24.3正多边形和圆教案
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人教版九年级数学上册《第二十四章圆24.3正多边形和圆》教学设计一. 教材分析人教版九年级数学上册《第二十四章圆24.3正多边形和圆》的内容包括正多边形的定义、性质和圆的定义、性质。
本章节的目的是让学生理解正多边形和圆的关系,掌握正多边形的计算方法,以及了解圆的性质和应用。
本节课的教学内容是24.3正多边形和圆,主要包括正多边形的定义、性质和圆的定义、性质。
二. 学情分析九年级的学生已经掌握了基本的代数和几何知识,对于图形的理解和计算能力有一定的基础。
但是,对于正多边形和圆的关系,以及圆的性质和应用可能还存在一定的困难。
因此,在教学过程中,需要引导学生通过观察、操作、思考、交流等活动,自主探索正多边形和圆的性质,提高他们的空间想象能力和思维能力。
三. 教学目标1.知识与技能:使学生掌握正多边形的定义、性质,理解圆的定义、性质,能够运用正多边形和圆的知识解决实际问题。
2.过程与方法:通过观察、操作、思考、交流等活动,培养学生的空间想象能力和思维能力。
3.情感态度与价值观:激发学生对数学的兴趣,培养学生的团队合作意识和自主学习能力。
四. 教学重难点1.重点:正多边形的定义、性质,圆的定义、性质。
2.难点:正多边形和圆的关系,圆的性质和应用。
五. 教学方法1.情境教学法:通过实物、图片、几何画板等直观教具,引导学生观察、操作、思考,激发学生的学习兴趣。
2.问题驱动法:提出问题,引导学生思考,激发学生的求知欲。
3.合作学习法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作意识和交流能力。
4.归纳总结法:引导学生通过总结归纳,形成系统的知识结构。
六. 教学准备1.教学课件:制作精美的课件,包括图片、几何画板等直观教具。
2.教学素材:准备相关的实物、图片等教学素材。
3.教学用具:准备黑板、粉笔、直尺、圆规等教学用具。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用实物、图片等教学素材,引导学生观察正多边形和圆的实例,激发学生的学习兴趣。
课题24.3 正多边形和圆授课人 安远县濂江中学 刘志超教学目标知识技能 使学生理解正多边形概念,初步掌握正多边形与圆的关系. 数学思考使学生丰富对正多边形的认识,发展学生的形象思维.问题解决 教师引导学生将实际问题转化为数学问题,将多边形问题转化为三角形问题,发展学生的实践能力和创新精神.情感态度通过认识与探究正多边形到实际应用等实践活动,使学生在数学学习活动中获得成功的体验,建立自信心.教学重点理解掌握正多边形的半径、中心角、边心距、边相关概念及其中的关系.教学难点 探索正多边形和圆的关系.授课类型 新授课课 时第一课时教具多媒体教 学 活 动教学步骤师生活动设计意图 回顾与思考((积木展示) 问题: 1. 在这个摩天轮上你找到了哪几种形状的积木?. 2. 什么样的多边形是正多边形? 3.你对正多边形有多少了解?4.学生思考:菱形是正多边形吗?矩形是正多边形吗? 师生活动:教师引导学生进行解答,并适时作出补充和讲解.回顾以前学习过的且对本节课的学习有基础作用的知识,为学习新知打下基础.活动一: 创设情境 导入新课(1)请再观察摩天轮,你还能找出正多边形吗? (2)把正多边形的边数增多,它的形状有何特点?师生活动:教师实物展示及几何画板软件演示,引导学生观察、思考,学生讨论、交流,发表各自见解.教师关注:①学生能否从图案中找出正多边形;②学生能否从动画中发现正多边形和圆的关系.创设情境,激发学生主动将圆的知识与正多边形联系起来,激发学生积极探索,调动学生学习积极性. 活动二: 1.探究新知问题1:将一个圆分为五等份,依次连接各分点得到一个五边形,这五边形一定是正多边形吗?如果是,请你证明这个结论. 师生活动:教师演示作图并引导学生从正多边形的定义入手证明,引导学生观察、分析,教师指导学生完成证明过程. 教师在学生思考、交流的基础上板书证明过程.问题2:如果将圆n 等分,依次连接各顶点得到一个n 边形,这个n 边形一定是正n 边形吗?师生活动:学生思考,小组内交流、讨论,教师根据学生回1.将结论由特殊推广到一般,符合学生的认知规律,并交给学生一种研究问题的方法. 2.教学中,实践探究交流新知答进行总结.教师重点关注:学生能否按照证明圆内接正五边形的方法证明圆内接正n边形.问题3:各边相等的圆内接多边形是正多边形吗?各角相等的圆内接正多边形呢?如果是为什么?请说明,不是,举出反例.师生活动:学生讨论,思考回答,教师进行总结讲解.教师重点关注:学生能否利用正多边形的定义进行判断;学生能否由圆内接正多边形各边相等得到弦相等,及弦所对的弧相等;学生能否列举反例说明各角相等的圆内接多边形不一定是正多边形.2.应用新知活动一:教师演示课件,给出正多边形的中心、半径、中心角等概念.教师提出问题:(1)正五边形的5条半径把它分割成几个三角形?它们有什么关系?(2)正n边形的n条半径有什么关系?(3)正多边形的中心角怎么计算?(4)正多边形的中心角、内角、外角有什么关系?师生活动:学生在教师的引导下,结合图形,得到结论.活动二:举手抢答(1)圆内接正十边形的中心角是_____度.(2)如果一个圆内接正多边形的中心角是120°,那么这是个正____边形.师生活动:学生应用定义进行角度计算抢答,训练中心角的计算能力.活动三:边心距定义的生成教师提出问题:(1)正三边形半径R=2,请求出边BC.(引出边心距定义)(2)画出正三边形的所有边心距,这些边心距相等吗?有几个直角三角形?正n边形呢?(3)正多边形的边长a与边心距r、半径R有什么等量关系?师生活动:由学生计算作图引出边心距定义,学生在教师的引导下,结合图形,得到结论.