2026年同步练习上海科学技术出版社九年级数学全一册沪科版第151页答案
1. 下列多边形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是(
).

A.正三角形
B.正五边形
C.正六边形
D.平行四边形

答案

C

解析

【分析】
解题时首先要明确轴对称图形和中心对称图形的判定定义,再依次对每个选项对应的图形进行对称性验证,筛选出同时满足两种对称性的图形即可。具体思考步骤:第一步回忆两个对称图形的核心判定规则;第二步逐一分析各选项图形是否同时符合两种规则;第三步排除不符合的选项,确定正确答案。
【解析】
首先明确两个核心概念:
①轴对称图形:平面内沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形;
②中心对称图形:平面内绕某一定点旋转180°后,旋转后的图形能与原图形完全重合的图形。
对各选项逐一分析:
A. 正三角形:是轴对称图形(共3条对称轴),但绕中心旋转180°后无法与原图形重合,不属于中心对称图形,不符合要求;
B. 正五边形:是轴对称图形(共5条对称轴),但绕中心旋转180°后无法与原图形重合,不属于中心对称图形,不符合要求;
C. 正六边形:是轴对称图形(共6条对称轴),绕中心旋转180°后能与原图形完全重合,也属于中心对称图形,符合要求;
D. 平行四边形:是中心对称图形,但普通平行四边形没有对称轴,不属于轴对称图形,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
轴对称图形判定;中心对称图形判定;正多边形的性质
【点评】
本题属于基础概念考查题,易错点在于容易误将平行四边形认作轴对称图形,或混淆边数为奇数、偶数的正多边形的中心对称性,只要熟练掌握常见图形的对称特征就能快速作答。
【难度系数】
0.8
2. 大自然中有许多小动物都是“小数学家”,如图(1),蜜蜂的蜂巢结构非常精巧、实用,而且节省材料,观测研究发现:蜂巢巢房的横截面是正六边形.如图(2),一个巢房的横截面为正六边形ABCDEF,若对角线AD 的长为8 mm,则正六边形ABCDEF 的边长为(
).

A.2 mm
B.$2\sqrt{2}$ mm
C.$2\sqrt{3}$ mm
D.4 mm

答案

D

解析

【分析】
解题时首先回忆正六边形的性质:正六边形的边长等于其外接圆的半径,且过中心的对顶点对角线长度等于外接圆的直径,也就是2倍边长。题目中给出的AD是正六边形过中心的对角线,长度为8mm,利用上述性质,将对角线长度除以2即可得到正六边形的边长。
【解析】
正六边形的外接圆半径与正六边形的边长相等,且正六边形的对顶点连线(过中心的对角线)为外接圆的直径。
已知对角线AD是正六边形ABCDEF的对顶点连线,即AD为外接圆直径,因此$ AD = 2×\mathrm{边长} $。
代入$ AD=8\mathrm{mm} $,可得$ \mathrm{边长} = \frac{AD}{2} = \frac{8}{2} = 4\mathrm{mm} $。
【答案】
D
【知识点】
正六边形的性质;正多边形与圆
【点评】
本题以蜂巢结构为背景考查正六边形的基本性质,贴近生活实际,解题关键是掌握正六边形边长与过中心对角线的数量关系,属于基础类考题。
【难度系数】
0.8
3. 某校计划在校园内修建一座周长为12 m的花坛,同学们设计出正三角形、正方形和圆共三种图案,其中使花坛面积最大的图案是(
).

A.正三角形
B.正方形
C.圆
D.不能确定

答案

C

解析

【分析】
要解决这道题,我们可以按照以下思路推导:首先明确三种图形的周长均为12m,先分别根据周长公式求出正三角形的边长、正方形的边长、圆的半径,再代入对应图形的面积公式计算出三者的面积,最后比较面积大小就能得出结论。
【解析】
1. 计算正三角形的面积:
正三角形周长为12m,因此边长为 $12÷3=4\ \mathrm{m}$,
正三角形的高为 $\sqrt{4^2-2^2}=2\sqrt{3}\ \mathrm{m}$,
面积 $S_1=\frac{1}{2}×4×2\sqrt{3}=4\sqrt{3}\approx6.93\ \mathrm{m}^2$。
2. 计算正方形的面积:
正方形周长为12m,因此边长为 $12÷4=3\ \mathrm{m}$,
面积 $S_2=3×3=9\ \mathrm{m}^2$。
3. 计算圆的面积:
圆的周长为12m,设圆的半径为r,由周长公式 $C=2π r$ 得 $r=\frac{12}{2π}=\frac{6}{π}\ \mathrm{m}$,
面积 $S_3=π r^2=π×(\frac{6}{π})^2=\frac{36}{π}\approx11.46\ \mathrm{m}^2$。
比较三者面积:$4\sqrt{3}<9<\frac{36}{π}$,因此圆的面积最大。
【答案】
C
【知识点】
正多边形面积计算;圆的周长与面积;图形面积比较
【点评】
本题考查常见平面图形的周长、面积计算,掌握对应公式即可通过计算对比得出结果,也可直接利用“周长相等的平面图形中,圆的面积最大”的规律快速解题。
【难度系数】
0.8
二、填空题
4. 正八边形有
条对称轴,它不仅是轴对称图形,还是
对称图形。

