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1、圓內(nèi)接多邊形
解題關(guān)鍵:抓住點(diǎn)在圓上,即圓上的點(diǎn)到圓心距離為半徑這一本質(zhì). 【例題講解】
例題 1、如圖,三個(gè)全等的正方形內(nèi)接于圓,正方形的邊長(zhǎng)為 16,求圓的 半徑.
答案:由題意可知,圓心應(yīng)該在下面兩個(gè)正方形的相交邊上面,且設(shè)定圓 心與上面正方形的距離為 x ,則 BO =16 -x ,BC =16 ,AD =8 ,40 =16 +x,故BC2+BO2=AD2+AO2,則可以得到方程:
16+(16-x)2=(16+x)2+82,解之得x=3,所以能將其完全覆 蓋的圓的最下半徑為R2=162+(16-x)2=5 17 即為所求。
例題 2、如圖,在半徑為
2、2,圓心角為 60°的扇形內(nèi)接一個(gè)正方形,分別求 出以下兩種接法的正方形邊長(zhǎng).
A
A
F
C
F
C
E
O
60°
D E B
O
60°
D B
答案:2
21 6 3
37
,4
3
-6.
例題 3、如圖,3 個(gè)正方形在⊙O 直徑的同側(cè),頂點(diǎn) B、C、G、H 都在⊙ O 的直徑上,正方形 ABCD 的頂點(diǎn) A 在⊙O 上,頂點(diǎn) D 在 PC 上,正方 形 EFGH 的頂點(diǎn) E 在⊙O 上,頂點(diǎn) F 在 QG 上,正方形 PCGQ 的頂點(diǎn) P
3、1 / 7
也在⊙O 上.若 BC=1,GH=2,則 CG 的長(zhǎng)為( )
A. 12 B.
5
P
2
+1C. 6 D.2 2
Q
A
D
F
E
B C
O
G H
答案:C.
【鞏固練習(xí)】
1、如圖,在以 AB 為直徑的半圓中,有一個(gè)邊長(zhǎng)為 1 的正方形 CDEF, 則該圓的半徑為.
D E
A C O F B
第1題
2、如圖,三個(gè)相鄰的正方形內(nèi)接于半圓,若小正方形的面積為 16cm2, 則正方形 BEFG 的邊長(zhǎng)為 .
4、第 2 題
3、如圖,用 3 個(gè)邊長(zhǎng)為 1 的正方形組成一個(gè)軸對(duì)稱圖形,則能將其完
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全覆蓋的圓的最小半徑為.
第 3 題
4、如圖,用邊長(zhǎng)為 1 和 3 的兩個(gè)正方形組成一個(gè)圖形,則能將其完全 覆蓋的圓形紙片的最小半徑為
.
第4題
5、如圖,正方形 ABCD 的頂點(diǎn) A、B 和正方形 EFGH 的頂點(diǎn) G、H 在一個(gè)半徑為 5cm 的⊙O 上,點(diǎn) E 、F 在線段 CD 上,正方形 ABCD 的邊 長(zhǎng)為 6cm,則正方形 EFGH 的邊長(zhǎng)為 cm.
D
H
E
G
F
C
5、
O
A
B
第5題
6、如圖,已知扇形的圓心角為 2α(定值),半徑為 R(定值),分別在 圖一、二中作扇形的內(nèi)接矩形,若按圖一作出的矩形面積的最大值為 1 R2tanα,則按圖二作出的矩形面積的最大值為()
2
A.R2tanαB.R2tan 1 αC. 1 R2tan 1 αD. 1 R2tanα
2 2 2 2
3 / 7
2α
2α
圖1
圖2
7 、一種電訊信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)裝置的發(fā)射直徑為 31km. 現(xiàn)要求:在一邊長(zhǎng)為 30km 的正方形城區(qū)選擇若干個(gè)安裝點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)安裝一個(gè)這種轉(zhuǎn)發(fā)裝
6、置, 使這些裝置轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)能完全覆蓋這個(gè)城市.問:
(1)能否找到這樣的 4 個(gè)安裝點(diǎn),使得這些點(diǎn)安裝了這種轉(zhuǎn)發(fā)裝置后 能達(dá)到預(yù)設(shè)的要求?
