1.(株洲中考)下列圆的内接正多边形中,一条边所对的圆心角最大的图形是 (
A.正三角形
B.正方形
C.正五边形
D.正六边形
A
)A.正三角形
B.正方形
C.正五边形
D.正六边形
答案
A 解析:
∵正三角形一条边所对的圆心角的度数是360°÷3=120°,正方形一条边所对的圆心角的度数是360°÷4=90°,正五边形一条边所对的圆心角的度数是360°÷5=72°,正六边形一条边所对的圆心角的度数是360°÷6=60°,
∴一条边所对的圆心角最大的图形是正三角形,故选A.
∵正三角形一条边所对的圆心角的度数是360°÷3=120°,正方形一条边所对的圆心角的度数是360°÷4=90°,正五边形一条边所对的圆心角的度数是360°÷5=72°,正六边形一条边所对的圆心角的度数是360°÷6=60°,
∴一条边所对的圆心角最大的图形是正三角形,故选A.
解析
【分析】
解题思路:圆的周角为360°,圆内接正n边形的各边长度相等,因此每条边所对的圆心角也相等,等于周角360°除以边数n。接下来分别计算四个选项中正多边形一条边对应的圆心角,再比较大小,即可找到圆心角最大的图形。
【解析】
分别计算各选项正多边形一条边所对的圆心角:
选项A(正三角形):边数为3,圆心角=360°÷3=120°;
选项B(正方形):边数为4,圆心角=360°÷4=90°;
选项C(正五边形):边数为5,圆心角=360°÷5=72°;
选项D(正六边形):边数为6,圆心角=360°÷6=60°;
比较可知,120°最大,因此一条边所对的圆心角最大的图形是正三角形。
【答案】A
【知识点】正多边形与圆;圆心角计算
【点评】本题考查圆内接正多边形的圆心角计算,核心是利用正多边形各边对应圆心角相等的性质,结合周角为360°的知识点求解,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.8
解题思路:圆的周角为360°,圆内接正n边形的各边长度相等,因此每条边所对的圆心角也相等,等于周角360°除以边数n。接下来分别计算四个选项中正多边形一条边对应的圆心角,再比较大小,即可找到圆心角最大的图形。
【解析】
分别计算各选项正多边形一条边所对的圆心角:
选项A(正三角形):边数为3,圆心角=360°÷3=120°;
选项B(正方形):边数为4,圆心角=360°÷4=90°;
选项C(正五边形):边数为5,圆心角=360°÷5=72°;
选项D(正六边形):边数为6,圆心角=360°÷6=60°;
比较可知,120°最大,因此一条边所对的圆心角最大的图形是正三角形。
【答案】A
【知识点】正多边形与圆;圆心角计算
【点评】本题考查圆内接正多边形的圆心角计算,核心是利用正多边形各边对应圆心角相等的性质,结合周角为360°的知识点求解,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.8
2. (2025 · 宿迁中考改编) 如图, 正五边形
$ABCDE$ 内接于$\odot O$, 连接$AC$, 则$∠ ACD$的度
数为
(

A.$54°$
B.$60°$
C.$72°$
D.$82°$
$ABCDE$ 内接于$\odot O$, 连接$AC$, 则$∠ ACD$的度
数为
(
C
)A.$54°$
B.$60°$
C.$72°$
D.$82°$
答案
C 解析:
∵正五边形ABCDE内接于⊙O,
∴BA=BC,∠B=∠BCD = $\frac{(5-2)×180°}{5}$ = 108°,
∴ ∠ACB = ∠CAB = $\frac{180°-∠ B}{2}=36°$,
∴∠ACD=∠BCD-∠ACB=72°.故选C.
∵正五边形ABCDE内接于⊙O,
∴BA=BC,∠B=∠BCD = $\frac{(5-2)×180°}{5}$ = 108°,
∴ ∠ACB = ∠CAB = $\frac{180°-∠ B}{2}=36°$,
∴∠ACD=∠BCD-∠ACB=72°.故选C.
