1. 判断下列命题的真假。若是真命题,在括号内打“√”,否则在括号内打“×”。
(1)各边都相等的多边形是正多边形。 (
(2)各内角都相等的多边形是正多边形。 (
(3)每条边都相等的圆内接多边形是正多边形。 (
(1)各边都相等的多边形是正多边形。 (
×
)(2)各内角都相等的多边形是正多边形。 (
×
)(3)每条边都相等的圆内接多边形是正多边形。 (
√
)答案
1. (1) × (2) × (3) √
解析
【分析】
解题时首先要明确正多边形的判定核心:需同时满足各边相等、各内角相等两个条件,二者缺一不可。接下来逐个分析命题:①对于前两个未限定前提的多边形命题,可通过举反例判断是否同时满足两个条件,能找到反例即为假命题;②第三个命题带有“圆内接多边形”的前提,需要结合圆的弦、弧、圆周角的对应关系,判断能否由“各边相等”推导出“各内角也相等”,若两个条件都能满足则为真命题。
【解析】
(1)正多边形需要同时满足各边相等、各内角相等两个要求。反例:菱形的四条边都相等,但它的邻角不一定相等,内角不全相等,因此菱形不是正多边形,故该命题为假命题。
(2)同理,反例:矩形的四个内角都是90°,全部相等,但它的长和宽不一定相等,边长不全相等,因此矩形不是正多边形,故该命题为假命题。
(3)对于圆内接多边形,若每条边都相等,根据同圆中相等的弦对应相等的弧,可得各边所对的劣弧都相等;每个内角作为圆周角,所对的弧也全部相等,因此各个内角也相等。该多边形同时满足各边相等、各内角相等,属于正多边形,故该命题为真命题。
【答案】
(1) × (2) × (3) √
【知识点】
正多边形的判定;同圆弦与弧的关系;圆内接多边形性质
【点评】
本题属于正多边形判定的基础题,易错点是容易忽略正多边形需要同时满足边等和角等两个条件,以及忽略“圆内接”这一特殊前提带来的性质推导,解题时注意区分普通多边形和有附加条件的多边形的判定差异。
【难度系数】
0.75
解题时首先要明确正多边形的判定核心:需同时满足各边相等、各内角相等两个条件,二者缺一不可。接下来逐个分析命题:①对于前两个未限定前提的多边形命题,可通过举反例判断是否同时满足两个条件,能找到反例即为假命题;②第三个命题带有“圆内接多边形”的前提,需要结合圆的弦、弧、圆周角的对应关系,判断能否由“各边相等”推导出“各内角也相等”,若两个条件都能满足则为真命题。
【解析】
(1)正多边形需要同时满足各边相等、各内角相等两个要求。反例:菱形的四条边都相等,但它的邻角不一定相等,内角不全相等,因此菱形不是正多边形,故该命题为假命题。
(2)同理,反例:矩形的四个内角都是90°,全部相等,但它的长和宽不一定相等,边长不全相等,因此矩形不是正多边形,故该命题为假命题。
(3)对于圆内接多边形,若每条边都相等,根据同圆中相等的弦对应相等的弧,可得各边所对的劣弧都相等;每个内角作为圆周角,所对的弧也全部相等,因此各个内角也相等。该多边形同时满足各边相等、各内角相等,属于正多边形,故该命题为真命题。
【答案】
(1) × (2) × (3) √
【知识点】
正多边形的判定;同圆弦与弧的关系;圆内接多边形性质
【点评】
本题属于正多边形判定的基础题,易错点是容易忽略正多边形需要同时满足边等和角等两个条件,以及忽略“圆内接”这一特殊前提带来的性质推导,解题时注意区分普通多边形和有附加条件的多边形的判定差异。
【难度系数】
0.75
2. 一个圆的内接正多边形中,一条边所对的圆心角为$72°$,则该正多边形的边数是(
A.3
B.4
C.5
D.6
C
)。A.3
B.4
C.5
D.6
答案
2. C
解析
【分析】
