3.7 正多边形(1)
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
.
活动1
问题
2
,日常生活中
,
我们经常能看到正多边形的物体
,
利用正多边形
,
我们也可以得到许多美丽的图案
,
你还能举出一些这样的例子吗
?
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
.
活动2
如图
,
把⊙
O
分成相等的
5
段弧
,
依次连接各分点得到正五边形
ABCDE.
∴
AB=BC=CD=DE=EA,
∴ ∠
A
=
∠
B.
∵
·
A
B
C
D
E
O
同理∠
B
=
∠
C
=
∠
D
=
∠
E.
又五边形
ABCDE
的顶点都在⊙
O
上
,
∴
五边形
ABCDE
是⊙
O
的内接正五边形
, ⊙
O
是五边形
ABCDE
的 外接圆
.
我们以圆内接正五边形为例证明
.
∵弧
AB
=
弧
BC
=
弧
CD
=
弧
DE
=
弧
EA
,
弧
BCE
=
弧
CDA
,
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
,
它的地基是半径为
4
m
的正六边形
,
求地基的周长和面积
(
精确到
0.1
m
2
).
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
活动3
练习
1.
矩形是正多边形吗
?
菱形呢
?
正方形呢
?
为什么
?
矩形不一定是正多边形
.
因为四条边不一定都相等
;
菱形不一定是正多边形
.
因为四个角不一定都相等
;
正方形是正多边形.因为四条边都相等,四个角都相等
.
活动4
2.
各边相等的圆内接多边形是正多边形吗
?
各角都相等的圆内接多边形呢
?
如果是
,
说明为什么
;
如果不是
,
举出反例
.
各边相等的圆内接多边形是正多边形
.
多边形
A
1
A
2
A
3
A
4
…
A
n
是⊙
O
的内接多边形
,
且
A
1
A
2
=
A
2
A
3
=
A
3
A
4
=…=
A
n
-
1
A
n
,
∴
多边形
A
1
A
2
A
3
A
4
…
A
n
是正多边形
.
A
2
A
7
A
n
·
A
1
A
3
A
4
A
5
A
6
O
∴弧
A
1
A
2
=
弧
A
2
A
3
=
弧
A
3
A
4
=…=
弧
A
n
-
1
A
n
=
弧
A
n
A
1,
∴弧
A
2
A
3
A
n
=
弧
A
3
A
4
A
1
=
弧
A
4
A
5
A
2
=…=
弧
A
1
A
2
A
n
-1
,
3.
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
的边
BC
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
由勾股定理,求得
AB
=
解:连接
OB
,
OC
,
过点
O
作
OE
⊥
BC
垂足为
E
.
则∠
OEB
=90°
,∠
OBE
= ∠
BOE
=45°.
Rt△
OBE
为等腰直角三角形
.
则有
·
A
B
C
D
O
E
3.7
正多边形(
2
)
实际生活中,经常会遇到画平面正多边形的问题,比如画一个六角螺帽的平面图,画一个五角形等,这些问题都与等分圆周有关,要制造如图中零件,也需要等分圆周.
例如,我们可以这样来画一个边长为
2
cm
的正六边形.
第一种方法,如图,以
2
cm
为半径作一个⊙
O
,用量角器画一个等于 的圆心角,它对着一段弧,然后在圆上依次截取与这
条弧相等的弧,就得到圆的
6
个等分点,顺次连接各分点,即可得出正六边形.
·
60°
O
90
0
180
60
120
活动1
利用这种方法可以画出任意的正
n
边形
.
第二种方法,如图,以
2
cm
为半径作一个⊙
O
,由于正六边形的半径等于边长,所以在圆上依次截取等于
2
cm
的弦,就可以将圆六等分,顺次连接各分点即可.
·
O
活动2
由此
,
你能画出正三角形
,
正十二边形吗
?
参照图,按照一定比例,画一个停车让行的交通标志的外缘.
停
探究
活动3
用等分圆周的方法画出下列图案:
活动4
练习