解析
【分析】
要计算∠ACD的度数,需先利用正五边形的性质求出其内角∠BCD的度数,再结合正五边形边长相等得到等腰三角形ABC,求出∠ACB的度数,最后通过角的差计算∠ACD。
【解析】
∵正五边形ABCDE内接于$\odot O$,
∴正五边形的每个内角为$\frac{(5-2)×180°}{5}=108°$,且边长相等,即$BA=BC$,
∴$∠B=∠BCD=108°$。
在$△ ABC$中,$BA=BC$,故$△ ABC$为等腰三角形,
根据三角形内角和为$180°$,得$∠ACB=\frac{180°-∠B}{2}=\frac{180°-108°}{2}=36°$,
因此$∠ACD=∠BCD - ∠ACB=108° - 36°=72°$。
【答案】
C
【知识点】
正多边形与圆、等腰三角形性质、多边形内角和
【点评】
本题是正多边形内接圆的基础角度计算题,核心考查正多边形内角性质与等腰三角形的角度计算,解题思路清晰,属于常规几何题。
【难度系数】
0.6
要计算∠ACD的度数,需先利用正五边形的性质求出其内角∠BCD的度数,再结合正五边形边长相等得到等腰三角形ABC,求出∠ACB的度数,最后通过角的差计算∠ACD。
【解析】
∵正五边形ABCDE内接于$\odot O$,
∴正五边形的每个内角为$\frac{(5-2)×180°}{5}=108°$,且边长相等,即$BA=BC$,
∴$∠B=∠BCD=108°$。
在$△ ABC$中,$BA=BC$,故$△ ABC$为等腰三角形,
根据三角形内角和为$180°$,得$∠ACB=\frac{180°-∠B}{2}=\frac{180°-108°}{2}=36°$,
因此$∠ACD=∠BCD - ∠ACB=108° - 36°=72°$。
【答案】
C
【知识点】
正多边形与圆、等腰三角形性质、多边形内角和
【点评】
本题是正多边形内接圆的基础角度计算题,核心考查正多边形内角性质与等腰三角形的角度计算,解题思路清晰,属于常规几何题。
【难度系数】
0.6
3. 正九边形的每一个外角是
40
°,每一个内角是140
°,该图形绕其中心至少旋转40
°才能和本身重合.答案
40 140 40 解析:
∵正九边形的外角和为360°,
∴每一个外角是360°÷9=40°,
∴每一个内角是180°-40°=140°.
∵该图形中心角度数为40°,
∴该图形绕其中心至少旋转40°才能和本身重合.
∵正九边形的外角和为360°,
∴每一个外角是360°÷9=40°,
∴每一个内角是180°-40°=140°.
∵该图形中心角度数为40°,
∴该图形绕其中心至少旋转40°才能和本身重合.