拿到本题首先回忆圆内接正多边形的性质:正多边形的各边长度相等,因此每条边所对的圆心角都相等,且所有边对应的圆心角之和为周角$360°$。要求正多边形的边数,只需用总圆心角$360°$除以单条边对应的圆心角度数即可,解题思路清晰直接。
【解析】
解:设该正多边形的边数为$n$。
∵圆内接正多边形的所有边所对的圆心角之和为$360°$,且正多边形各边对应的圆心角度数相等,
∴可得等式:$n×72°=360°$
解得:$n=360°÷72°=5$
因此该正多边形的边数是5。
【答案】
C
【知识点】
1.正多边形与圆的关系
2.正多边形中心角性质
【点评】
本题属于基础题,考查正多边形中心角与边数的对应关系,熟练掌握正多边形中心角总和为$360°$的性质即可快速求解,是正多边形模块的常考基础题型。
【难度系数】
0.9
拿到本题首先回忆圆内接正多边形的性质:正多边形的各边长度相等,因此每条边所对的圆心角都相等,且所有边对应的圆心角之和为周角$360°$。要求正多边形的边数,只需用总圆心角$360°$除以单条边对应的圆心角度数即可,解题思路清晰直接。
【解析】
解:设该正多边形的边数为$n$。
∵圆内接正多边形的所有边所对的圆心角之和为$360°$,且正多边形各边对应的圆心角度数相等,
∴可得等式:$n×72°=360°$
解得:$n=360°÷72°=5$
因此该正多边形的边数是5。
【答案】
C
【知识点】
1.正多边形与圆的关系
2.正多边形中心角性质
【点评】
本题属于基础题,考查正多边形中心角与边数的对应关系,熟练掌握正多边形中心角总和为$360°$的性质即可快速求解,是正多边形模块的常考基础题型。
【难度系数】
0.9
3. (1) 已知正多边形的一个内角为$135°$,则该正多边形是正
(2) 已知一个正多边形的每个外角都等于$36°$,那么它是正
八
边形。(2) 已知一个正多边形的每个外角都等于$36°$,那么它是正
十
边形。答案
3. (1) 八 (2) 十
解析
【分析】
(1) 已知正多边形的一个内角度数,有两种解题思路:思路一,先根据“正多边形的内角与相邻外角互补”求出单个外角的度数,再结合“任意多边形的外角和恒为360°”,用外角和除以单个外角度数即可得到边数,该方法更简便;思路二,设边数为n,根据多边形内角和公式$(n-2)×180°$,结合“正多边形内角和=单个内角度数×边数”列方程求解。
(2) 已知正多边形的单个外角度数,直接利用多边形外角和为360°,用外角和除以单个外角度数即可求出边数。
【解析】
(1)
∵正多边形的一个内角为$135°$,且内角与相邻外角互补
∴该正多边形的一个外角度数为$180° - 135° = 45°$
∵任意多边形的外角和为$360°$,正多边形各外角相等
∴边数$n = 360° ÷ 45° = 8$,即该正多边形为正八边形。
(2)
∵正多边形的每个外角为$36°$,多边形外角和为$360°$
∴边数$n = 360° ÷ 36° = 10$,即该正多边形为正十边形。
【答案】
(1) 八;(2) 十
【知识点】
正多边形的性质;多边形外角和定理;多边形内角和公式
【点评】
本题是正多边形相关的基础计算题,核心考查正多边形内角与外角的关系,利用外角和恒为360°的性质计算边数比用内角和公式更快捷,熟练掌握相关性质是解题的关键。
【难度系数】
0.85
(1) 已知正多边形的一个内角度数,有两种解题思路:思路一,先根据“正多边形的内角与相邻外角互补”求出单个外角的度数,再结合“任意多边形的外角和恒为360°”,用外角和除以单个外角度数即可得到边数,该方法更简便;思路二,设边数为n,根据多边形内角和公式$(n-2)×180°$,结合“正多边形内角和=单个内角度数×边数”列方程求解。