答案

解:正八边形有8条对称轴,它不仅是轴对称图形,还是中心对称图形。
答案依次为:$\boldsymbol{8}$;$\boldsymbol{中心}$

解析

【分析】
解题时先回忆正多边形对称性的相关规律:①正n边形的对称轴条数等于它的边数n;②边数为偶数的正多边形,绕自身中心旋转180°后能和原图形完全重合,属于中心对称图形,边数为奇数的正多边形则不满足这一特点。本题研究的是正八边形,边数为8,代入上述规律即可得出结果。
【解析】
1. 计算对称轴条数:根据正多边形的性质,正n边形有n条对称轴,正八边形的边数n=8,因此正八边形共有8条对称轴。
2. 判断对称类型:依据中心对称图形的定义,平面内绕某一定点旋转180°后,旋转所得图形能与原图形完全重合的图形为中心对称图形。正八边形绕自身中心旋转180°后可与原图形重合,因此它也是中心对称图形。
【答案】
$\boldsymbol{8}$;$\boldsymbol{中心}$
【知识点】
正多边形的性质、轴对称图形、中心对称图形
【点评】
本题属于基础类填空题,主要考查正多边形的对称性相关知识,牢记正多边形对称轴数量和边数的关系、中心对称图形的判定规律即可快速解题。
【难度系数】
0.9
正方形的内切圆与外接圆的半径长之比等于
.

答案

$\boldsymbol{\frac{\sqrt{2}}{2}}$(或$1:\sqrt{2}$)

解析

【分析】
我们可以通过设参数的方法简化计算:首先明确正方形内切圆的直径等于正方形的边长,外接圆的直径等于正方形的对角线长,先设出正方形的边长,分别求出内切圆半径和外接圆半径,再计算二者的比值即可。
【解析】
设正方形的边长为$a$:
1. 求内切圆半径$r$:
正方形内切圆的直径与正方形边长相等,即$2r=a$,解得$r=\frac{a}{2}$。
2. 求外接圆半径$R$:
正方形外接圆的直径与正方形的对角线长相等,根据勾股定理,正方形对角线长为$\sqrt{a^2+a^2}=\sqrt{2}a$,因此$2R=\sqrt{2}a$,解得$R=\frac{\sqrt{2}a}{2}$。
3. 计算半径比:
$\frac{r}{R}=\frac{\frac{a}{2}}{\frac{\sqrt{2}a}{2}}=\frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2}$,即$1:\sqrt{2}$。
【答案】
$\frac{\sqrt{2}}{2}$(或$1:\sqrt{2}$)
【知识点】
正多边形与圆,勾股定理,二次根式化简
【点评】
本题是正多边形与圆部分的基础题型,解题核心是明确正方形的内切圆直径对应边长、外接圆直径对应对角线,结合勾股定理计算即可,易错点是混淆两个圆的直径对应的线段。
【难度系数】
0.7
6. 如图,正三角形ABC和正方形ADEF都内接于$\odot O$,则$\frac{AD}{AB}$的值为
。