解析
【分析】
要解决正九边形的相关角度问题,需利用正多边形的核心性质:①任意多边形外角和恒为360°,正多边形每个外角相等;②正多边形的内角与相邻外角互补;③正多边形是旋转对称图形,绕中心旋转与自身重合的最小角度等于其中心角,且正n边形的中心角等于每个外角的度数。据此逐步计算即可。
【解析】
1. 计算正九边形的每个外角:
因为任意多边形的外角和为360°,正九边形的9个外角相等,所以每个外角的度数为 $ 360° ÷ 9 = 40° $。
2. 计算正九边形的每个内角:
正多边形的内角与相邻外角互补,即内角和为 $ 180° $,所以每个内角的度数为 $ 180° - 40° = 140° $。
3. 计算绕中心至少旋转的角度:
正多边形绕中心旋转与自身重合的最小角度等于其中心角,正九边形的中心角等于每个外角的度数,即 $ 40° $,所以至少旋转 $ 40° $ 才能和本身重合。
【答案】
40 140 40
【知识点】
正多边形外角和、正多边形内角与外角关系、旋转对称图形
【点评】
本题考查正多边形的基础性质,涉及外角和、内角与外角的互补关系、旋转对称图形的最小旋转角,属于教材基础题型,难度较低,学生掌握相关概念即可解答。
【难度系数】
0.8
要解决正九边形的相关角度问题,需利用正多边形的核心性质:①任意多边形外角和恒为360°,正多边形每个外角相等;②正多边形的内角与相邻外角互补;③正多边形是旋转对称图形,绕中心旋转与自身重合的最小角度等于其中心角,且正n边形的中心角等于每个外角的度数。据此逐步计算即可。
【解析】
1. 计算正九边形的每个外角:
因为任意多边形的外角和为360°,正九边形的9个外角相等,所以每个外角的度数为 $ 360° ÷ 9 = 40° $。
2. 计算正九边形的每个内角:
正多边形的内角与相邻外角互补,即内角和为 $ 180° $,所以每个内角的度数为 $ 180° - 40° = 140° $。
3. 计算绕中心至少旋转的角度:
正多边形绕中心旋转与自身重合的最小角度等于其中心角,正九边形的中心角等于每个外角的度数,即 $ 40° $,所以至少旋转 $ 40° $ 才能和本身重合。
【答案】
40 140 40
【知识点】
正多边形外角和、正多边形内角与外角关系、旋转对称图形
【点评】
本题考查正多边形的基础性质,涉及外角和、内角与外角的互补关系、旋转对称图形的最小旋转角,属于教材基础题型,难度较低,学生掌握相关概念即可解答。
【难度系数】
0.8
4. (1)一元硬币的直径约为 24 mm,则用它能完全覆盖住的正六边形的边长最大不能超过
(2)(滨州中考改编)若正方形的外接圆半径为2,则这个正方形的边长为
12
mm.(2)(滨州中考改编)若正方形的外接圆半径为2,则这个正方形的边长为
2√2
,内切圆半径为√2
.答案
(1)12 解析:如图①,根据题意可知,外接圆的半径为12 mm,
∴OB=12 mm,∠BOD=30°,
∴ $BD=\frac{1}{2}OB=\frac{1}{2}×12=6(\mathrm{mm})$,
∴BC=2×6=12(mm),
∴能完全覆盖住的正六边形的边长最大不能超过12 mm.
(2)$2\sqrt{2}$ $\sqrt{2}$ 解析:如图②所示,连接OA,OE,
∵AB是小圆的切线,
∴OE⊥AB.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AE=OE,
∴△AOE是等腰直角三角形,
∴ $OE=\frac{\sqrt{2}}{2}OA=\sqrt{2}$,
∴AB=2AE=2OE=2√2.
解析
【分析】
第(1)问:一元硬币直径为24mm,其半径为12mm,要让正六边形被硬币完全覆盖,硬币的半径就是正六边形外接圆的半径。根据正六边形的性质,正六边形的外接圆半径等于其边长,因此最大边长等于硬币的半径。
第(2)问:正方形的外接圆半径为OA=2,连接OE,AB是内切圆的切线,故OE⊥AB;结合正方形的性质,AE=EB,且△AOE是等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质可求出内切圆半径OE和边长AB。
【解析】
(1) 一元硬币直径为24mm,其半径为$24÷2=12\mathrm{mm}$。要完全覆盖正六边形,硬币的半径等于正六边形外接圆的半径。由正六边形的性质可知,正六边形的外接圆半径等于它的边长,因此能完全覆盖的正六边形最大边长为12mm。
(2) 设正方形ABCD的外接圆圆心为O,内切圆与AB切于点E,连接OA、OE。
因为AB是内切圆的切线,所以$OE⊥ AB$。