活动四:正多边形相关线段、角度的综合(1)圆内接正四边形ABCD,∠BOC=________度;(2)若半径为R,①求边BC(用含R的式子表示);②求边心距OE(用含R的式子表示).(3)圆内接正六边形ABCDEF,∠BOC=________度,你发现正六边形ABCDEF的半径与边长具有什么数量关系?为什么?师生活动:学生思考,动手验证,教师引导,得出结论.使学生明确圆内正多边形必须满足各边相等,各角相等,培养学生严谨的态度和思维批判性.3.学生通过对半径的探究了解正多边形,进而对正多边形问题中各类角的关系知其所以然,为角度计算问题立好根基.4.通过对边心距的探究,让学生进一步得到正多边形内外心重合,以及解决正多边形问题转化为解直角三角形问题.活动三:开放训练体现应用【应用举例】(课件展示)例1:如图,有一个亭子,它的地基是半径为4m的正六边形,求地基的周长.活动一:正多边形的周长问题探究(1)教师引导学生画出图形,进行分析,完成例题的解答.(2)提出问题:边长为a的正n边形的周长又怎么求?师生活动:小组讨论探究,成果展示,得出一般性的结论.活动二:正边形的面积探究(1)要求地基的面积,你又有什么办法?(2)解决正多边形计算的关键你认为在于什么?师生活动:小组讨论,进行面积求法开放探究,教师参与学生交流后小组成果展示,师生共同归纳计算办法.【拓展提升】1.正六边形ABCDEF内接于⊙O,则∠BEC的度数是_______.题1图题2图题3图2.将正六边形ABCDEF补成如图所示的矩形MNPQ,已知矩形的边NP=8,求BC.3.如图,M,N分别是正六边形AB,BC上的点,且BM=CN.(1)求∠MON的度数;(2)试说明四边形OMBN的面积与正六边形面积之间的关系.师生活动:学生讨论,成果展示,教师引导体会其中的数形结合、方程、化归思想.1.将正多边形的中心、半径、中心角、边心距等一些量集中在一个三角形中研究,可以利用勾股定理进行计算,进而能够求得正多边形的所有量.2.教师引导学生将实际问题转化为数学问题,将多边形问题转化为三角形问题.3通过对面积开放性探究,将正六边形与正三边形结合,了解正多边形的对称性.活动四:课堂总结反思1.课堂总结:(1)谈一谈这节课中,你有哪些收获?解决问题的方法是什么?(2)解决问题的方法是什么?2.布置作业:教科书第108---109页1,6题.巩固、梳理所学知识,对学生进行鼓励、进行思想教育.【板书设计】24.3正多边形和圆各边相等一、圆等弧各角相等提纲挈领,重点突出正多边形内角 半径R, 边心距四、周长l= na 【教学反思】 )180.n ︒22()2a R+=。
24.3正多边形和圆教案一、【教材分析】1.通过正多边形性质的教学培养学生的探索、推理、归纳、迁移等能力;2.通过正多边形有关概念的教学培养学生的阅读理解能力.二、【教学流程】边形是中心对称图形,其对称中心是正多边形对应顶点的连线交点.自主探究问题一、如果我们以正多边形对应顶点的交点作为圆心,过点到顶点的连线为半径,能够作一个圆,很明显,这个正多边形的各个顶点都在这个圆上,如图,正六边形ABCDEF,连结AD、CF交于一点,以O为圆心,OA为半径作圆,那么肯定B、C、D、E、F都在这个圆上.问题二、我们以圆内接正六边形为例证明.如图所示的圆,把⊙O分成相等的6段弧,依次连接各分点得到六边ABCDEF,下面证明,它是正六边形.问题三总结和归纳问题1.一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个多边形的中心.2. 外接圆的半径叫做正多边形的半径.3. 正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.4. 中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.教师提出问题学生相互讨论思考1.如何画这个图形的外接圆?2.圆与正多边形顶点以及位置关系是怎么样的?3.如何利用圆画正多形:作相等的弧外接圆与内接圆的区别和联系?在教师和和学生的探讨中解决问题:在动手操作与实践中认识问题对问题的一种升华认识对问题的梳理认识尝试应用1.已知正六边形ABCDEF,如图所示,其外接圆的半径是a,求正六边形的周长和面积.2.利用正多边形的概念和性质来画正多边形,利用手中的工具画一个边长为3cm的正五边形(1)画法(2)步骤3. 巩固训练教材P106 练习1、2、3 P108 探究题、练习.教师提出问题学生独立思考解答并板书师生探讨分析:要画正五边形,首先要画一个圆,然后对圆五等分,因此,应该先求边长为3的正五边形的半径可选做,学生独立完成一种成果的展示探讨正多边形的画法补偿提高1.在直径为AB的半圆内,划出一块三角形区域,如图所示,使三角形的一边为AB,顶点C在半圆圆周上,其它两边分别为6和8,现要建造一个内接于△ABC的矩形水池DEFN,其中D、E在AB上,如图24-94的设计方案是使AC=8,BC=6.(1)求△ABC的边AB上的高h.(2)设DN=x,且h DN NFh AB-=,当x取何值时,水池DEFN的面积最大?(3)实际施工时,发现在AB上距B点1.85的M处有一棵大树,问:这棵大树是否位于最大矩形水池的边上?如果在,为了保护大树,请设计出另外的方案,使内接于满足条件的三角形中欲建的最大矩形水池能避开大树.让学生课堂讨论分析:要求矩形的面积最大,先要列出面积表达式,再考虑最值的求法,初中阶段,尤其现学的知识,应用配方法求最值.(3)的设计要有新意,应用圆的对称性就能圆满解决此题对不同能力学生的升华认识_h_F_D_E_C_B_A_N_GFDECBAOM解:(1)由AB ·CG =AC ·BC 得h=8610AC BC AB ⨯=g =4.8(2)当x =2.4时,S DEFN 最大(3)当S DEFN 最大时,x =2.4,此时,F 为BC 中点,在Rt △FEB 中,EF =2.4,BF =3. ∴BE =22223 2.4DE EF -=-=1.8 ∵BM =1.85,∴BM >EB ,即大树必位于欲修建的水池边上,应重新设计方案. ∵当x =2.4时,DE =5∴AD =3.2,由圆的对称性知满足条件的另一设计方案,如图所示:小结:三、【板书设计】24.3 正多边形和圆1.