(﹣1,0),B(﹣,﹣),C(,﹣)D(1,0),E(,),F(﹣,).
故答案为:(,﹣)
分析:连接OE,由正六边形是轴对称图形,设EF交Y轴于G,则∠GOE=30°;在Rt△GOE中,则GE=,OG=.可求得E的坐标,和E关于Y轴对称的F点的坐标,其他坐标类似.
20.如图,点O是正五边形ABCDE的中心,则∠BAO的度数为 .
答案:54°
解析:解答:如图所示:
连接OB,
则OB=OA,
∴∠BAO=∠ABO,
∵点O是正五边形ABCDE的中心,
∴∠AOB==72°,
∴∠BAO=(180°﹣72°)=54°;
故答案为:54°.
分析:连接OB,则OB=OA,得出∠BAO=∠ABO,再求出正五边形ABCDE的中心角∠AOB的度数,由等腰三角形的性质和内角和定理即可得出结果.
三、解答题(共5小题)
21.如图:⊙O的内接正方形ABCD,E为边CD上一点,且DE=CE,延长BE交⊙O于F,连结FC,若正方形边长为1,求弦FC的长.
答案:解答:如图所示:
连接BD.
∵CE= ×1= ,
∴BE= = ,
在Rt△ABD中,BD= = ,
∵∠DBE=∠FCE,∠CFE=∠BDE,
∴△DEB∽△FEC,
∴,
∴ = ,
∴FC=.
解析:分析:连接BD,构造△DBE,然后证出△DBE∽△FCE,列出,计算FC.
22.已知多边形ABDEC是由边长为2的等边三角形ABC和正方形BDEC组成,一圆过A、D、E三点,求该圆半径的长.
答案:解答:如图所示:
作AF⊥BC,垂足为F,并延长AF交DE于H点.
∵△ABC为等边三角形,
∴AF垂直平分BC,
∵四边形BDEC为正方形,
∴AH垂直平分正方形的边DE.
又∵DE是圆的弦,
∴AH必过圆心,记圆心为O点,并设⊙O的半径为r.
在Rt△ABF中,
∵∠BAF=30°,
∴AF=AB cos30°=2×=.
∴OH=AF+FH﹣OA=+2﹣r.
在Rt△ODH中,OH2+DH2=OD2.
∴(2+﹣r)2+12=r2.
解得r=2.
∴该圆的半径长为2.
解析:分析:作AF⊥BC,垂足为F,并延长交DE于H点.根据轴对称,则圆心必定在AH上.设其圆心是O,连接OD,OE.根据等边三角形的性质和正方形的性质,可求AH,DH,设圆的半径是r.BOH中,根据勾股定理列方程求解.
23.如图,四边形ABCD内接于大圆O,且各边与小圆相切于点E,F,G,H.
求证:四边形ABCD是正方形.
答案:解答:证明:
连结OE、OF、OG、OH.
∵四边形ABCD与小圆分别切于点E、F、G、H,
∴OE=OF=OG=OH,OE⊥AB、OF⊥BC、OG⊥CD、OH⊥AD.
∴AB=BC=CD=DA.
∴A、B、C、D是大圆O的四等分点.
∴四边形ABCD是正方形.
解析:分析:连结OE、OF、OG、OH,利用切线的性质以及弦心距相等则弦相等可证明A、B、C、D是大圆O的四等分点,进而可证明四边形ABCD是正方形.
24.已知,如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,∠BAC=36°,AB、AC的中垂线分别交⊙O于点E、F.
证明:五边形AEBCF是⊙O的内接正五边形.
答案:解答:证明:如图所示:
连接BF,CE,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
又∵∠BAC=36°,
∴∠ABC=∠ACB=72°.
又∵AB、AC的中垂线分别交⊙O于点E、F,
∴AF=CF,AE=BE,
∴∠BAC=∠BCE=∠ACE=∠ABF=∠FBC=36°,
∴,
∴AE=AF=BE=BC=FC,
∴∠EAF=∠AFC=∠FCB=∠CBE=∠BEA.
∴五边形AEBCD为正五边形.
解析:分析:要求证五边形是正五边形,就是证明这个五边形的五条边所对的弧相等.
25.如图,某商标是由边长均为2的正三角形、正方形、正六边形的金属薄片镶嵌而成的镶嵌图案.
(1)求这个镶嵌图案中一个正三角形的面积;
答案:解答:如图所示:
过A作AD⊥BC于D,
∵△ABC是等边三角形,BC=2,
∴BD=CD=BC=1,
在△BDA中由勾股定理得:AD===,
∴△ABC的面积是BC AD=×2×=,
答:这个镶嵌图案中一个正三角形的面积是
(2)如果在这个镶嵌图案中随机确定一个点O,那么点O落在镶嵌图案中的正方形区域的概率为多少?(结果保留二位小数)
答案:解答:由图形可知:由10个正三角形,11个正方形,2个正六边形,正方形的面积是2×2=4,
连接OA、OB,
∵图形是正六边形,
∴△OAB是等边三角形,且边长是2,
即等边三角形的面积是,
∴正六边形的面积是6×=6,
∴点O落在镶嵌图案中的正方形区域的概率是:
≈0.54,
答:点O落在镶嵌图案中的正方形区域的概率约为0.54.
解析:分析:(1)过A作AD⊥BC于D,根据等边△ABC,得到BD,由勾股定理求出AD,根据△ABC的面积即可求出答案;
(2)由图形得到由10个正三角形,11个正方形,2个正六边形,分别求出三个图形的面积,即可求出点O落在镶嵌图案中的正方形区域的概率.
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