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3.8 圆内接正多边形 教案

一、情境导入
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正多边形来吗?
二、合作探究
探究点:圆内接正多边形
【类型一】 圆内接正多边形的相关计算
已知正六边形的边心距为3,求正六边形的内角、外角、中心角、半径、边长、周长和面积. 解析:根据题意画出图形,可得△OBC 是等边三角形,然后由三角函数的性质,求得OB 的长,继而求得正六边形的周长和面积.
解:如图,连接OB ,OC ,过点O 作OH ⊥BC 于H ,∵六边形ABCDEF 是正六边形,∴∠BOC =1
6
×360°=60°,∴中心角是60°.∵OB =OC ,∴△OBC 是等边三角形,∴BC =OB =OC .∵OH =3,sin ∠OBC =OH OB =3
2,∴OB =BC =2.∴内角为180°×(6-2)6 =120°,外角为60°,周长为2×6
=12,S 正六边形ABCDEF =6S △OBC =6×1
2
×2× 3=6 3.
方法总结:圆内接正六边形是一个比较特殊的正多边形,它的半径等于边长,对于它的计算要熟练掌握.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第11题 【类型二】 圆内接正多边形的画法
如图,已知半径为R 的⊙O ,用多种工具、多种方法作出圆内接正三角形.
解析:度量法:用量角器量出圆心角是120度的角;尺规作图法:先将圆六等分,然后再每两份合并成一份,将圆三等分.
解:方法一:(1)用量角器画圆心角∠AOB =120°,∠BOC =120°; (2)连接AB ,BC ,CA ,则△ABC 为圆内接正三角形. 方法二:(1)用量角器画圆心角∠BOC =120°;
(2)在⊙O 上用圆规截取AC ︵=AB ︵

(3)连接AC ,BC ,AB ,则△ABC 为圆内接正三角形. 方法三:(1)作直径AD ;
(2)以D 为圆心,以OA 长为半径画弧,交⊙O 于B ,C ; (3)连接AB ,BC ,CA ,则△ABC 为圆内接正三角形. 方法四:(1)作直径AE ;
(2)分别以A ,E 为圆心,OA 长为半径画弧与⊙O 分别交于点D ,F ,B ,C ;
(3)连接AB ,BC ,CA (或连接EF ,ED ,DF ),则△ABC (或△EFD )为圆内接正三角形.
方法总结:解决正多边形的作图问题,通常可以使用的方法有两大类:度量法、尺规作图法;其中度量法可以画出任意的多边形,而尺规作图只能作出一些特殊的正多边形,如边数是3、4的整数倍的正多边形.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第5题 【类型三】 正多边形外接圆与内切圆的综合
如图,已知正三角形的边长为2a .
(1)求它的内切圆与外接圆组成的圆环的面积;
(2)根据计算结果,要求圆环的面积,只需测量哪一条弦的大小就可算出圆环的面积? (3)将条件中的“正三角形”改为“正方形”、“正六边形”你能得出怎样的结论? (4)已知正n 边形的边长为2a ,请写出它的内切圆与外接圆组成的圆环的面积.
解析:正多边形的边心距、半径、边长的一半正好构成直角三角形,根据勾股定理就可以求解. 解:(1)设正三角形ABC 的中心为O ,BC 切⊙O 于点D ,连接OB 、OD ,则OD ⊥BC ,BD =DC =a .则S 圆环=π·OB 2-π·OD 2=πOB 2-OD 2=π·BD 2=πa 2;
(2)只需测出弦BC (或AC ,AB )的长; (3)结果一样,即S 圆环=πa 2; (4)S 圆环=πa 2.
方法总结:正多边形的计算,一般是过中心作边的垂线,连接半径,把内切圆半径、外接圆半径、边心距,中心角之间的计算转化为解直角三角形.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第4题 【类型四】 圆内接正多边形的实际运用
如图①,有一个宝塔,它的地基边缘是周长为26m 的正五边形ABCDE (如图②),点O 为中
心(下列各题结果精确到0.1m).
(1)求地基的中心到边缘的距离;
(2)已知塔的墙体宽为1m ,现要在塔的底层中心建一圆形底座的塑像,并且留出最窄处为1.6m 的观光通道,问塑像底座的半径最大是多少?
解析:(1)构造一个由正多边形的边心距、半边和半径组成的直角三角形.根据正五边形的性质得到半边所对的角是360°
10=36°,再根据题意中的周长求得该正五边形的半边是26÷10=2.6,最后由该
角的正切值进行求解;(2)根据(1)中的结论,塔的墙体宽为1m 和最窄处为1.6m 的观光通道,进行计算.
解:(1)作OM ⊥AB 于点M ,连接OA 、OB ,则OM 为边心距,∠AOB 是中心角.由正五边形性质得∠AOB =360°÷5=72°,∴∠AOM =36°.∵AB =1
5×26=5.2,∴AM =2.6.在Rt △AMO 中,边心距
OM =AM tan36°= 2.6
tan36°
≈3.6(m).所以,地基的中心到边缘的距离约为3.6m ;
(2)3.6-1-1.6=1(m).
所以,塑像底座的半径最大约为1m.
方法总结:解决问题关键是将实际问题转化为数学问题来解答.熟悉正多边形各个元素的算法.
三、板书设计
圆内接正多边形
1.正多边形的有关概念
2.正多边形的画法
3.正多边形的有关计算