一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个多边形的中心.2. 外接圆的半径叫做正多边形的半径.3. 正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.4. 中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.四、【教后反思】《正多边形与圆》这一节的教学目标是:让学生能将正多边形的有关计算问题转化为解直角三角形的问题来解决;会用量角器或尺规等分圆、画出正多边形.通过学习使学生能认识到事物之间是普遍联系的,事物之间是可以相互转化的,并培养和训练学生的综合运用知识能力和解决实际问题的能力,渗透数形结合的思想和方法.。
24.3 正多边形和圆正多边形和圆是在学习了三角形、四边形、多边形以及圆的相关知识后的内容,是前一阶段知识的运用和提高.正多边形是一种特殊的多边形,它有一些类似于圆的特性.研究正多边形和圆的关系,掌握有关正多边形的计算是进一步学习数学及其它学科的重要基础.本课时注意培养学生观察、猜想、推理和迁移的能力以及具体到抽象,亲身体验知识的发生与发展的过程.利用正多边形和圆的位置关系,把形的问题转化成了数的问题,体现了数形结合的思想.【情景导入】(1)我国古代数学家刘徽,在公元三世纪用“割圆术”求得π的近似值为15750≈3.14,祖冲之在公元五世纪又进一步求得π的值在3.141 592 6与3.141 592 7之间,现代利用电子计算机,已有人把π的值算到小数点后几十万位.它是从圆内接正六边形开始,逐步计算所得的结果.(2)你知道正多边形和圆有什么关系吗?给你一个圆,怎样作出一个正多边形?圆中依次出现几段相等的弧?【说明与建议】 说明:通过对“割圆术”的导入,激发学生的学习兴趣和探究新知的欲望,还能让学生对古代数学的伟大成就有所了解,增强爱国热情.建议:研究正多边形和圆的时候,可以让学生回顾在同圆或等圆中,等弧所对的弦相等,所对的圆周角相等这两个结论.【复习导入】(1)观察下图中的等边三角形、正方形、正五边形、正六边形,你能说出这些图形的各自特征吗?(2)回顾:等边三角形和正方形的边、角各有什么性质? (3)正多边形的定义是什么?正多边形和圆有什么关系?【说明与建议】 说明:通过对等边三角形、正方形的回顾,加强新旧知识之间的联系,类比旧知识的学习方法、数学思想来学习新知识.建议:为了明确正多边形的概念,可以请同学们举自己在日常生活中见过的正多边形的例子(正三角形、正方形、正六边形……).命题角度1 与正多边形有关的计算1.(河池中考)如图,在正六边形ABCDEF 中,AC =23,则它的边长是(D)A .1B. 2C. 3D .22.(广元中考)如图,⊙O 是正五边形ABCDE 的外接圆,点P 是AE ︵的一点,则∠CPD 的度数是(B)A .30°B .36°C .45°D .72°3.(德阳中考)已知圆内接正三角形的面积为3,则该圆的内接正六边形的边心距是(B) A .2B .1C. 3D.324.(广州中考)已知圆的半径是23,则该圆的内接正六边形的面积是(C) A .3 3B .9 3C .18 3D .36 3命题角度2 画正多边形5.(兰州中考)如图,已知⊙O ,用尺规作⊙O 的内接正四边形ABCD.(写出结论,不写作法,保留作图痕迹,并把作图痕迹用黑色签字笔描黑)解:如图所示,四边形ABCD 即为所求作.关于圆周率π我们知道,圆的周长C =2πR.但是,你知道公式中的π值是怎样算出来的吗?实际上π=C2R ,式中圆的周长C 是可以用圆内接正多边形的周长p n 来近似代替的.如图,当圆内接正n 边形的边数不断地成倍增大时,它的周长p n 就不断地增大,并会越来越接近于圆的周长C ,于是p n 2R 的值越来越接近C2R的值.如果半径为R 的圆内接正n 边形的边长为a n ,可以求得它的内接正2n 边形的边长这个公式叫倍边公式,利用它就可以算出半径为R 的圆内接正2n 、4n 、8n 、…边形的边长,进而可计算p 2n 2R 、p 4n 2R 、p 8n 2R 、…,这些值就越来越接近于圆的周长与直径的比值C2R ,这个数就是圆周率π.π的精确值是一个无限不循环小数,就是说,π是一个无理数.π=3.141 592 653 589 793…,应用时根据实际需要,取π的近似值.我国古代数学家刘徽,在公元三世纪用“割圆术”求得π的近似值为15750=3.14,祖冲之在公元五世纪又进一步求得π的值在3.141 592 6与3.141 592 7之间,是当时世界上最先进的成就.现代利用电子计算机,已有人把π的值算到小数点后几十万位.下表是从圆内接正六边形开始,逐步计算所得的结果.由于C2R=π,所以C =2πR.另外,根据正n 边形的面积S n =12r n p n ,当边数n 无限增大时,r n 趋近于R ,p n 趋近于C ,所以圆的面积S =12RC =12R ·2πR =πR 2.我国许多数学家对圆周率的研究做出过很大贡献.在公元前一世纪的《周髀算经》里,已谈到“周三径一”,称之为古率.西汉末年,刘歆定圆周率为3.1547,后人称做歆率.三国时魏刘徽(公元263年),始创“割圆求周”的方法,他从圆内接正六边形算起,算到正192边形,他取3.14或15750作为圆周率,我们称3.14为徽率.到南朝祖冲之(公元429~500年)求得圆周率在3.141 592 6~3.141 592 7之间,把π=355113叫做密率,π=227叫做约率,后人称之为祖率,他所得的结果,精确到了七位小数,在当时世界上是最好的结果.