又因为四边形ABCD是正方形,所以$AE=EB$,且$△ AOE$是等腰直角三角形。
已知外接圆半径$OA=2$,在等腰直角$△ AOE$中,$OE=AE=OA×\sin45°=2×\frac{\sqrt{2}}{2}=\sqrt{2}$,故内切圆半径为$\sqrt{2}$;边长$AB=2AE=2\sqrt{2}$。
【答案】
(1)12
(2)$2\sqrt{2}$;$\sqrt{2}$
【知识点】
正多边形与圆,正方形的性质,切线的性质
【点评】
本题考查正多边形与圆的性质、正方形的外接圆与内切圆的计算,需掌握正六边形外接圆半径等于边长、正方形中内切圆半径与外接圆半径的关系,属于基础几何计算题。
【难度系数】
0.5
第(1)问:一元硬币直径为24mm,其半径为12mm,要让正六边形被硬币完全覆盖,硬币的半径就是正六边形外接圆的半径。根据正六边形的性质,正六边形的外接圆半径等于其边长,因此最大边长等于硬币的半径。
第(2)问:正方形的外接圆半径为OA=2,连接OE,AB是内切圆的切线,故OE⊥AB;结合正方形的性质,AE=EB,且△AOE是等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质可求出内切圆半径OE和边长AB。
【解析】
(1) 一元硬币直径为24mm,其半径为$24÷2=12\mathrm{mm}$。要完全覆盖正六边形,硬币的半径等于正六边形外接圆的半径。由正六边形的性质可知,正六边形的外接圆半径等于它的边长,因此能完全覆盖的正六边形最大边长为12mm。
(2) 设正方形ABCD的外接圆圆心为O,内切圆与AB切于点E,连接OA、OE。
因为AB是内切圆的切线,所以$OE⊥ AB$。
又因为四边形ABCD是正方形,所以$AE=EB$,且$△ AOE$是等腰直角三角形。
已知外接圆半径$OA=2$,在等腰直角$△ AOE$中,$OE=AE=OA×\sin45°=2×\frac{\sqrt{2}}{2}=\sqrt{2}$,故内切圆半径为$\sqrt{2}$;边长$AB=2AE=2\sqrt{2}$。
【答案】
(1)12
【知识点】
正多边形与圆,正方形的性质,切线的性质
【点评】
本题考查正多边形与圆的性质、正方形的外接圆与内切圆的计算,需掌握正六边形外接圆半径等于边长、正方形中内切圆半径与外接圆半径的关系,属于基础几何计算题。
【难度系数】
0.5
5. (2026·南京模拟)如图,在正多边形中,若
$∠ 1=27°$,则$∠ 2=$

$∠ 1=27°$,则$∠ 2=$
108
$°$.答案
108 解析:如图,
∵∠1所对的边有3条,∠3所对的边有5条,
∴ $∠3=\frac{5}{3}∠1=\frac{5}{3}×27°=45°$,
∴ ∠2 = 180°-∠1-∠3=108°.
解析
【分析】本题考查正多边形中角度的计算,解题思路是先根据正多边形中角与对应边数的比例关系求出∠3,再利用三角形内角和定理计算∠2。首先确定∠1对应边数为3,∠3对应边数为5,由此得出∠3与∠1的数量关系,再代入已知∠1的度数计算∠3,最后结合三角形内角和为180°求出∠2。
【解析】解:由题意可知,∠1所对的边有3条,∠3所对的边有5条,因此∠3 = $\frac{5}{3}$∠1。已知∠1=27°,则∠3 = $\frac{5}{3}$×27°=45°。根据三角形内角和为180°,可得∠2 = 180° - ∠1 - ∠3 = 180° -27° -45°=108°。
【答案】108
【知识点】正多边形的角、三角形内角和
【点评】本题结合正多边形的边数与对应角的关系,运用三角形内角和定理求解,核心是找到∠1和∠3的比例关系,属于中等难度的角度计算问题。
【难度系数】0.5
【解析】解:由题意可知,∠1所对的边有3条,∠3所对的边有5条,因此∠3 = $\frac{5}{3}$∠1。已知∠1=27°,则∠3 = $\frac{5}{3}$×27°=45°。根据三角形内角和为180°,可得∠2 = 180° - ∠1 - ∠3 = 180° -27° -45°=108°。
【答案】108
【知识点】正多边形的角、三角形内角和
【点评】本题结合正多边形的边数与对应角的关系,运用三角形内角和定理求解,核心是找到∠1和∠3的比例关系,属于中等难度的角度计算问题。
【难度系数】0.5
6. 教材变式 如图所示,已知$△ ABC$是$\odot O$的内接等腰三角形,顶角$∠ BAC=36°$,弦$BD$,$CE$分别平分$∠ ABC$,$∠ ACB$.求证:五边形$AEBCD$是正五边形.