(2) 已知正多边形的单个外角度数,直接利用多边形外角和为360°,用外角和除以单个外角度数即可求出边数。
【解析】
(1)
∵正多边形的一个内角为$135°$,且内角与相邻外角互补
∴该正多边形的一个外角度数为$180° - 135° = 45°$
∵任意多边形的外角和为$360°$,正多边形各外角相等
∴边数$n = 360° ÷ 45° = 8$,即该正多边形为正八边形。
(2)
∵正多边形的每个外角为$36°$,多边形外角和为$360°$
∴边数$n = 360° ÷ 36° = 10$,即该正多边形为正十边形。
【答案】
(1) 八;(2) 十
【知识点】
正多边形的性质;多边形外角和定理;多边形内角和公式
【点评】
本题是正多边形相关的基础计算题,核心考查正多边形内角与外角的关系,利用外角和恒为360°的性质计算边数比用内角和公式更快捷,熟练掌握相关性质是解题的关键。
【难度系数】
0.85
4. 如图,正五边形ABCDE内接于$\odot O$,点F为AE的中点,则$∠ ABF$的度数是
18°
。答案
4. 18°
解析
【分析】
解题时首先回忆正多边形与外接圆的关系:正n边形内接于圆时,各边所对的劣弧度数相等,均为360°÷n。结合本题正五边形,可先算出每段劣弧的度数;再根据F是AE中点,求出弧AF的度数;最后利用圆周角定理,圆周角的度数等于其所对弧度数的一半,找到∠ABF所对的弧,代入计算即可得到结果。
【解析】
解:
∵正五边形ABCDE内接于$\odot O$,
∴正五边形的各边所对的劣弧度数相等,
每段劣弧的度数为:$360°÷5=72°$,即$\overset{\frown}{AE}=72°$。
∵点F为$\overset{\frown}{AE}$的中点,
∴$\overset{\frown}{AF}=\frac{1}{2}\overset{\frown}{AE}=\frac{1}{2}×72°=36°$。
∵$∠ ABF$是圆周角,所对的弧为$\overset{\frown}{AF}$,根据圆周角定理:圆周角的度数等于它所对弧的度数的一半,
∴$∠ ABF=\frac{1}{2}×36°=18°$。
【答案】
$18°$
【知识点】
正多边形与圆、弧的中点性质、圆周角定理
【点评】
本题是圆与正多边形结合的基础题,解题核心是将正多边形的边的关系转化为外接圆上弧的关系,再结合圆周角定理求解角度,是这部分知识的常考题型。
【难度系数】
0.7
解题时首先回忆正多边形与外接圆的关系:正n边形内接于圆时,各边所对的劣弧度数相等,均为360°÷n。结合本题正五边形,可先算出每段劣弧的度数;再根据F是AE中点,求出弧AF的度数;最后利用圆周角定理,圆周角的度数等于其所对弧度数的一半,找到∠ABF所对的弧,代入计算即可得到结果。
【解析】
解:
∵正五边形ABCDE内接于$\odot O$,
∴正五边形的各边所对的劣弧度数相等,
每段劣弧的度数为:$360°÷5=72°$,即$\overset{\frown}{AE}=72°$。
∵点F为$\overset{\frown}{AE}$的中点,
∴$\overset{\frown}{AF}=\frac{1}{2}\overset{\frown}{AE}=\frac{1}{2}×72°=36°$。
∵$∠ ABF$是圆周角,所对的弧为$\overset{\frown}{AF}$,根据圆周角定理:圆周角的度数等于它所对弧的度数的一半,
∴$∠ ABF=\frac{1}{2}×36°=18°$。
【答案】
$18°$
【知识点】
正多边形与圆、弧的中点性质、圆周角定理
【点评】
本题是圆与正多边形结合的基础题,解题核心是将正多边形的边的关系转化为外接圆上弧的关系,再结合圆周角定理求解角度,是这部分知识的常考题型。