【探究新知】问题1:针对【课堂引入】的问题进行探究.师生活动:教师演示作图,并引导学生从正多边形的定义入手来证明,让学生观察、分析,教师指导学生完成证明过程. 教师在学生思考、交流的基础上板书证明过程: 如图,∵AB ︵=BC ︵=CD ︵=DE ︵=EA ︵,∴AB =BC =CD =DE =EA ,BAD ︵=CAE ︵=3AB ︵. ∴∠C =∠D.同理可证:∠A =∠B =∠C =∠D =∠E , ∴五边形ABCDE 是正五边形. ∵点A ,B ,C ,D ,E 在⊙O 上, ∴五边形ABCDE 是圆内接正五边形.问题2:如果将圆n 等分,依次连接各等分点得到一个n 边形,这个n 边形一定是正n 边形吗?师生活动:学生思考,小组内交流、讨论,教师根据学生回答进行总结.教师重点关注:学生能否按照证明圆内接正五边形的方法证明圆内接正n 边形.问题3:各边相等的圆内接多边形是正多边形吗?各角相等的圆内接多边形呢?请说明理由.师生活动:学生讨论,思考回答,教师进行总结讲解.活动一:教师演示课件,给出正多边形的中心、半径、中心角、边心距等概念(如图).教师提出问题:(1)正多边形的中心角怎么计算?(2)边长a ,半径R ,边心距r 之间有什么关系? (3)正多边形的面积如何计算?师生活动:学生在教师的引导下,结合图形,得到结论: 正n 边形的中心角等于360°n ,边长a ,半径R 和边心距r 的关系为(a 2)2+r 2=R 2. 活动二:提出问题:如何把一个圆n 等分呢?师生活动:学生小组内讨论,如果把360°的圆心角n 等分,那么弧也被n 等分,即可得到正多边形. 教师引导分析:①正方形的中心角为90°,说明相邻两条半径互相垂直;②正六边形的中心角为60°,说明相邻半径和边构成的三角形是等边三角形.面积.例2 利用手中的工具求作一个边长为3 cm 的正六边形.师生活动:学生先独立解决问题,然后小组内讨论,教师鼓励学生勇于探索实践,上讲台演示,教师要重点关注学生的解题过程.图1 图2解:方法一:如图1,以3 cm 为半径作一个⊙O ,用量角器画一个等于360°÷6=60°的圆心角,它对着一段弧,然后在圆上依次截取与这条弧相等的弧,就得到圆的6个等分点,即可得到正六边形. 方法二:如图2,以 3 cm 为半径作一个⊙O ,由于正六边形的半径等于边长,所以在圆上依次截取长度等于3 cm 的弦,就可以将圆六等分,顺次连接各等分点即可. 【变式训练】在半径为2 cm 的圆上,用量角器作出它的圆内接正七边形. 解:(1)作⊙O ,使r =2 cm ; (2)计算360°7≈51.4°;(3)用量角器在圆上画一个∠AOB =51.4°; (4)在圆上依次截取BC ︵=CD ︵=DE ︵=EF ︵=FG ︵=GA ︵=AB ︵;(5)依次连接AB ,BC ,…,GA ,则七边形ABCDEFG 为所作正七边形.4.如图,正方形的边长为1 dm ,剪去四个角后成为一个正八边形.求这个正八边形的边长和面积.解:设正八边形的边长为x ,则被剪掉小直角三角形的直角边为22x , 由题意,得x +2·22x =1, 解得x =2-1.所以小直角三角形的直角边为22(2-1)=1-22. 所以正八边形的面积为12-4×12×(1-22)2=1-2×(32-2)=22-2.答:这个正八边形的边长为(2-1)dm ,面积为(22-2)dm 2.。
24. 3正多边形和圆教学目标知识技能1.了解正多边形和圆的关系,了解正多边形半径和边长、边心距、中心、中心角等概念.2.会应用正多边形的有关知识解决圆的有关计算问题.3.会应用正多边形和圆的有关知识画多边形.数学思考与问题解决结合生活中的正多边形形状的图案,发现正多边形和圆的关系,然后学会用圆的有关知识,解决正多边形的问题.情感态度学生经历观察、发现、探究等数学活动,感受到数学来源于生活,又服务于生活,体现了事物之间是相互联系、相互作用的.重点难点重点:探索正多边形和圆的关系,了解有关概念,会进行计算.难点:探索正多边形和圆的关系,正多边形半径、中心角、弦心距、边长之间的关系.教学设计活动一:复习引入1.什么叫正多边形?2.从你身边举出两三个正多边形的实例,正多边形是轴对称图形、中心对称图形吗?对称中心是哪一点?(教师出示问题并点评:1.各边相等,各角也相等的多边形是正多边形.2.正多边形是轴对称图形,不一定是中心对称图形,正三角形、正五边形就不是中心对称图形.学生复习回忆.) 设计意图:通过有针对性的复习,为本节课学习扫清障碍.活动二:实验发现1.观察实验:如下图,正六边形ABCDEF,连接AD,CF交于一点O,以O为圆心,OA为半径作圆,那么肯定B,C,D,E,F都在这个圆上.因此,正多边形和圆的关系十分密切,只要把一个圆分成相等的一些弧,就可以作出这个圆的内接正多边形,这个圆就是这个正多边形的外接圆.2.推理验证:如图所示的圆,把⊙O 分成相等的6段弧,依次连接各分点得到六边形ABCDEF ,下面证明,它是正六边形.证明:∵AB ︵=BC ︵=CD ︵=DE ︵=EF ︵=AF ︵.又∵∠BAF =12(BC ︵+CD ︵+DE ︵+EF ︵)的度数=12×4×BC ︵的度数=2BC ︵的度数. 同理∠ABC =2CD ︵的度数.∴∠BAF =∠ABC.同理可证:∠ABC =∠BCD =∠CDE =∠DEF =∠AFE =∠BAF.又六边形ABCDEF 的顶点都在⊙O 上,∴根据正多边形的定义,各边相等、各角相等的六边形ABCDEF 是⊙O 的内接正六边形,⊙O 是正六边形ABCDEF 的外接圆.3.正多边形的有关概念:为了今后学习和应用的方便,我们把一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.外接圆的半径叫做正多边形的半径.正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.4.