第 三 章 圆
3.8 圆内接正多边形
第三章 圆
学习目标
1.掌握正多边形和圆的关系;
2.理解正多边形的中心、半径、中心角、边心距等概念;(重点)
3.能运用正多边形的知识解决圆的有关计算问题; (难点)
4.会运用多边形知和圆的有关知识画多边形.
新课导入
问题1: 观察下面多边形,它们的边、角有什么特点?
特点:
各边相等,各内角都相等的多边形.
问题2: 观看大屏幕上这些美丽的图案,都是在日常生活中我们经常能看到的.你能从这些图案中找出类似的图形吗?
正多边形:
___________,_____________的多边形叫做正多边形.
正n边形:如果一个正多边形有n条边,那么这个正多边形叫做正n边形.
三条边相等,三个角也相等(60°).
四条边都相等,四个角也相等(90°).
各边相等
各角也相等
知识讲解
怎样找圆的内接正三角形?
怎样找圆的外切正三角形?
怎样找圆的内接正方形?
怎样找圆的外切正方形?
怎样找圆的内接正n边形?
怎样找圆的外切正n边形?
E
F
G
H
A
B
C
D
0
合作探究
【例1】把圆分成5等份,求证:
⑴依次连接各分点所得的五边形是这个圆的内接正五边形;
⑵经过各分点作圆的切线,以相邻切线的交点为顶点的五边形是这个圆的外切正五边形.
例题讲解
A
B
C
D
E
证明:(1)∵AB=BC=CD=DE=EA,
∴AB=BC=CD=DE=EA,
∵BCE=CDA=3AB,
∴∠A=∠B,
同理∠B=∠C=∠D=∠E,
又∵顶点A,B,C,D,E都在⊙O上,
∴五边形ABCDE是⊙O的内接正五边形.
⌒
⌒
⌒
⌒
⌒
⌒
⌒
⌒
(2)连接OA,OB,OC,则
∠OAB=∠OBA=∠OBC=∠OCB.
∵TP,PQ,QR分别是以A,B,C为切点的⊙O的切线,
∴∠OAP=∠OBP=∠OBQ=∠OCQ.
∴∠PAB=∠PBA=∠QBC=∠QCB.
A
B
C
D
E
P
Q
R
S
T
O
又∵AB=BC,
∴AB=BC,
∴△PAB与△QBC是全等的等腰三角形.
∴∠P=∠Q,PQ=2PA.
同理∠Q=∠R=∠S=∠T,
QR=RS=ST=TP=2PA,
⌒
⌒
∵五边形PQRST的各边都与⊙O相切,
∴五边形PQRST是⊙O的外切正五边形.
把圆分成n(n≥3)等份:
依次连接各分点所得的多边形是这个圆的内接正n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是这个圆的外切正n边形.
一个正多边形是否一定有外接圆和内切圆?
【定理】
知识讲解
正三角形
有没有外接圆和内切圆?怎样作出这两个圆?
这两个圆有什么位置关系?
正方形
有没有外接圆和内切圆?怎样作出这两个圆?
这两个圆有什么位置关系?
那么,正n边形呢?
任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,并且
这两个圆是同心圆.
【定理】
知识讲解
以中心为圆心,边心距为半径的圆与各边有何位置关系?
E
F
C
D
.
.
O
中心角
半径R
边心距r
正多边形的中心:
一个正多边形的外接圆的圆心.
正多边形的半径:
外接圆的半径
正多边形的中心角:
正多边形的每一边所对的圆心角.
正多边形的边心距:
中心到正多边形的一边的距离.
A
B
以中心为圆心,边心距为半径的圆为正多边形的内切圆。
知识讲解
E
F
C
D
O
A
B
G
R
a
.
中心角
边心距把△AOB分成
2个全等的直角三角形
设正多边形的边长为a,边数为n,
圆的半径为R,它的周长为L=na.
知识讲解
正多边形是轴对称图形,正n边形有n条对称轴.
若n为偶数,则其为中心对称图形.
知识讲解
1.各边相等,各角相等.
2.圆的内接正n边形的各个顶点把圆分成n等份.
3.圆的外切正n边形的各边与圆的n个切点把圆分成
n等份.
4.每个正多边形都有一个内切圆和外接圆,这两个
圆是同心圆,圆心就是正多边形的中心.
正多边形的性质
【归纳】
知识讲解
5.正多边形都是轴对称图形,如果边数是偶数那么它还是中心对称图形.
6.正n边形的中心角和它的每个外角都等于360°/n,每个内角都等于(n-2)·180°/n .
7.边数相同的正多边形相似,周长比、边长比、半径比、边心距比、对应对角线比都等于相似比,面积比等于相似比的平方.
解:连接OD.
∵六边形ABCDEF为正六边形.
∴∠COD=60°,
∴△COD为等边三角形,CD=OD=4
在Rt△COG中,OC=4,CG=2.
【例2】如图,在圆内接正六边形ABCDEF中,半径OC=4,OG⊥BC,垂足为G,求这个正六边形的中心角、边长和边心距.
F
A
D
E
.
.
O
B
C
G
∴正六边形ABCDEF的中心角为60°,
边长为4,边心距为
例题讲解
1.正多边形和圆的有关概念:正多边形的中心,正多边形的半径,正多边形的中心角,正多边形的边心距.
2.正多边形的半径、正多边形的中心角、边长,正多边形的边心距之间的等量关系.
通过本课时的学习,需要我们掌握:
课堂小结
1.下列图形中:①正五边形;②等腰三角形;③正八
边形;④正2n(n为自然数)边形;⑤任意的平行四边
形.是轴对称图形的有__________,是中心对称图形的
有_________,既是中心对称图形,又是轴对称图形的
有_________.
①②③④
③④⑤
③④
2.两个正七边形的边心距之比为3:4,则它们的边长比
为_____,面积比为_____,外接圆周长比是______,中
心角度数比是______.
3:4
9:16
3:4
1:1
当堂检测
3.正方形ABCD的外接圆圆心O叫做正方形ABCD的______.
4.正方形ABCD的内切圆⊙O的半径OE叫做正方形ABCD的
________.
5.若正六边形的边长为1,那么正六边形的中心角是____度,
半径是___,边心距是 ,它的每一个内角是
____.
6.正n边形的一个外角度数与它的______角的度数相等.
中心
边心距
60
1
120°
中心
7.将一个正五边形绕它的中心旋转,至少要旋转 度,
才能与原来的图形位置重合.
72
再见