【难度系数】
0.7
5. 一个正多边形的所有内角与它的所有外角之和为$1620°$,则它是正
九
边形。答案
5. 九
解析
【分析】
解题时首先回忆多边形的相关性质:任意多边形的外角和恒为360°,n边形的内角和为$(n-2)×180°$(n为边数,n≥3且为整数)。题目给出内角和与外角和的总和,我们可以先减去固定的外角和得到内角和,再代入内角和公式列方程求解边数n即可。
【解析】
设该正多边形的边数为n。
∵ 任意多边形的外角和均为$360°$
∴ 该正多边形的内角和为$1620° - 360° = 1260°$
根据多边形内角和公式可得:
$(n-2)×180° = 1260°$
等式两边同时除以$180°$得:$n-2 = 7$
解得:$n=9$
【答案】
九
【知识点】
多边形内角和公式、多边形外角和定理
【点评】
本题属于基础常考题,核心是对多边形内角和、外角和性质的应用,只要牢记相关公式和固定结论,通过简单的方程计算即可得出结果。
【难度系数】
0.8
解题时首先回忆多边形的相关性质:任意多边形的外角和恒为360°,n边形的内角和为$(n-2)×180°$(n为边数,n≥3且为整数)。题目给出内角和与外角和的总和,我们可以先减去固定的外角和得到内角和,再代入内角和公式列方程求解边数n即可。
【解析】
设该正多边形的边数为n。
∵ 任意多边形的外角和均为$360°$
∴ 该正多边形的内角和为$1620° - 360° = 1260°$
根据多边形内角和公式可得:
$(n-2)×180° = 1260°$
等式两边同时除以$180°$得:$n-2 = 7$
解得:$n=9$
【答案】
九
【知识点】
多边形内角和公式、多边形外角和定理
【点评】
本题属于基础常考题,核心是对多边形内角和、外角和性质的应用,只要牢记相关公式和固定结论,通过简单的方程计算即可得出结果。
【难度系数】
0.8
6. (多选题)下列用尺规等分圆周的说法中,正确的是(
A.在圆上依次截取等于半径的弦,就可以六等分圆
B.作相互垂直的两条直径,就可以四等分圆
C.按选项A的方法将圆六等分,再平分六条弦,就可以十二等分圆
D.按选项A的方法将圆六等分,六个等分点中三个不相邻的点三等分圆
ABCD
)。A.在圆上依次截取等于半径的弦,就可以六等分圆
B.作相互垂直的两条直径,就可以四等分圆
C.按选项A的方法将圆六等分,再平分六条弦,就可以十二等分圆
D.按选项A的方法将圆六等分,六个等分点中三个不相邻的点三等分圆
答案
6. ABCD
解析
【分析】
本题考查尺规等分圆周的判断,解题思路是结合圆的性质、圆心角与等分圆周的关系:将圆周n等分,等价于将周角360°分成n个相等的圆心角,每个圆心角为$\frac{360°}{n}$,据此逐个验证每个选项的操作能否得到符合要求的相等圆心角即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:若弦长等于半径,那么弦的两个端点和圆心构成等边三角形,对应圆心角为60°,$\frac{360°}{60°}=6$,因此依次截取等于半径的弦可将圆六等分,该选项正确。
B选项:相互垂直的两条直径将周角分成4个90°的圆心角,$\frac{360°}{90°}=4$,因此可将圆四等分,该选项正确。
C选项:六等分圆时每个圆心角为60°,用尺规作弦的垂直平分线可平分对应弦和其所对的弧,平分后每个圆心角变为30°,$\frac{360°}{30°}=12$,因此可以十二等分圆,该选项正确。