正多边形的性质:①正多边形的一个内角等于(n -2)·180°n; ②中心角:360°n; ③正多边形的中心角等于外角的度数.5.画正多边形:以正六边形为例.(教师引导学生从特殊情况入手,证明结论.学生亲自动手实验、探究、证明.教师结合图形给出正多边形的有关概念,学生结合图形识记.教师结合图形,让学生明白中心、半径、中心角、边心距之间的关系,学生讨论交流.教师引导学生画图思路:(1)要画正六边形,首先要画一个圆,然后对圆六等分,顺次连接各点即可;(2)正六边形的边长和圆的半径相等,于是在圆上顺次截取等于半径的弦即可;(3)正三、正十二边形的画法.)设计意图:让学生亲自动手实验、探究、证明,感受由特殊到一般的学习方法.“演示实验—观察—推理—感性—理性”,加深对中心、半径、中心角、边心距之间的关系的理解.通过画正多边形,培养学生画图能力.活动三:应用深化1.例题见教材第106页.2.画一个正八边形.(教师引导、点拨、分析;要求地基的周长和面积,只要求正多边形的边长和边心距.因此,只要在正多边形的边、表示边心距的线段、半径构成的三角形中解决即可.学生独立解决,教师给出正确的答案.教师引导学生画图思路:(1)要画正八边形,首先要画一个圆,然后对圆八等分,顺次连接各点即可;(2)正四、正十六边形的画法.)设计意图:教师通过引导学生练习,将半径、中心角、边心距等数量,在一个直角三角形中联系起来,将多边形化归为三角形,体现了化归思想.活动四:巩固练习(1)随堂练习:教材第106页练习1、2、3.(2)教材第108页练习1、2.(教师引导,组织练习,巡回辅导,重点问题进行强化、点拨方法、总结规律.学生独立思考解决问题.)设计意图:通过练习,帮助学生熟练掌握正多边形和圆的关系,正多边形半径、中心角、边心距、边长之间的关系,从而培养学生分析问题、解决问题的能力和应用意识.活动五:师生小结1.概念:(1)一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心;(2)外接圆的半径叫做正多边形的半径;(3)正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角;(4)中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.2.正多边形和圆的关系,正多边形半径、中心角、边心距、边长之间的关系.3.画正多边形.(教师点评、总结方法.正多边形的半径(外接圆的半径)R 、边心距r 、边的一半12a 三个量之间存在什么关系?R 2=r 2+(a 2)2.学生总结发言.) 设计意图:教师了解教学效果,及时查漏补缺.活动六:布置作业教材第108~109页习题24.3第1、3、8题.(学生按要求课外完成.)设计意图:训练巩固,强化提高.板书设计正多边形和圆一、复习引入二、实验发现1.观察实验 2.推理验证 3.正多边形的有关概念4.正多边形的性质 5.画正多边形三、应用深化四、巩固练习五、师生小结六、布置作业。
人教版数学九年级上册24.3《正多边形和圆》教学设计一. 教材分析《正多边形和圆》是人教版数学九年级上册第24.3节的内容。
本节内容是在学生已经掌握了圆的概念和性质的基础上进行学习的,主要让学生了解正多边形的定义、性质及其与圆的关系。
通过本节内容的学习,学生能够理解正多边形的对称性,掌握正多边形的计算方法,并为后续学习圆的周长、面积等知识打下基础。
二. 学情分析九年级的学生已经具备了一定的几何基础知识,对圆的概念和性质有一定的了解。
但是,对于正多边形的定义和性质,以及与圆的关系,学生可能还比较陌生。
因此,在教学过程中,需要引导学生通过观察、思考、探究,逐步理解正多边形的性质,并能够运用到实际问题中。
三. 教学目标1.知识与技能:让学生掌握正多边形的定义、性质及其与圆的关系,能够运用正多边形的性质解决实际问题。
2.过程与方法:通过观察、思考、探究,培养学生的几何思维能力。
3.情感态度与价值观:激发学生对数学的兴趣,培养学生的团队合作精神。
四. 教学重难点1.重点:正多边形的定义、性质及其与圆的关系。
2.难点:正多边形的计算方法及其在实际问题中的应用。
五. 教学方法1.引导发现法:通过引导学生观察、思考、探究,发现正多边形的性质及其与圆的关系。
2.案例分析法:通过分析实际问题,让学生学会运用正多边形的性质解决实际问题。
3.小组合作学习:让学生在小组内进行讨论、交流,培养团队合作精神。
六. 教学准备1.教学课件:制作精美的教学课件,辅助讲解和展示。
2.教学素材:准备一些关于正多边形的实际问题,用于巩固和拓展。
3.教学工具:准备黑板、粉笔等教学工具。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用课件展示一些生活中常见的正多边形,如正方形、正三角形等,引导学生关注正多边形,激发学生的学习兴趣。
2.呈现(10分钟)介绍正多边形的定义和性质,引导学生通过观察、思考,发现正多边形的特点。
3.操练(10分钟)让学生分组讨论,分析一些实际问题,运用正多边形的性质解决问题。
