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24.6 正多邊形與圓
第1課時 正多邊形與圓
01 基礎(chǔ)題
知識點1 正多邊形的概念
1.下列敘述正確的是(B)
A.各邊相等的多邊形是正多邊形
B.各邊相等、各角也相等的多邊形是正多邊形
C.各角相等的多邊形是正多邊形
D.軸對稱圖形是正多邊形
2.已知一個正多邊形的每個外角等于60,則這個正多邊形是(B)
A.正五邊形 B.正六邊形
C.正七邊形 D.正八邊形
3.(xx株洲)下列圓的內(nèi)接正多邊形中,一條邊所對的圓心角最大的圖形是(A)
A.正三角形 B.正方形
C.正五邊形 D.正六邊形
4.如圖,在⊙O中,OA=AB,OC⊥AB,則下列結(jié)論錯誤的是(D)
A.弦AB的長等于圓內(nèi)接正六邊形的邊長
B.弦AC的長等于圓內(nèi)接正十二邊形的邊長
C.=
D.∠BAC=30
第4題圖 第5題圖
5.如圖,正方形ABCD是⊙O的內(nèi)接正方形,點P是劣弧上不同于點C的任意一點,則∠BPC的度數(shù)是45度.
6.若正多邊形的一個內(nèi)角等于140,則該正多邊形的邊數(shù)是9.
7.如圖,五邊形ABCDE內(nèi)接于⊙O,AB=BC=CD=DE=EA.求證:五邊形ABCDE是正五邊形.
證明:∵AB=BC=CD=DE=EA,
∴====.
∴====.∴∠A=∠B=∠C=∠D=∠E.
∴五邊形ABCDE是正五邊形.
8.如圖,AD,AE是正六邊形的兩條對角線,不添加任何輔助線,請你寫出兩個正確的結(jié)論.(不必說明理由)
解:本題答案不唯一,如:
①△ADE是直角三角形;
②AD是正六邊形外接圓的直徑;
③AD∥BC等.
知識點2 等分圓周畫正多邊形
9.高斯用直尺和圓規(guī)作出了正十七邊形,如圖,正十七邊形的一邊所對的外接圓的圓心角∠AOB的度數(shù)近似于(C)
A.11
B.17
C.21
D.25
10.畫一個半徑為2 cm的正五邊形,再作出這個五邊形的各條對角線,畫出一個五角星.
解:畫法:(1)以O(shè)為圓心,OA=2 cm為半徑畫圓;
(2)以O(shè)點為頂點,以O(shè)A為一邊作∠AOB=72,再依次作∠BOC=∠COD=∠DOE=72,分別與圓交于點B,C,D,E;
(3)分別連接AB,BC,CD,DE,EA.則五邊形ABCDE就是所要畫的正五邊形(如圖1);
(4)依次連接AC,AD,BD,BE,CE.就畫出了所要作的對角線和要求的五角星(如圖2).
02 中檔題
11.如圖,A,B,C,D,E,F(xiàn)是⊙O的六等分點,則∠ACB等于(C)
A.60
B.45
C.30
D.22.5
12.若正三角形、正方形、正六邊形的周長相等,它們的面積分別為S1,S2,S3,則下列關(guān)系成立的是(C)
A.S1=S2=S3 B.S1>S2>S3
C.S1
S3>S1
13.如圖,已知⊙O內(nèi)接等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=36,弦BD,CE分別平分∠ABC,∠ACB,BE=BC.求證:五邊形AEBCD是正五邊形.
證明:∵AB=AC,∠BAC=36,
∴∠ABC=∠ACB=72.
∵BD,CE平分∠ABC,∠ACB,
∴∠BAC=∠BCE=∠ACE=∠ABD=∠DBC=36.
∴====.
∴AE=BE=BC=CD=AD,
∠AEB=∠EBC=∠BCD=∠CDA=∠DAE.
∴五邊形AEBCD是正五邊形.
14.如圖,點M,N分別是正五邊形ABCDE的邊BC,CD上的點,且BM=CN,AM交BN于點P.
(1)求證:△ABM≌△BCN;
(2)求∠APN的度數(shù).
解:(1)證明:∵五邊形ABCDE是正五邊形,
∴AB=BC,∠ABM=∠BCN.
在△ABM和△BCN中,
∴△ABM≌△BCN(SAS).
(2)∵△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN.
∵∠APN=∠ABP+∠BAM,
∴∠APN=∠ABP+∠CBN=∠ABC.
∵∠ABC===108.
∴∠APN=108.
03 鏈接中考
15.如圖1,2,3,正三角形ABC、正方形ABCD、正五邊形ABCDE分別是⊙O的內(nèi)接三角形、內(nèi)接四邊形、內(nèi)接五邊形,點M,N分別從點B,C開始,以相同的速度在⊙O上逆時針運動.
(1)求圖1中∠APN的度數(shù);(寫出解題過程)
(2)寫出圖2中∠APN的度數(shù)和圖3中∠APN的度數(shù);
(3)試探索∠APN的度數(shù)與正多邊形邊數(shù)n的關(guān)系.(直接寫答案)
解:(1)∵∠APN=∠ABP+∠BAP,
又∵點M,N以相同的速度在⊙O上逆時針運動,
∴=.
∴∠BAM=∠CBN.
∴∠APN=∠ABP+∠CBN=∠ABC=60.
(2)圖2中∠APN的度數(shù)為90;
圖3中∠APN的度數(shù)為108.
(3)∠APN=.