D选项:六等分圆的每个圆心角为60°,取三个不相邻的等分点,相邻两点对应的圆心角为$60°×2=120°$,$\frac{360°}{120°}=3$,因此这三个点可三等分圆,该选项正确。
综上四个选项均正确。
【答案】
ABCD
【知识点】
正多边形与圆;尺规作图;等分圆周
【点评】
本题围绕常见的尺规等分圆周的方法命题,需要熟练掌握圆心角和圆周等分的对应关系,以及3、4、6、12等常见等分数的操作方法,对基础概念的掌握要求较高,做题时注意不要漏选正确选项。
【难度系数】
0.7
本题考查尺规等分圆周的判断,解题思路是结合圆的性质、圆心角与等分圆周的关系:将圆周n等分,等价于将周角360°分成n个相等的圆心角,每个圆心角为$\frac{360°}{n}$,据此逐个验证每个选项的操作能否得到符合要求的相等圆心角即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:若弦长等于半径,那么弦的两个端点和圆心构成等边三角形,对应圆心角为60°,$\frac{360°}{60°}=6$,因此依次截取等于半径的弦可将圆六等分,该选项正确。
B选项:相互垂直的两条直径将周角分成4个90°的圆心角,$\frac{360°}{90°}=4$,因此可将圆四等分,该选项正确。
C选项:六等分圆时每个圆心角为60°,用尺规作弦的垂直平分线可平分对应弦和其所对的弧,平分后每个圆心角变为30°,$\frac{360°}{30°}=12$,因此可以十二等分圆,该选项正确。
D选项:六等分圆的每个圆心角为60°,取三个不相邻的等分点,相邻两点对应的圆心角为$60°×2=120°$,$\frac{360°}{120°}=3$,因此这三个点可三等分圆,该选项正确。
综上四个选项均正确。
【答案】
ABCD
【知识点】
正多边形与圆;尺规作图;等分圆周
【点评】
本题围绕常见的尺规等分圆周的方法命题,需要熟练掌握圆心角和圆周等分的对应关系,以及3、4、6、12等常见等分数的操作方法,对基础概念的掌握要求较高,做题时注意不要漏选正确选项。
【难度系数】
0.7
7. 用直尺和圆规作如图图案(尺寸大小不限)。
(第7题)
答案
解:
作法如下:
1. 任取一点O,以适当长度为半径作⊙O;
2. 过点O作⊙O的任意一条直径AC,再作直径AC的垂线,交⊙O于B、D两点,得到互相垂直的两条直径AC、BD,将⊙O四等分,顺次连接A、B、C、D,得到第一个圆内接正方形;
3. 分别作∠AOB、∠BOC、∠COD、∠DOA的角平分线,四条角平分线分别交⊙O于点E、F、G、H,此时点A、E、B、F、C、G、D、H将⊙O八等分;
4. 顺次连接E、F、G、H,得到第二个旋转了45°的同圆内接正方形;
5. 保留所作的⊙O和两个正方形的所有边,即可得到题图所示的图案。
作法如下:
1. 任取一点O,以适当长度为半径作⊙O;
2. 过点O作⊙O的任意一条直径AC,再作直径AC的垂线,交⊙O于B、D两点,得到互相垂直的两条直径AC、BD,将⊙O四等分,顺次连接A、B、C、D,得到第一个圆内接正方形;
3. 分别作∠AOB、∠BOC、∠COD、∠DOA的角平分线,四条角平分线分别交⊙O于点E、F、G、H,此时点A、E、B、F、C、G、D、H将⊙O八等分;
4. 顺次连接E、F、G、H,得到第二个旋转了45°的同圆内接正方形;
5. 保留所作的⊙O和两个正方形的所有边,即可得到题图所示的图案。
解析
【分析】
观察图案可知,该图案由1个圆和2个内接于同圆、夹角为45°的正方形组成。作图时可按照从整体到局部的思路分步操作:首先作基础的圆;其次将圆四等分,顺次连接四等分点得到第一个正方形;接着将圆八等分,取其中间隔的四个等分点顺次连接,得到旋转45°的第二个正方形;最后保留作图痕迹即可得到目标图案。
