正多边形圆弧长公式及计算.doc

正多边形和圆、弧长公式及有关计算? ［学习目标］ ? 1. 正多边形的有关概念；正多边形、正多边形的中心、半径、边心距、中心角。正n边形的半径，边心距把正n边形分成2n个全等的直角三角形。 ? 2. 正多边形和圆的关系定理 ??? 任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆，这两个圆是同心圆，因此可采用作辅助圆的办法，解决一些问题。 ? 3. 边数相同的正多边形是相似多边形，具有以下性质： ??? （1）半径（或边心距）的比等于相似比。 ??? （2）面积的比等于边心距（或半径）的比的平方，即相似比的平方。 ? 4. 由于正n边形的n个顶点n等分它的外接圆，因此画正n边形实际就是等分圆周。 ??? （1）画正n边形的步骤： ??? 将一个圆n等分，顺次连接各分点。 ??? （2）用量角器等分圆 ??? 先用量角器画一个等于的圆心角，这个角所对的弧就是圆的，然后在圆上依次截取这条弧的等弧，就得到圆的n等分点，连结各分点即得此圆的内接正n边形。 ? 5. 对于一些特殊的正n边形，如正四边形、正八边形、正六边形、正三角形、正十二边形还可以用尺规作图。 ? 6. 圆周长公式：，其中C为圆周长，R为圆的半径，把圆周长与直径的比值叫做圆周率。 ? 7. n°的圆心角所对的弧的弧长： ??? n表示1°的圆心角的度数，不带单位。 ? 8. 正n边形的每个内角都等于，每个外角为，等于中心角。 ? 二. 重点、难点： ? 1. 学习重点： ??? 正多边形和圆关系，弧长公式及应用。 ??? 正多边形的计算可转化为解直角三角形的问题。 ??? 只有正五边形、正四边形对角线相等。 ? 2. 学习难点： ??? 解决有关正多边形和圆的计算，应用弧长公式。 ? 【典型例题】 ? 例1. 正六边形两条对边之间的距离是2，则它的边长是（??? ） ??? A. ??????????????? B. ?????????????? C. ??????????????? D. ??? 解：如图所示，BF＝2，过点A作AG⊥BF于G，则FG＝1 ??? 又∵∠FAG＝60° ??? ??? 故选B ??? 点拨：正六边形是正多边形中最重要的多边形，要注意正六边形的一些特殊性质。 ? ? 例2. 正三角形的边心距、半径和高的比是（??? ） ??? A. 1∶2∶3????????????????????????? B. ??? C. ?????????????????? D. ??? 解：如图所示，OD是正三角形的边心距，OA是半径，AD是高 ??? 设，则AO＝2r，AD＝3r ??? ∴OD∶AO∶AD＝r∶2r∶3r＝1∶2∶3 ??? 故选A ??? 点拨：正三角形的内心也是重心，所以内心到对边的距离等于到顶点距离的。通过这个定理可以使问题得到解决。 ? ? 例3. 周长相等的正三角形、正四边形、正六边形的面积之间的大小关系是（??? ） ??? A. ???????????????? B. ??? C. ???????????????? D. ??? 解析：设它们的周长为，则正三角形的边长是，正四边形的边长为，正六边形的边长为 ??? ????? ??? ??? 故选B ??? 点拨：一定要注意三个正多边形的周长相等这一重要条件，否则容易得出错误结论。 ? ? 例4. 如图所示，正五边形的对角线AC和BE相交于点M，求证： ??? （1）； ??? （2） ??? 点悟：若作出外接圆可以轻易解决问题。 ??? 证明：（1）正五边形必有外接圆，作出这个辅助圆，则 ??? ??? ∴∠BEA＝36° ??? ??? ??? （2） ??? 又∵公共角∠ABM＝∠EBA ??? ∴△ABM∽△EBA ??? ? ? 例5. 已知正六边形ABCDEF的半径为2cm，求这个正六边形的边长、周长和面积。 ??? 解：∵正六边形的半径等于边长 ??? ∴正六边形的边长 ????? 正六边形的周长 ????? 正六边形的面积 ??? 点拨：本题的关键是正六边形的边长等于半径。 ? ? 例6. 已知正方形的边长为2cm，求它的外接圆的外切正三角形的边长和面积。 ??? 解：∵正方形的边长为2cm ??? ∴正方形的外接圆半径为cm ??? ∴外接圆的外切正三角形一边上的高为cm ??? ∴正三角形的边长为 ??? ∴正三角形的面积为 ??? 点拨：本题的重点是正方形的边长、圆的半径和正三角形的半径之间的关系。 ? ? 例7. 如图所示，已知⊙和⊙外切于点P，⊙和⊙的半径分别为r和3r，AB为两圆的外公切线，A、B为切点，求AB与两弧所围的阴影部分的面积。 ??? 解：连结，过点作 ??? 在中， ??? ??? ∴梯形的面积为： ?