业设计1.下列边长为a的正多边形与边长为a的正方形组合起来,不能镶嵌成平面的是( )
(1)正三角形(2)正五边形(3)正六边形(4)正八边形
A.(1)(2) B.(2)(3) C.(1)(3) D.(1)(4)
2.以下说法正确的是
A.每个内角都是120°的六边形一定是正六边形.
B.正n边形的对称轴不一定有n条.
C.正n边形的每一个外角度数等于它的中心角度数.
D.正多边形一定既是轴对称图形,又是中心对称图形.
3.若同一个圆的内角正三角形、正方形、正六边形的边心距分别为r3,r4,r6,则r3:r4:r6等于( )
A.1:2:3B.3:2:1C.1:2:3D.3:2:1
4.如图,若正方形A1B1C1D1内接于正方形ABCD的内接圆,则
AB
B
A
1
1的值为()
A.
2
1
B.
2
2
C.
4
1
D.
4
2
5.已知正六边形ABCDEF内接于⊙O,图中阴影部分的面积为3
12,则⊙O的半径为______________________.
第5题图第6题图
6.如图,正方形ABCD内接于⊙O,点E在AD上,则∠BEC= .
7.将一块正六边形硬纸片(图1),做成一个底面仍为正六边形且高相等的无盖纸盒(侧面均垂直于底面,见图2),需在每一个顶点处剪去一个四边形,例如图中的四边形AGA/H,那么∠GA/H的大小是度.
O
B C
D
A
E
F E
D
C
B
A O
8.从一个半径为10㎝的圆形纸片上裁出一个最大的正方形,则此正方形的边长为.
9.如图五边形ABCDE内接于⊙O,∠A=∠B=∠C=∠D=∠E.
求证:五边形ABCDE是正五边形
10.如图,10-1、10-2、10-3、…、10-n分别是⊙O的内接正三角形ABC,正四边形ABCD、正五边形ABCDE、…、正n边形ABCD…,点M、N分别从点B、C开始以相同的速度在⊙O上逆时针运动。

(1)求图10-1中∠APN的度数;
(2)图10-2中,∠APN的度数是_______,图10-3中∠APN的度数是________。

(3)试探索∠APN的度数与正多边形边数n的关系(直接写答案)
教学后记本节课新概念较多,对概念的教学要注意从“形”的角度去认识和辨析,但对概念的严格定义不能要求过高.在概念教学中,要重视运用启发式教学,让学生从“形”的特征获得对几何概念的直观认识,鼓励学生用自己的语言表述有关概念,再进一步准确理解有关概念的文字表述,促进学生主动学习.所以在教学的过程中应尽量使用多媒体教学手段.
A
B
M
C
P
N
O.
图10-1
.O
A
B C
D
M
N
P
图10-2
E
A
B
C D
M
N
P
.O
图10-3
.
M
N
P
O
图10-4
A
B C
O
D
E
C
B
A。

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