答案
∵△ABC是等腰三角形,且∠BAC=36°,
∴∠ABC=∠ACB=72°.又
∵BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,
∴∠ABD=∠CBD=∠BCE=∠ACE=36°,即∠BAC=∠ABD=∠CBD=∠BCE=∠ACE,
∴ $\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{AD}=\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{BE}=\overset{\frown}{AE}$,
∴A,E,B,C,D是⊙O的五等分点,
∴BC=AD=CD=BE=AE,再由圆周角定理可得∠EAD=∠ADC=∠DCB=∠CBE=∠BEA,
∴五边形AEBCD是正五边形.
解析
【分析】要证明五边形AEBCD是正五边形,需利用圆内接正多边形的判定:在同圆中,各边所对的弧相等且各内角相等即可判定。首先根据等腰三角形内角和算出底角,结合角平分线得到相等的角,再用圆周角定理转化为相等的弧,进而得到各边相等,最后证明各内角相等,完成判定。
【解析】
1. 计算等腰△ABC的底角:
∵△ABC是等腰三角形,∠BAC=36°,
∴∠ABC=∠ACB=(180°−36°)÷2=72°。
2. 利用角平分线得到相等的角:
∵BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,
∴∠ABD=∠CBD=∠ABC÷2=36°,∠BCE=∠ACE=∠ACB÷2=36°,
即∠BAC=∠ABD=∠CBD=∠BCE=∠ACE=36°。
3. 根据圆周角定理推导相等的弧:
在⊙O中,同圆内相等的圆周角所对的弧相等,
∠BAC对应弧$\overset{\frown}{BC}$,∠ABD对应弧$\overset{\frown}{AD}$,∠CBD对应弧$\overset{\frown}{CD}$,∠BCE对应弧$\overset{\frown}{BE}$,∠ACE对应弧$\overset{\frown}{AE}$,
故$\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{AD}=\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{BE}=\overset{\frown}{AE}$。
4. 证明五边形各边、内角相等:
由弧相等得弦相等,即BC=AD=CD=BE=AE;
各弧度数相等,每段弧为360°÷5=72°,五边形每个内角为对应弧圆周角,计算得每个内角均为108°,因此五边形AEBCD各边相等、各内角相等。
综上,五边形AEBCD是正五边形。
【答案】
五边形AEBCD是正五边形,证明如下:
∵△ABC是等腰三角形,且∠BAC=36°,
∴∠ABC=∠ACB=(180°−36°)÷2=72°。
又
∵BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,
∴∠ABD=∠CBD=∠BCE=∠ACE=36°,即∠BAC=∠ABD=∠CBD=∠BCE=∠ACE。
根据圆周角定理,同圆中相等的圆周角所对的弧相等,
∴$\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{AD}=\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{BE}=\overset{\frown}{AE}$,
故A、E、B、C、D是⊙O的五等分点,可得BC=AD=CD=BE=AE,且各内角均为108°,
因此五边形AEBCD是正五边形。
【知识点】
圆周角定理,正多边形判定,等腰三角形性质
【点评】