第2課時 正多邊形的性質(zhì)
01 基礎(chǔ)題
知識點1 正多邊形的性質(zhì)與計算
1.正六邊形的邊心距為,則該正六邊形的邊長是(B)
A. B.2
C.3 D.2
2.如圖,⊙O是正五邊形ABCDE的外接圓,這個正五邊形的邊長為a,半徑為R,邊心距為r,則下列關(guān)系式錯誤的是(A)
A.R2-r2=a2 B.a(chǎn)=2Rsin36
C.a(chǎn)=2rtan36 D.r=Rcos36
第2題圖 第4題圖
3. (xx濱州)若正方形的外接圓半徑為2,則其內(nèi)切圓半徑為(A)
A. B.2
C. D.1
4.如圖,AD,BE,CF是正六邊形ABCDEF的對角線,則圖中平行四邊形的個數(shù)有(C)
A.2個 B.4個
C.6個 D.8個
5.已知⊙O的面積為2π,則其內(nèi)接正三角形的面積為(C)
A.3 B.3
C. D.
6.如圖,點O是正五邊形ABCDE的中心,則∠BAO的度數(shù)為54.
第6題圖 第7題圖
7.如圖,⊙O的內(nèi)接正三角形ABC的邊心距OD為2 cm,則⊙O的半徑為4cm.
8.(xx呼和浩特)同一個圓的內(nèi)接正方形和正三角形的邊心距的比為∶1.
9.如圖所示的向日葵圖案是用等分圓周畫出的,則⊙O與半圓P的半徑的比為2∶1.
10.(教材P51例題變式)求邊長為20 cm的正六邊形的面積與此正六邊形內(nèi)切圓周長和外接圓面積.
解:如圖,易知∠AOB==60,
∴∠DOB=30.
又∵邊長為20 cm,
∴DB=10 cm.
在Rt△OBD中,可求得OD=10 cm,OB=20 cm.
∴S正六邊形=6S△OAB=62010
=600(cm2).
正六邊形內(nèi)切圓周長為2πOD=20π cm.
正六邊形外接圓面積為πOB2=400π cm2.
知識點2 正多邊形的對稱性
11.正五邊形繞其中心旋轉(zhuǎn)下列各角度,所得正五邊形與原正五邊形不重合的是(C)
A.216 B.144
C.120 D.72
12.正二十邊形的對稱軸有20條.
02 中檔題
13.(xx達州)以半徑為2的圓的內(nèi)接正三角形、正方形、正六邊形的邊心距為三邊作三角形,則該三角形的面積為(A)
A. B.
C. D.
14.如圖,正六邊形ABCDEF中,AB=2,點P是ED的中點,連接AP,則AP的長為(C)
A.2
B.4
C.
D.
15.如圖,邊長為a的正六邊形內(nèi)有兩個三角形(數(shù)據(jù)如圖),則=(C)
A.3 B.4 C.5 D.6
第15題圖 第16題圖
16.(xx株洲)如圖,正五邊形ABCDE和正三角形AMN都是⊙O的內(nèi)接多邊形,則∠BOM=48.
17.如圖,已知⊙O的兩直徑AB,CD互相垂直,弦MN垂直平分OB,交OB于點E.求證:MB與MC分別為⊙O的內(nèi)接正六邊形和正十二邊形的邊長.
證明:連接OM.
∵MN垂直平分OB,
∴MN⊥OB,OE=OB=OM,
∴∠EMO=30.∴∠MOB=60.
∴∠MOC=30.
∵∠MOB==60,∠MOC==30,
∴MB,MC分別是⊙O內(nèi)接正六邊形和正十二邊形的邊長.
18.如圖,正五邊形ABCDE的對角線AC,BE相交于點M.
(1)求證:四邊形CDEM是菱形;
(2)設(shè)ME2=BEBM,若AB=4,求BE的長.
解:(1)證明:∵五邊形ABCDE是正五邊形,∴∠D=∠DCB=108,∠ACB=36,
∴∠DCA=72.
∴∠D+∠DCA=180.
∴DE∥AC.
同理可證DC∥BE.
∴四邊形DEMC為平行四邊形.
又∵DE=DC,
∴四邊形CDEM是菱形.
(2)∵五邊形ABCDE是正五邊形,
∴∠AEB=36,∠EAM=72.
同理可得∠BAC=∠ABE=36.
∴△ABE∽△MAB.
∴=.
∴AB2=BEBM.
∵ME2=BEBM,
∴ME=AB=4,BM=BE-4.
∴BE(BE-4)=16.
解得BE=2+2或2-2(舍去),
即BE的長為2+2.
03 鏈接中考
19.圖1、圖2分別是兩個相同正方形、正六邊形,其中一個正多邊形的頂點在另一個正多邊形外接圓圓心O處.
(1)求圖1中,重疊部分面積與陰影部分面積之比;
(2)求圖2中,重疊部分面積與陰影部分面積之比.(直接寫出答案)
解:(1)連接OA,OB,過點O作OM⊥AB,垂足為M.
∵點O是正方形ABCD外接圓圓心,
∴OA=OB.
∵四邊形ABCD為正方形,∴OM=AB.
∴S△ABO=S正方形ABCD.
∵∠AOB=90,∠AOF+∠A′OB=∠A′OB+∠BOE=90,
∴∠AOF=∠BOE.
又∵∠OAF=∠OBE=45,
∴△AOF≌△BOE(ASA).
∴S△AOF=S△BOE.
∴S重疊=S△BOF+S△BOE=S△BOF+S△AOF=S△ABO=S正方形ABCD.∴S陰影=S正方形ABCD.
∴重疊部分面積與陰影部分面積之比為1∶3.
(2)1∶2.
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