24.3正多边形和圆【知识与技能】了解正多边形和圆的关系,了解正多边形半径和边长,边心距,中心,中心角等概念.会应用正多边形的有关知识解决圆中的计算问题.会用圆规、量角器和直尺来作圆内接正多边形.【过程与方法】结合生活中的正多边形形状的图案,发现正多边形和圆的关系,然后学会用圆的有关知识,解决正多边形的问题.【情感态度】学生经历观察、发现、探究等数学活动,感受到数学来源于生活、又服务于生活,体现事物之间是相互联系,相互作用的.【教学重点】正多边形与圆的相关概念与其之间的运算.【教学难点】探索正多边形和圆的关系,正多边形半径,中心角、弦心距,边长之间的关系.一、情境导入,初步认识观察这些美丽的图案,都是在日常生活中,我们经常能看到的利用正多边形得到的物体.(1)你能从图案中找出多边形吗?(2)你知道正多边形和圆有什么关系吗?怎样就能作出一个正多边形来?【教学说明】学生通过观察美丽的图案,欣赏生活中正多边形形状的物体.让学生感受到数学来源于生活,并从中感受到数学美.问题(2)的提出是为了创设一个问题情境,激起学生主动将所学圆的知识与正多边形联系起来,激发学生积极探索、研究的热情,并有意将注意力集中在正多边形和圆的关系上.二、思考探究,获取新知1.正多边形和圆的关系问题1将一个圆分成5等份,依次连接各分点得到一个五边形,这五边形一定是正五边形吗?如果是,请你证明这个结论.教师引导学生根据题意画图,并写出已知和求证.已知:如图,在⊙O中,A、B、C、D、E是⊙O的五等分点.依次连接ABCDE 形成五边形.问:五边形ABCDE是正五边形吗?如果是,请证明你的结论.答案:五边形ABCDE是正五边形.====,∴AB=BC=CD=DE=EA,证明:在⊙O中,∵AB BC CD DE EA==,∴∠A=∠B;同理∠B=∠C=∠D=∠E,∴五边形ABCDE 3BCE CDA AB是正五边形.【教学说明】教师引导学生从正多边形的定义入手证明,即证明多边形各边都相等,各角都相等;引导学生观察、分析,教师带领学生完成证明过程.问题2如果将圆n等分,依次连接各分点得到一个n边形,这个n边形一定是正n边形吗?答案:这个n边形一定是正n边形.【教学说明】在这个问题中,教师重点关注学生是否会仿照证明圆内接正五边形的方法证明圆内接正n边形.从问题1到问题2是将结论由特殊推广到一般,这符合学生的认知规律,并教导学生一种研究问题的方法,由特殊到一般.问题3各边相等的圆内接多边形是正多边形吗?各角相等的圆内接多边形是正多边形吗?如果是,说明理由;如果不是,举出反例.答案:各边相等的圆内接多边形是正多边形.因为:各边相等的圆内接多边形的各角也相等.各角相等的圆内接多边形不是正多边形.如:矩形.【教学说明】问题3的提出是为了巩固所学知识,使学生明确判定圆内接多边形是正多边形,必须满足各边都相等,各内角也都相等,这两个条件缺一不可.同时教会学生学会举反例.培养学生思维的批判性.2.正多边形的有关概念综合图形,给出正多边形的中心,半径,中心角,边心距等概念.正n边形:中心角为:360°n;内角的度数为:180°(n-2)n3.正多边形和圆有关的计算问题例1(课本106页例题)有一个亭子,它的地基是半径为4m的正六边形,求地基的周长和面积(结果保留小数点后一位).分析:根据题意作图,将实际问题转化为数学问题.解:如图.∵六边形ABCDEF是正六边形,∴∠BOC=360°/6=60°.∴△BOC是等边三角形.∴R=BC=4m,∴这个亭子地基的周长为:4×6=24(m).过O点作OP⊥BC,垂足为P.在Rt△OCP中,OC=R=4,CP=1/2BC=2..例2填空.【教学说明】例1是让学生了解有关正多边形的概念后,掌握正多边形的计算.同时,通过例1引导学生将实际问题转化为数学问题,将多边形化归为三角形来解决.例2通过网格来呈现问题,在解决例2时,教师指导学生用数形结合的方法来解决问题,加深对有关概念的理解.4.画正多边形画正多边形,通常是通过等分圆周的方法来画的.等分圆周有两种方式:(1)用量角器等分圆周.方法一:由于在同圆或等圆中相等的圆心角所对弧相等,因此作相等的圆心角可以等分圆.方法二:先用量角器画一个等于360°/n的圆心角,这个圆心角所对的弧就是圆的1/n,然后在圆上依次截取这条弧的等弧,就得到圆的几等分点.【教学说明】这两种方法可以任意等分圆,但不可避免地存在误差.(2)用尺规等分圆正方形的作法:如图(1)在⊙O中,尺规作两条垂直的直径,把⊙O四等分,从而作出正方形ABCD.再逐次平分各边所对弧,则可作正八边形、正十六边形等边数逐次倍增的正多边形.正六边形的作法:方法一:如图(2)任意作一条直径AB,再分别以A、B 为圆心,以⊙O的半径为半径作弧,与⊙O交于C、D和E、F,则A、C、E、B、F、D为⊙O的六等分点,顺次连接各等分点,得到正六边形ACEBFD.方法二:如图(3)由于正六边形的半径等于边长.所以在圆上依次截取等于半径的弦,就将圆六等分,顺次连接各等分点即可得到正六边形.【教学说明】尺规作图法是一种比较准确的等分圆的方法,但有较大的局限性,它不能将圆任意等分.三、运用新知,深化理解1.如图,圆内接正五边形ABCDE,对角线AC与BD相交于点P,则∠APB 的度数为_______.2.边长为2/π的正方形的内切圆与外接圆所组成的圆环的面积为_____.3.如果一个正六边形的面积与一个正三角形的面积相等,求正六边形与正三角形的内切圆的半径之比.4.如图,点M、N分别是⊙O的内接正三角形ABC,正方形ABCD,正五边形ABCDE,……正n边形的边AB、BC上的点,且BM=CN,连接OM、ON.(1)求图1中的∠MON的度数;(2)在图2中,∠MON的度数为_____,在图3中,∠MON的度数为_____;(3)试探索∠MON的度数与正n边形边数n之间的关系.(直接写出答案)【教学说明】题1、2可由学生自主探索完成,题3、4可先让学生思考,然后教师加以提示,最后共同解答.完成教材第106页、108页的练习.【答案】1.72°4.解:(1)连接OB、OC.∵正三角形ABC内接于⊙O,∴∠OBM=∠OCN=30°,∠BOC=120°.又∵BM=CN,OB=OC,∴△BOM≌△CON,∠BOM=∠CON,∴∠MON=∠BOC=120°.(2)90°72°(解法与(1)相同)(3)∠MON=360°/n.四、师生互动,课堂小结通过这节课的学习,你知道正多边形和圆有怎样的关系吗?你知道正多边形的半径、边心距、内角、中心角等概念吗?你能画出正多边形吗?【教学说明】教师先提出问题,然后让学生自主思考并回顾,教师再予以补充和点评.1.布置作业:从教材“习题24.3”中选取.2.完成练习册中本课时练习的“课后作业”部分.1.本节课首先从复习正多边形的定义入手,通过创设问题情境,将正多边形与圆紧密联系,让学生发现它们之间的密切关系,并将结论由特殊推广到一般,符合学生的认识规律,通过学习正多边形中的一些基本概念,引导学生将实际问题转化为数学问题,体现了化归的思想.其次,在这一基础上,又教给学生用等分圆周的方法作正多边形,这可以发展学生的作图能力.2.等分圆周法是一种作正多边形的常见方法,通过作简单的正三角形、正方形、正六边形,一直推广到作正八边形的情况,可以向学生灌输极限的思想,极限是微积分中最主要、最基本的概念,它从数量上描述变量在变化过程中的变化趋势,在高中数学中,极限思想渗透到函数、数列等章节,又衔接高等数学,起着承上启下的作用.。