本题为教材变式题,结合等腰三角形、角平分线与圆的核心定理,将角的相等关系转化为弧的相等关系,进而证明圆内接五边形为正五边形,逻辑清晰,是基础几何综合证明题,考查学生对圆与多边形知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
【解析】
1. 计算等腰△ABC的底角:
∵△ABC是等腰三角形,∠BAC=36°,
∴∠ABC=∠ACB=(180°−36°)÷2=72°。
2. 利用角平分线得到相等的角:
∵BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,
∴∠ABD=∠CBD=∠ABC÷2=36°,∠BCE=∠ACE=∠ACB÷2=36°,
即∠BAC=∠ABD=∠CBD=∠BCE=∠ACE=36°。
3. 根据圆周角定理推导相等的弧:
在⊙O中,同圆内相等的圆周角所对的弧相等,
∠BAC对应弧$\overset{\frown}{BC}$,∠ABD对应弧$\overset{\frown}{AD}$,∠CBD对应弧$\overset{\frown}{CD}$,∠BCE对应弧$\overset{\frown}{BE}$,∠ACE对应弧$\overset{\frown}{AE}$,
故$\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{AD}=\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{BE}=\overset{\frown}{AE}$。
4. 证明五边形各边、内角相等:
由弧相等得弦相等,即BC=AD=CD=BE=AE;
各弧度数相等,每段弧为360°÷5=72°,五边形每个内角为对应弧圆周角,计算得每个内角均为108°,因此五边形AEBCD各边相等、各内角相等。
综上,五边形AEBCD是正五边形。
【答案】
五边形AEBCD是正五边形,证明如下:
∵△ABC是等腰三角形,且∠BAC=36°,
∴∠ABC=∠ACB=(180°−36°)÷2=72°。
又
∵BD平分∠ABC,CE平分∠ACB,
∴∠ABD=∠CBD=∠BCE=∠ACE=36°,即∠BAC=∠ABD=∠CBD=∠BCE=∠ACE。
根据圆周角定理,同圆中相等的圆周角所对的弧相等,
∴$\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{AD}=\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{BE}=\overset{\frown}{AE}$,
故A、E、B、C、D是⊙O的五等分点,可得BC=AD=CD=BE=AE,且各内角均为108°,
因此五边形AEBCD是正五边形。
【知识点】
圆周角定理,正多边形判定,等腰三角形性质
【点评】
本题为教材变式题,结合等腰三角形、角平分线与圆的核心定理,将角的相等关系转化为弧的相等关系,进而证明圆内接五边形为正五边形,逻辑清晰,是基础几何综合证明题,考查学生对圆与多边形知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
7. (2025·徐州模拟)如图,若干个全等的正五边形围绕$\odot O$紧密排列一周,图中所示的是其中3个正五边形的位置,正五边形与$\odot O$的交点分别记作$A_1,A_2,···,A_n$,顺次连接$A_1A_2$,$A_2A_3,···,A_1A_n$,所得图形是 (

A.正五边形
B.正八边形
C.正十边形
D.正十二边形
C
)A.正五边形
B.正八边形
C.正十边形
D.正十二边形
答案
C 解析:如图所示,
∵∠OMN和∠ONM是正五边形的外角,
∴ $∠OMN=∠ONM=\frac{1}{5}×360°=72°$,
∴ ∠O = 180°-∠OMN-∠ONM = 180°-72°-72° = 36°.
∵360°÷36°=10,
∴顺次连接$A_1A_2$,$A_2A_3$,···,$A_1A_n$,所得图形是正十边形.故选C.