【解析】
按照尺规作图的规范步骤操作如下:
1. 任取一点O,以适当长度为半径作⊙O;
2. 过点O作⊙O的任意一条直径AC,再用尺规作AC的垂线,交⊙O于B、D两点,得到互相垂直的两条直径AC、BD,此时A、B、C、D为⊙O的四等分点,顺次连接A、B、C、D,得到第一个圆内接正方形;
3. 分别用尺规作∠AOB、∠BOC、∠COD、∠DOA的角平分线,四条角平分线分别交⊙O于点E、F、G、H,此时A、E、B、F、C、G、D、H将⊙O八等分;
4. 顺次连接E、F、G、H,得到第二个与第一个正方形夹角为45°的同圆内接正方形;
5. 保留所作的⊙O和两个正方形的所有边,即为所求图案。
【答案】
作法如下:
1. 任取一点O,以适当长度为半径作⊙O;
2. 过点O作⊙O的任意一条直径AC,再作直径AC的垂线,交⊙O于B、D两点,得到互相垂直的两条直径AC、BD,将⊙O四等分,顺次连接A、B、C、D,得到第一个圆内接正方形;
3. 分别作∠AOB、∠BOC、∠COD、∠DOA的角平分线,四条角平分线分别交⊙O于点E、F、G、H,此时点A、E、B、F、C、G、D、H将⊙O八等分;
4. 顺次连接E、F、G、H,得到第二个旋转了45°的同圆内接正方形;
5. 保留所作的⊙O和两个正方形的所有边,即可得到题图所示的图案。
【知识点】
1. 尺规作图
2. 正多边形与圆
3. 垂线与角平分线作图
【点评】
本题属于尺规作图基础应用题,需要先拆解图案的构成要素,结合圆的等分方法分步完成作图,重点考查对基本尺规作图操作的掌握和图案分析能力。
【难度系数】
0.8
观察图案可知,该图案由1个圆和2个内接于同圆、夹角为45°的正方形组成。作图时可按照从整体到局部的思路分步操作:首先作基础的圆;其次将圆四等分,顺次连接四等分点得到第一个正方形;接着将圆八等分,取其中间隔的四个等分点顺次连接,得到旋转45°的第二个正方形;最后保留作图痕迹即可得到目标图案。
【解析】
按照尺规作图的规范步骤操作如下:
1. 任取一点O,以适当长度为半径作⊙O;
2. 过点O作⊙O的任意一条直径AC,再用尺规作AC的垂线,交⊙O于B、D两点,得到互相垂直的两条直径AC、BD,此时A、B、C、D为⊙O的四等分点,顺次连接A、B、C、D,得到第一个圆内接正方形;
3. 分别用尺规作∠AOB、∠BOC、∠COD、∠DOA的角平分线,四条角平分线分别交⊙O于点E、F、G、H,此时A、E、B、F、C、G、D、H将⊙O八等分;
4. 顺次连接E、F、G、H,得到第二个与第一个正方形夹角为45°的同圆内接正方形;
5. 保留所作的⊙O和两个正方形的所有边,即为所求图案。
【答案】
作法如下:
1. 任取一点O,以适当长度为半径作⊙O;
2. 过点O作⊙O的任意一条直径AC,再作直径AC的垂线,交⊙O于B、D两点,得到互相垂直的两条直径AC、BD,将⊙O四等分,顺次连接A、B、C、D,得到第一个圆内接正方形;
3. 分别作∠AOB、∠BOC、∠COD、∠DOA的角平分线,四条角平分线分别交⊙O于点E、F、G、H,此时点A、E、B、F、C、G、D、H将⊙O八等分;
4. 顺次连接E、F、G、H,得到第二个旋转了45°的同圆内接正方形;
5. 保留所作的⊙O和两个正方形的所有边,即可得到题图所示的图案。
【知识点】
1. 尺规作图
2. 正多边形与圆
3. 垂线与角平分线作图
【点评】
本题属于尺规作图基础应用题,需要先拆解图案的构成要素,结合圆的等分方法分步完成作图,重点考查对基本尺规作图操作的掌握和图案分析能力。
【难度系数】
0.8
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