人教版数学九年级上册24.3.2《正多边形和圆》教学设计一. 教材分析《正多边形和圆》是人教版数学九年级上册第24章第三节的内容。
本节内容是在学生掌握了圆的概念、圆的性质、弧、弦、圆心角的基础上进行的。
本节主要介绍正多边形的定义、性质及正多边形与圆的关系。
教材通过生活中的实例引入正多边形和圆的概念,引导学生探究正多边形的性质,从而发现正多边形与圆的内在联系。
二. 学情分析初三学生已经具备了一定的几何基础知识,对圆的概念、性质有所了解。
但是,对于正多边形的定义、性质以及与圆的关系可能还比较模糊。
因此,在教学过程中,需要引导学生通过观察、操作、思考、探究等活动,自主发现正多边形的性质,理解正多边形与圆的关系。
三. 教学目标1.了解正多边形的定义、性质及正多边形与圆的关系。
2.能运用正多边形的性质解决实际问题。
3.培养学生的观察能力、操作能力、思考能力和探究能力。
四. 教学重难点1.正多边形的定义、性质。
2.正多边形与圆的关系。
五. 教学方法采用问题驱动法、探究法、合作学习法等,引导学生通过观察、操作、思考、探究等活动,自主发现正多边形的性质,理解正多边形与圆的关系。
六. 教学准备1.准备一些正多边形的图片,如正三角形、正方形、正五边形等。
2.准备一些圆的图片,如圆桌、轮子等。
3.准备黑板、粉笔。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用多媒体展示一些正多边形的图片,如正三角形、正方形、正五边形等,引导学生观察这些图形的特点。
同时,展示一些圆的图片,如圆桌、轮子等,引导学生思考圆的特点。
2.呈现(10分钟)教师在黑板上画出一个正三角形,提问:“这个图形是什么?”学生回答:“正三角形。
”教师继续提问:“正三角形有哪些性质?”学生回答:“正三角形的三个角都相等,三条边都相等。
”教师引导学生观察正三角形的特点,然后引入正多边形的定义:“像正三角形这样的图形,所有的边都相等,所有的角都相等,我们称之为正多边形。
”3.操练(10分钟)教师发放一些正多边形的卡片,让学生分组讨论,找出正多边形的性质。
24.3 正多边形和圆教案教学内容1.正多边形和圆的有关概念:正多边形的外接圆,正多边形的中心,•正多边形的半径,正多边形的中心角,正多边形的边心距.2.在正多边形和圆中,圆的半径、边长、边心距中心角之间的等量关系.3.正多边形的画法.教学目标了解正多边形和圆的有关概念;理解并掌握正多边形半径和边长、边心距、中心角之间的关系,会应用多边形和圆的有关知识画多边形.复习正多边形概念,让学生尽可能讲出生活中的多边形为引题引入正多边形和圆这一节间的内容.重难点、关键1.重点:讲清正多边形和圆中心正多边形半径、中心角、弦心距、•边长之间的关系.2.难点与关键:通过例题使学生理解四者:正多边形半径、中心角、•弦心距、边长之间的关系.教学过程一、复习引入请同学们口答下面两个问题.1.什么叫正多边形?2.从你身边举出两三个正多边形的实例,正多边形具有轴对称、•中心对称吗?其对称轴有几条,对称中心是哪一点?老师点评:1.各边相等,各角也相等的多边形是正多边形.2.实例略.正多边形是轴对称图形,对称轴有无数多条;•正多边形是中心对称图形,其对称中心是正多边形对应顶点的连线交点.二、探索新知如果我们以正多边形对应顶点的交点作为圆心,过点到顶点的连线为半径,能够作一个圆,很明显,这个正多边形的各个顶点都在这个圆上,如图,•正六边形ABCDEF,连结AD、CF交于一点,以O为圆心,OA为半径作圆,那么肯定B、C、•D、E、F都在这个圆上.因此,正多边形和圆的关系十分密切,只要把一个圆分成相等的一些弧,就可以作出这个圆的内接正多边形,这个圆就是这个正多边形的外接圆.我们以圆内接正六边形为例证明.如图所示的圆,把⊙O•分成相等的6•段弧,依次连接各分点得到六边ABCDEF,下面证明,它是正六边形.∵AB=BC=CD=DE=EF∴AB=BC=CD=DE=EF又∴∠A=12BCF=12(BC+CD+DE+EF)=2BC∠B=12CDA=12(CD+DE+EF+FA)=2CD∴∠A=∠B同理可证:∠B=∠C=∠D=∠E=∠F=∠A又六边形ABCDEF 的顶点都在⊙O 上∴根据正多边形的定义,各边相等、各角相等、六边形ABCDEF 是⊙O 的内接正六边形,⊙O 是正六边形ABCDEF 的外接圆.为了今后学习和应用的方便,•我们把一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个多边形的中心.外接圆的半径叫做正多边形的半径.正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角. 中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距. 例1.已知正六边形ABCDEF ,如图所示,其外接圆的半径是a ,•求正六边形的周长和面积.分析:要求正六边形的周长,只要求AB 的长,已知条件是外接圆半径,因此自然而然,边长应与半径挂上钩,很自然应连接OA ,过O 点作OM ⊥AB 垂于M ,在Rt △AOM•中便可求得AM ,又应用垂径定理可求得AB 的长.