解析
【分析】要判断顺次连接各交点所得图形的形状,需先求出相邻交点对应的圆心角,再根据圆心角的数量确定图形的边数。首先利用正五边形的外角性质求出三角形OMN的两个底角,进而算出圆心角∠O,最后用360°除以该圆心角得到边数,即可判断图形类型。
【解析】设正五边形与⊙O的交点为M、N。
∵正五边形的外角和为360°,且各外角相等,
∴正五边形的每个外角为$\frac{360°}{5}=72°$,即∠OMN=∠ONM=72°。
在△OMN中,根据三角形内角和为180°,
可得∠O=180°−∠OMN−∠ONM=180°−72°−72°=36°。
由于整个圆周为360°,相邻两个交点对应的圆心角均为36°,
因此交点的数量为$\frac{360°}{36°}=10$,即顺次连接各交点所得图形是正十边形。
【答案】C
【知识点】正多边形外角和、圆心角计算、正多边形判定
【点评】本题结合正五边形的外角性质与圆的圆心角知识,通过计算圆心角的数量判断所得图形的边数,关键在于利用正多边形外角求出三角形内角,进而得到圆心角,考查学生对相关知识的综合运用能力。
【难度系数】0.5
【解析】设正五边形与⊙O的交点为M、N。
∵正五边形的外角和为360°,且各外角相等,
∴正五边形的每个外角为$\frac{360°}{5}=72°$,即∠OMN=∠ONM=72°。
在△OMN中,根据三角形内角和为180°,
可得∠O=180°−∠OMN−∠ONM=180°−72°−72°=36°。
由于整个圆周为360°,相邻两个交点对应的圆心角均为36°,
因此交点的数量为$\frac{360°}{36°}=10$,即顺次连接各交点所得图形是正十边形。
【答案】C
【知识点】正多边形外角和、圆心角计算、正多边形判定
【点评】本题结合正五边形的外角性质与圆的圆心角知识,通过计算圆心角的数量判断所得图形的边数,关键在于利用正多边形外角求出三角形内角,进而得到圆心角,考查学生对相关知识的综合运用能力。
【难度系数】0.5
8. 我们将正多边形外接圆的圆心到其一条边的距离称为边心距,若以半径为1的圆的内接正三角形、正方形、正六边形的边心距为三边作三角形,则该三角形的面积是(
A.$\dfrac{\sqrt{3}}{8}$
B.$\dfrac{\sqrt{3}}{4}$
C.$\dfrac{\sqrt{2}}{4}$
D.$\dfrac{\sqrt{2}}{8}$
D
)A.$\dfrac{\sqrt{3}}{8}$
B.$\dfrac{\sqrt{3}}{4}$
C.$\dfrac{\sqrt{2}}{4}$
D.$\dfrac{\sqrt{2}}{8}$
答案
D 解析:由题意可求得所作三角形的三边长分别为$\frac{1}{2}$,$\frac{\sqrt{2}}{2}$,$\frac{\sqrt{3}}{2}$,
∵ $(\frac{1}{2})^2+(\frac{\sqrt{2}}{2})^2=(\frac{\sqrt{3}}{2})^2$,
∴该三角形是以$\frac{1}{2}$,$\frac{\sqrt{2}}{2}$为直角边,$\frac{\sqrt{3}}{2}$为斜边的直角三角形,
∴该三角形的面积是$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{\sqrt{2}}{8}$.故选D.
∵ $(\frac{1}{2})^2+(\frac{\sqrt{2}}{2})^2=(\frac{\sqrt{3}}{2})^2$,
∴该三角形是以$\frac{1}{2}$,$\frac{\sqrt{2}}{2}$为直角边,$\frac{\sqrt{3}}{2}$为斜边的直角三角形,
∴该三角形的面积是$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{\sqrt{2}}{8}$.故选D.
