第二十四章 圆
24.3 正多边形和圆
【学习目标】
1.了解正多边形的有关概念.
2.理解并掌握正多边形半径和边长、边心距、中心角之间的关系,
3.熟练掌握正三边形、正方形、正六边形的有关计算。
4.会用等分圆的方法画正多边形,会用等分圆设计图案
【课】前预习】
1.在圆内接四边形ABCD中,若∠A:∠B:∠C=2:3:4,则∠D=( )
A.90° B.120° C.150° D.240°
2.圆的内接四边形ABCD的四个内角之比∠A:∠B:∠C:∠D的可能的值是( )
A.1:2:3:4 B.1:3:2:4 C.1:4:2:3 D.1:2:4:3
3.已知AB是⊙O半径OC的垂直平分线,点P是劣弧 上的点,则 的度数为( )
A.135° B.130° C.120° D.110°4.正多边形的中心角与该正多边形一个内角的关系是( )
A.互余 B.互补 C.互余或互补 D.不能确定
5.在正五边形的外接圆中,任一边所对的圆周角的度数为( )
A.36° B.72° C.144度 D.36°或144°
【课前预习】答案
1.A
2.D
3.C
4.B
5.D
问题1,什么样的图形是正多边形?
各边相等,各角也相等的多边形是正多边形.
你知道正多边形与圆的关系吗?
正多边形和圆的关系非常密切,只要把一个圆分成相等的一些弧,就可以作出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.
⌒
⌒
B
4
⌒
⌒
1
2
3
A
C
D
E
⌒
5
证明:∵AB=BC=CD=DE=EA
∴AB=BC=CD=DE=EA
∵BCE=CDA=3AB
∴∠1=∠2
同理∠2=∠3=∠4=∠5
又∵顶点A、B、C、D、E都在⊙O上,
∴五边形ABCDE是⊙O的内接五边形。
⌒
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⌒
如图,把⊙O分成把⊙O分成相等的5段弧,依次连接各分点得到正五边形ABCDE.
正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.
O
·
中心角
半径R
边心距r
我们把一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.
外接圆的半径叫做正多边形的半径.
中心到正多边形的距离叫做正多边形的边心距.
例 有一个亭子,它的地基半径为4m的正六边形,求地基的周长和面积(精确到0.1m2).
O
A
B
C
D
E
F
R
P
r
解: 如图由于ABCDEF是正六边形,所以它的中心角等于 ,△OBC是等边三角形,从而正六边形的边长等于它的半径.
因此,亭子地基的周长
l =4×6=24(m).
在Rt△OPC中,OC=4, PC=
利用勾股定理,可得边心距
亭子地基的面积
O
A
B
C
D
E
F
R
P
r
练习:分别求出半径为R的圆内接正三角形,正方形的边长,边心距和面积.
解:作等边△ABC的BC边上的高AD,垂足为D
连接OB,则OB=R
在Rt△OBD中 ∠OBD=30°,
边心距=OD=
在Rt△ABD中 ∠BAD=30°,
·
A
B
C
D
O
解:连接OB,OC 作OE⊥BC垂足为E,
∠OEB=90° ∠OBE= ∠ BOE=45°
在Rt△OBE中为等腰直角三角形
·
A
B
C
D
O
E
由于正多边形在生产、生活实际中有广泛的应用性,所以会画正多边形应是学生必备能力之一。
怎样画一个正多边形呢?
问题1:已知⊙O的半径为2cm,求作圆的内接正三角形.
120 °
①用量角器度量,使∠AOB=∠BOC=∠COA=120°.
②用量角器或30°角的三角板度量,使∠BAO=∠CAO=30°.
A
O
C
B
你能用以上方法画出正四边形、正五边形、正六边形吗?
·
A
B
C
D
O
·
A
B
C
D
E
O
O
A
B
C
D
E
F
·
90°
72°
60°
你能尺规作出正四边形、正八边形吗?
·
A
B
C
D
O
只要作出已知⊙O的互相垂直的直径即得圆内接正方形,再过圆心作各边的垂线与⊙O相交,或作各中心角的角平分线与⊙O相交,即得圆接正八边形,照此方法依次可作正十六边形、正三十二边形、正六十四边形……
你能尺规作出正六边形、正三角形、正十二边形吗?
O
A
B
C
E
F
·
D
以半径长在圆周上截取六段相等的弧,依次连结各等分点,则作出正六边形.
先作出正六边形,则可作正三角形,正十二边形,正二十四边形………
说说作正多边形的方法有哪些?
归纳
(1)用量角器等分圆周作正n边形;
(2)用尺规作正方形及由此扩展作正八边形, 用尺规作正六边形及由此扩展作正12边形、正三角形.
课堂练习:
1、O是正
圆与 圆的圆心。
△ABC的中心,它是△ABC的
2、OB叫正△ABC的 ,它是正△ABC的
圆的半径。
3、OD叫作正△ABC的 ,它是正△ABC的 圆的半径。
A
B
C
.O
D
外接
内切
半径
外接
边心距
内切
4、正方形ABCD的外接圆圆心O叫做
正方形ABCD的
5、正方形ABCD的内切圆的半径OE叫做
正方形ABCD的
A
B
C
D
.O
E
中心
边心距
6、⊙O是正五边形ABCDE的外接圆,弦AB的
弦心距OF叫正五边形ABCDE的 ,
它是正五边形ABCDE的 圆的半径。
7、 ∠AOB叫做正五边形ABCDE的 角,
它的度数是
D
E
A
B
C
.O
F
边心距
内切
中心
72度
8、图中正六边形ABCDEF的中心角是
它的度数是
9、你发现正六边形ABCDEF的半径与边长具有
什么数量关系?为什么?
B
A
E
F
C
D
.O
∠AOB
60度
【课后练习】
1.在圆内接四边形ABCD中,若∠A:∠B:∠C=2:3:4,则∠D=( )
A.90° B.120° C.150° D.240°
2.圆的内接四边形ABCD的四个内角之比∠A:∠B:∠C:∠D的可能的值是( )
A.1:2:3:4 B.1:3:2:4 C.1:4:2:3 D.1:2:4:3
3.已知AB是⊙O半径OC的垂直平分线,点P是劣弧 上的点,则 的度数为( )
A.135° B.130° C.120° D.110°
4.下列说法中,正确的是( )
A.弦是直径 B.相等的弦所对的弧相等
C.圆内接四边形的对角互补 D.三个点确定一个圆
11.一个半径为4cm的圆内接正六边形的面积等于_______cm2.
12.一个正多边形的一个外角为30°,则它的内角和为_____.
13.圆中一条弦所对的圆心角为60°,那么它所对的圆周角的度数为______.
14.已知⊙O的半径2,则其内接正三角形的面积为 .
15.若正多边形的边长为2,内角和是720°,则该正多边形的面积是________.
【课后练习】答案
1.C 2.C 3.D 4.B 5.D 6.A 7.B 8.A 9.B 10.B
11.
12.1800°
13.30°或150°
14.3 .
15.