正六边形的面积是由六块正三角形面积组成的. 解:如图所示,由于ABCDEF 是正六边形,所以它的中心角等于3606︒=60°,•△OBC 是等边三角形,从而正六边形的边长等于它的半径. 因此,所求的正六边形的周长为6a 在Rt △OAM 中,OA=a ,AM=12AB=12a 利用勾股定理,可得边心距 OM=221()2a a -=123a∴所求正六边形的面积=6×12×AB ×OM=6×12×a ×32a=323a 2现在我们利用正多边形的概念和性质来画正多边形.例2.利用你手中的工具画一个边长为3cm 的正五边形.分析:要画正五边形,首先要画一个圆,然后对圆五等分,因此,•应该先求边长为3的正五边形的半径.解:正五边形的中心角∠AOB=3605︒=72°, 如图,∠AOC=30°,OA=12AB ÷sin36°=1.5÷sin36°≈2.55(cm )画法(1)以O 为圆心,OA=2.55cm 为半径画圆;(2)在⊙O 上顺次截取边长为3cm 的AB 、BC 、CD 、DE 、EA . (3)分别连结AB 、BC 、CD 、DE 、EA .则正五边形ABCDE 就是所要画的正五边形,如图所示.D E B A O M三、巩固练习教材P115 练习1、2、3 P116 探究题、练习. 四、应用拓展例3.在直径为AB 的半圆内,划出一块三角形区域,如图所示,使三角形的一边为AB ,顶点C 在半圆圆周上,其它两边分别为6和8,现要建造一个内接于△ABC•的矩形水池DEFN ,其中D 、E 在AB 上,如图24-94的设计方案是使AC=8,BC=6. (1)求△ABC 的边AB 上的高h . (2)设DN=x ,且h DN NFh AB-=,当x 取何值时,水池DEFN 的面积最大? (3)实际施工时,发现在AB 上距B 点1.85的M 处有一棵大树,问:这棵大树是否位于最大矩形水池的边上?如果在,为了保护大树,请设计出另外的方案,使内接于满足条件的三角形中欲建的最大矩形水池能避开大树.hFDEC BANG分析:要求矩形的面积最大,先要列出面积表达式,再考虑最值的求法,初中阶段,尤其现学的知识,应用配方法求最值.(3)的设计要有新意,•应用圆的对称性就能圆满解决此题. 解:(1)由AB ·CG=AC ·BC 得h=8610AC BC AB ⨯==4.8 (2)∵h=h DN NFh AB -=且DN=x ∴NF=10(4.8)4.8x -则S 四边形DEFN =x ·104.8(4.8-x )=-2512x 2+10x=-2512(x 2-12025x ) =-2512 [(x -6025)2-3600625] =-25x (x -2.4)2+12 ∵-25x (x-2.4)2≤0 ∴-25x(x -2.4)2+12≤12 且当x=2.4时,取等号 ∴当x=2.4时,S DEFN 最大.(3)当S DEFN 最大时,x=2.4,此时,F 为BC 中点,在Rt △FEB 中,EF=2.4,BF=3.∴∵BM=1.85,∴BM>EB ,即大树必位于欲修建的水池边上,应重新设计方案. ∵当x=2.4时,DE=5∴AD=3.2,由圆的对称性知满足条件的另一设计方案,如图所示:.cFD EC B AG此时,•AC=6,BC=8,AD=1.8,BE=3.2,这样设计既满足条件,又避开大树.五、归纳小结(学生小结,老师点评) 本节课应掌握:1.正多边和圆的有关概念:正多边形的中心,正多边形的半径,•正多边形的中心角,正多边的边心距.2.正多边形的半径、正多边形的中心角、边长、•正多边的边心距之间的等量关系. 3.画正多边形的方法.4.运用以上的知识解决实际问题. 六、布置作业1.教材P117 复习巩固1 综合运用5、7 P118 8.2.选用课时作业设计.课时作业设计一、选择题1.如图1所示,正六边形ABCDEF 内接于⊙O ,则∠ADB 的度数是( ).A .60°B .45°C .30°D .22.5°(1) (2) (3)2.圆内接正五边形ABCDE 中,对角线AC 和BD 相交于点P ,则∠APB 的度数是( ). A .36° B .60° C .72° D .108° 3.若半径为5cm 的一段弧长等于半径为2cm 的圆的周长,•则这段弧所对的圆心角为( ) A .18° B .36° C .72° D .144° 二、填空题1.已知正六边形边长为a ,则它的内切圆面积为_______.2.在△ABC 中,∠ACB=90°,∠B=15°,以C 为圆心,CA 长为半径的圆交AB 于D ,如图2所示,若AC=6,则AD 的长为________.3.四边形ABCD 为⊙O 的内接梯形,如图3所示,AB ∥CD ,且CD 为直径,•如果⊙O的半径等于r ,∠C=60°,那图中△OAB 的边长AB 是______;△ODA 的周长是_______;∠BOC 的度数是________.三、综合提高题1.等边△ABC的边长为a,求其内切圆的内接正方形DEFG的面积.2.如图所示,•已知⊙O•的周长等于6πcm,•求以它的半径为边长的正六边形ABCDEF 的面积.3.如图所示,正五边形ABCDE的对角线AC、BE相交于M.(1)求证:四边形CDEM是菱形;(2)设MF2=BE·BM,若AB=4,求BE的长.答案:一、1.C 2.C 3.D二、1.34πa22.π3.r 3r 60°三、1.设BC与⊙O切于M,连结OM、OB,则OM⊥BC于M,3,连OE,作OE⊥EF于N,则3,∠EOM=45°,3,∵EN=612,EF=2EN=66,∴S正方形=16a2.2.设正六边形边长为a,则圆O半径为a,由题意得:2πa=6π,∴a=3.如右图,设AB为正六边形的一边,O为它的中心,过O作OD⊥AB,垂足为D,.cD B A O则OD=r 6,•则∠DOA=1806 =30°,AD=12AB=32, 在Rt △ABC 中,OD=r 6, ∴S=6·12ar 6=12×3×2×6=2722.3.略。