解析
【分析】
要解决本题,需分三步思考:①明确边心距的定义,利用正多边形与外接圆的关系,分别计算半径为1的圆内接正三角形、正方形、正六边形的边心距;②将这三个边心距作为三角形三边,通过勾股定理的逆定理判断该三角形的形状;③根据三角形形状计算其面积,最终选出正确选项。
【解析】
1. 计算三个正多边形的边心距:
已知外接圆半径$ R=1 $,边心距为外接圆圆心到边的距离,对于正$ n $边形,边心距$ r = R · \cos(\frac{π}{n}) $:
内接正三角形($ n=3 $):边心距$ r_3 = 1 · \cos(\frac{π}{3}) = \frac{1}{2} $;
内接正方形($ n=4 $):边心距$ r_4 =1 · \cos(\frac{π}{4}) = \frac{\sqrt{2}}{2} $;
内接正六边形($ n=6 $):边心距$ r_6 =1 · \cos(\frac{π}{6}) = \frac{\sqrt{3}}{2} $;
2. 判断三角形形状:
三角形三边为$ \frac{1}{2}、\frac{\sqrt{2}}{2}、\frac{\sqrt{3}}{2} $,验证勾股定理逆定理:
$(\frac{1}{2})^2 + (\frac{\sqrt{2}}{2})^2 = \frac{1}{4} + \frac{2}{4} = \frac{3}{4}, \quad (\frac{\sqrt{3}}{2})^2 = \frac{3}{4}$
故该三角形是以$ \frac{1}{2}、\frac{\sqrt{2}}{2} $为直角边,$ \frac{\sqrt{3}}{2} $为斜边的直角三角形;
3. 计算三角形面积:
直角三角形面积公式为$ S = \frac{1}{2} × 直角边1 × 直角边2 $,代入得:
$S = \frac{1}{2} × \frac{1}{2} × \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{2}}{8}$
【答案】
D
【知识点】
正多边形与圆,勾股定理的逆定理,三角形面积计算
【点评】
本题结合正多边形外接圆的边心距计算与勾股定理逆定理,考查三角形面积的求解,属于初中几何基础综合题,需掌握正多边形边心距的计算方法及勾股定理逆定理的应用。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分三步思考:①明确边心距的定义,利用正多边形与外接圆的关系,分别计算半径为1的圆内接正三角形、正方形、正六边形的边心距;②将这三个边心距作为三角形三边,通过勾股定理的逆定理判断该三角形的形状;③根据三角形形状计算其面积,最终选出正确选项。
【解析】
1. 计算三个正多边形的边心距:
已知外接圆半径$ R=1 $,边心距为外接圆圆心到边的距离,对于正$ n $边形,边心距$ r = R · \cos(\frac{π}{n}) $:
内接正三角形($ n=3 $):边心距$ r_3 = 1 · \cos(\frac{π}{3}) = \frac{1}{2} $;
内接正方形($ n=4 $):边心距$ r_4 =1 · \cos(\frac{π}{4}) = \frac{\sqrt{2}}{2} $;
内接正六边形($ n=6 $):边心距$ r_6 =1 · \cos(\frac{π}{6}) = \frac{\sqrt{3}}{2} $;
2. 判断三角形形状:
三角形三边为$ \frac{1}{2}、\frac{\sqrt{2}}{2}、\frac{\sqrt{3}}{2} $,验证勾股定理逆定理:
$(\frac{1}{2})^2 + (\frac{\sqrt{2}}{2})^2 = \frac{1}{4} + \frac{2}{4} = \frac{3}{4}, \quad (\frac{\sqrt{3}}{2})^2 = \frac{3}{4}$
故该三角形是以$ \frac{1}{2}、\frac{\sqrt{2}}{2} $为直角边,$ \frac{\sqrt{3}}{2} $为斜边的直角三角形;
3. 计算三角形面积:
直角三角形面积公式为$ S = \frac{1}{2} × 直角边1 × 直角边2 $,代入得:
$S = \frac{1}{2} × \frac{1}{2} × \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{2}}{8}$
【答案】
D
【知识点】
正多边形与圆,勾股定理的逆定理,三角形面积计算
【点评】
本题结合正多边形外接圆的边心距计算与勾股定理逆定理,考查三角形面积的求解,属于初中几何基础综合题,需掌握正多边形边心距的计算方法及勾股定理逆定理的应用。
【难度系数】
0.5
登录