30.3 正多边形与圆 导学案 (含答案)2026-2027学年数学人教版九年级上册

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30.3 正多边形与圆 导学案 (含答案)2026-2027学年数学人教版九年级上册

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           30.3 正多边形与圆
学习目标
1.理解正多边形的中心、半径、边心距、中心角等有关概念.
2.掌握正多边形的有关计算方法,会运用半径、边心距、边长之间的关系进行计算.
3.体会将正多边形计算问题转化为直角三角形问题的化归思想.
· 预习导学 ·
知识点一 正多边形的有关概念
1.正多边形的外接圆的圆心叫作正多边形的________,外接圆的半径叫作正多边形的________,正多边形每一边所对的圆心角叫作正多边形的________,中心到正多边形的一边的距离叫作正多边形的________.
课堂探究 下列说法正确的是( C ).
A.各边相等的多边形是正多边形
B.各角相等的多边形是正多边形
C.各边相等的圆内接多边形是正多边形
D.各角相等的圆内接多边形是正多边形
知识点二 正多边形的有关计算
2.正n边形的中心角度数为________.正多边形半径R、边心距r、边长a之间的关系:________.
课堂探究 如图,已知正六边形ABCDEF内接于⊙O,⊙O的半径为4.
(1)求点O到AB的距离;
(2)求正六边形ABCDEF的面积.
解题通法 在正多边形与圆中,有关正多边形的边长、半径、边心距和中心角的计算问题,一般转化为直角三角形的问题,再利用勾股定理计算.其各个量之间的关系如下(半径用R表示,边心距用r表示,边长用a表示):
(1)+r2=R2.若已知其中两个量,则可求出第三个量.
(2)周长:l正n边形=na.
(3)面积:S正n边形=lr.
· 课时作业 ·
基础巩固
1.若一个圆内接正多边形的中心角是60°,则这个正多边形是(  ).
A.正八边形 B.正七边形
C.正六边形 D.正五边形
2.如图,点O是正五边形ABCDE的中心,⊙O是正五边形的外接圆,则∠ADE的度数为(  ).
A.30° B.32°
C.36° D.40°
3.如图,正六边形ABCDEF的半径OA=OD=2,则点B关于原点O的对称点的坐标为(  ).
A.(1,-) B.(-1,)
C.(-,1) D.(,-1)
4.正三角形内切圆半径r与外接圆半径R之间的关系为(  ).
A.4R=5r B.3R=4r
C.2R=3r D.R=2r
5.如图,AB是⊙O的内接正n边形的一边,点C在⊙O上,∠ACB=18°,则n=________.
6.如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,P为上的一点(点P不与点A,B重合),则∠CPE的度数为________.
能力达标
7.如图,边长为8的正方形,剪去四个角后成为一个正八边形,则这个正八边形的边长为(  ).
A.16-8 B.8
C.16+8 D.16-4
8.如图,已知⊙O的半径为1 cm,求作⊙O的内接正八边形.
9.如图,等边三角形ABC内接于⊙O,BD为内接正十二边形的一边,CD=5,求⊙O的半径.
挑战创新
10.司南是我国古代辨别方向用的一种仪器.其早在战国时期就已被发明,是现在所用的指南针的始祖,如图1所示.如图2,司南中心为一圆形,圆心为点O,直径为20,根据八个方位将圆形八等分(点A~H),过点E作⊙O的切线与AG的延长线交于点M,连接EG.
 
(1)相邻两个方位间所夹的圆心角的度数为________;
(2)求AG的长;
(3)求ME的长.
参考答案
知识点
1.中心;半径;中心角;边心距
2.;(a)2+r2=R2
课堂探究 【解】(1)如图,连接OA,OB,过点O作OH⊥AB,垂足为H.
因为六边形ABCDEF是正六边形,
所以∠AOB=360°÷6=60°.
因为OA=OB=4,
所以∠AOH=30°,
所以AH=OA=2,
所以在Rt△AOH中,
OH===2,
即点O到AB的距离为2.
(2)因为OA=OB,OH⊥AB,
所以AB=2AH=4,
所以正六边形ABCDEF的面积=×4×2×6=24.
基础巩固
1.C
2.C
3.D
4.D
5.10
6.72°
能力达标
7.A
8.如图,任意作一条⊙O的直径
AB,作AB的垂线,可得直径CD,再分别作∠AOC和∠AOD的平分线EF,GH,分别交⊙O于点E,F,G,H,连接相邻的交点,即可得正八边形AECHBFDG.
9.如图,连接OB,OC,OD,
则∠BOC==120°,
∠BOD==30°,
所以∠COD=∠BOC-∠BOD=120°-30°=90°.
设⊙O的半径为r.
在Rt△COD中,根据勾股定理,得r2+r2=(5)2,
所以r=5,
即⊙O的半径为5.
挑战创新
10.(1)45°
(2)因为AE为⊙O的直径,
所以∠AGE=90°.
因为=,
所以AG=EG,
所以∠GAE=∠AEG=45°,
所以AG=EG=10.
(3)因为ME为⊙O的切线,
所以∠AEM=90°.
由(2)知,∠GAE=45°,
所以ME=AE=20.

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