答案

$\boldsymbol{\frac{\sqrt{6}}{3}}$

解析

【分析】
要计算同圆内接正方形边长AD与内接正三角形边长AB的比值,可先设圆的半径为参数R,利用正多边形外接圆的性质,分别将AD、AB用R表示,再消去参数R即可得到比值。首先根据正n边形中心角为$\frac{360°}{n}$求出对应中心角,再结合勾股定理或特殊角的三角函数值计算边长即可。
【解析】
设$\odot O$的半径为$R$。
1. 求正方形边长$AD$:
正方形ADEF内接于$\odot O$,其中心角$∠ AOD=\frac{360°}{4}=90°$,
在$Rt△ AOD$中,$OA=OD=R$,由勾股定理得:
$AD^2=OA^2+OD^2=R^2+R^2=2R^2$,即$AD=\sqrt{2}R$。
2. 求正三角形边长$AB$:
正三角形ABC内接于$\odot O$,其中心角$∠ AOB=\frac{360°}{3}=120°$,
过点$O$作$OH⊥ AB$于点$H$,由等腰三角形三线合一得$∠ AOH=\frac{1}{2}∠ AOB=60°$,$AB=2AH$。
在$Rt△ AOH$中,$AH=OA·\sin60°=R·\frac{\sqrt{3}}{2}$,
因此$AB=2×\frac{\sqrt{3}}{2}R=\sqrt{3}R$。
3. 计算比值:
$\frac{AD}{AB}=\frac{\sqrt{2}R}{\sqrt{3}R}=\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{6}}{3}$。
【答案】
$\boldsymbol{\frac{\sqrt{6}}{3}}$
【知识点】
1. 正多边形与圆
2. 特殊角的三角函数
3. 勾股定理
【点评】
本题考查同圆中内接正多边形边长的计算,通过设外接圆半径为中间参数的方法,将两个待求边长用同一参数表示后求比值,是解决这类比值问题的常用思路,解题的关键是熟练掌握正多边形中心角、边长与外接圆半径的关系。
【难度系数】
0.7
三、解答题
7. 如图,$\odot O$的周长等于$6π \ \mathrm{cm}$,求以它的半径为边长的正六边形ABCDEF的面积.

答案

解:
设⊙O的半径为$R$,
$\because \odot O$的周长等于$6π \ \mathrm{cm}$,
$\therefore 2π R = 6π$,
解得$R=3\ \mathrm{cm}$,
即正六边形$ABCDEF$的边长为$3\ \mathrm{cm}$。
连接$OA$、$OB$,过点$O$作$OG⊥ AB$于点$G$。
$\because$ 正六边形的中心角$∠ AOB = \frac{360°}{6}=60°$,且$OA=OB=3\ \mathrm{cm}$,
$\therefore △ AOB$是等边三角形,
$\therefore AG = \frac{1}{2}AB = \frac{3}{2}\ \mathrm{cm}$。
在$\mathrm{Rt}△ AOG$中,
$OG = \sqrt{OA^2 - AG^2} = \sqrt{3^2 - (\frac{3}{2})^2} = \frac{3\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{cm}$,
$\therefore S_{△ AOB} = \frac{1}{2} · AB · OG = \frac{1}{2} × 3 × \frac{3\sqrt{3}}{2} = \frac{9\sqrt{3}}{4}\ \mathrm{cm}^2$,
$\therefore$ 正六边形$ABCDEF$的面积$= 6S_{△ AOB} = 6 × \frac{9\sqrt{3}}{4} = \frac{27\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{cm}^2$。
答:正六边形$ABCDEF$的面积为$\frac{27\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{cm}^2$。

解析

【分析】
解题思路如下:①首先利用圆的周长公式求出圆的半径,正六边形的边长等于其外接圆的半径,即可得到正六边形的边长;②正六边形可被从中心出发的半径拆分为6个全等的等腰三角形,先计算单个三角形的面积,再乘6就能得到正六边形的总面积。计算单个三角形面积时,先求出正六边形的中心角,可判断出单个中心三角形是等边三角形,再作高结合勾股定理求出边心距,即可算出单个三角形的面积。
【解析】
设$\odot O$的半径为$R$,
$\because \odot O$的周长等于$6π \ \mathrm{cm}$,
$\therefore 2π R = 6π$,
解得$R=3\ \mathrm{cm}$,
即正六边形$ABCDEF$的边长为$3\ \mathrm{cm}$。
连接$OA$、$OB$,过点$O$作$OG⊥ AB$于点$G$。
$\because$ 正六边形的中心角$∠ AOB = \frac{360°}{6}=60°$,且$OA=OB=3\ \mathrm{cm}$,
$\therefore △ AOB$是等边三角形,
$\therefore AG = \frac{1}{2}AB = \frac{3}{2}\ \mathrm{cm}$。
在$\mathrm{Rt}△ AOG$中,
$OG = \sqrt{OA^2 - AG^2} = \sqrt{3^2 - (\frac{3}{2})^2} = \frac{3\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{cm}$,
$\therefore S_{△ AOB} = \frac{1}{2} · AB · OG = \frac{1}{2} × 3 × \frac{3\sqrt{3}}{2} = \frac{9\sqrt{3}}{4}\ \mathrm{cm}^2$,
$\therefore$ 正六边形$ABCDEF$的面积$= 6S_{△ AOB} = 6 × \frac{9\sqrt{3}}{4} = \frac{27\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{cm}^2$。
【答案】
$\frac{27\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{cm}^2$
【知识点】
圆周长公式,正六边形的性质,勾股定理
【点评】
本题是正多边形与圆结合的基础题,解题核心是明确正六边形的边长等于其外接圆半径,掌握将正多边形拆分为若干个全等三角形计算面积的方法,是正多边形相关计算的常考题型。
【难度系数】
0.7