(2)至少需要選擇多少個(gè)安裝點(diǎn),才能使這些點(diǎn)安裝了這種轉(zhuǎn)發(fā)裝置 后達(dá)到預(yù)設(shè)的要求?答題要求:請(qǐng)你在解答時(shí),畫出必要的示意圖,并用 必要的計(jì)算、推理和文字來說明你的理由.(下面給出了幾個(gè)邊長(zhǎng)為 30km 的正方形城區(qū)示意圖,供解題時(shí)選用)DA
A D A D A D A D
B
C B
C B
C B
C
圖1
圖2
圖3
圖4
8、我們將能完全覆蓋某平面
7、圖形的最小圓稱為該平面圖形的最小覆蓋 圓.例如線段 AB 的最小覆蓋圓就是以線段 AB 為直徑的圓 .
(1)請(qǐng)分別作出下圖中兩個(gè)三角形的最小覆蓋圓;(要求用尺規(guī)作圖,
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47.8
保留作圖痕跡,不寫作法)
(2)探究三角形的最小覆蓋圓有何規(guī)律?請(qǐng)寫出你所得到的結(jié)論;(不 要求證明)
(3)某地有四個(gè)村莊 E,F(xiàn),G,H(其位置如圖 2 所示),現(xiàn)擬建一個(gè) 電視信號(hào)中轉(zhuǎn)站,為了使這四個(gè)村莊的居民都能接收到電視信號(hào),且使中 轉(zhuǎn)站所需發(fā)射功率最小(距離越小,所需功率越小),此中轉(zhuǎn)站應(yīng)建在何處? 請(qǐng)說明理由.
G
H
32.4
8、°
49.8°
53.8°
A
80°
A
100°
50°
44°
47.1°
35.1°
F
B C B C
E
5 / 7
參考答案
1. 答案:
5 .
2
2. 答案:8cm.
3.
答案: 5 17 . 16
4. 答案:2.5.
5. 答案:
3
-1.
6. 答案:B.
7. 答案:(1)將圖 1 中的正方形等分成如圖的四個(gè)小正方形,將這 4 個(gè) 轉(zhuǎn)發(fā)裝置
安裝在這 4 個(gè)小正方形對(duì)角
9、線的交點(diǎn)處,此時(shí),每個(gè)小正方形
的對(duì)角線長(zhǎng)為 1
2
30
2
=15 2 ,每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)裝置都能完全覆蓋一個(gè)小正
方形區(qū)域,
故安裝 4 個(gè)這種裝置可以達(dá)到預(yù)設(shè)的要求。(2)將原正方形分割成如圖 2 中的 3 個(gè)矩形,使得 BE=DG=CG,
將每個(gè)裝置安裝在這些矩形的對(duì)角線交點(diǎn)處,
設(shè) AE=x,則 ED =30-x,DH=15,
由 BE=DG,得 x2+302=152+(30-x)2,
∴x= 225 15
=
60 4
,
∴BE=
15
( )
4
2
+302
10、
≈30.2<31,
即如此安裝 3 個(gè)這種轉(zhuǎn)發(fā)裝置,也能達(dá)到預(yù)設(shè)要求;
要用兩個(gè)圓覆蓋一個(gè)正方形,則一個(gè)圓至少要經(jīng)過正方形相鄰兩個(gè)頂
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點(diǎn),
如圖 3,用一個(gè)直徑為 31 的⊙O 去覆蓋邊長(zhǎng)為 30 的正方形 ABCD, 設(shè)⊙O 經(jīng)過 A,B,⊙O 與 AD 交于 E,
連結(jié) BE,則 AE=
312
302
=
61
<15=
1 AD,
2
這說明用兩個(gè)直徑都為 31 的圓不能完全覆蓋正方形 ABCD。
所以,至少要安裝 3 個(gè)這種轉(zhuǎn)發(fā)裝置,才能達(dá)到預(yù)設(shè)要求
11、。
8.答案:(1)圖略;(2)若三角形為銳角三角形,則其最小覆蓋圓為其外 接圓;若三角形為直角或鈍角三角形,則其最小覆蓋圓是以三角形最長(zhǎng)邊 (直角或鈍角所對(duì)的邊)為直徑的圓。
(3)此中轉(zhuǎn)站應(yīng)建在△EFH 的外接圓圓心處(線段 EF 的垂直平分線與線 段 EH 的垂直平分線的交點(diǎn)處)。理由如下:由∠ HEF =∠HEG +∠GEF = 47.8°+35.1°=82.9°, ∠FHE=50.0°,∠EFH=47.1°,故△EFH 是銳角三 角形,所以其最小覆蓋圓為△EFH 的外接圓,設(shè)此外接圓為⊙O,直線 EG 與⊙O 交于點(diǎn) E,M,則∠EMF=∠EHF=50.0°<53.8°=∠EGF,故點(diǎn) G 在⊙O 內(nèi),從而⊙O 也是四邊形 EFGH 的最小覆蓋圓,所以中轉(zhuǎn)站建在△ EFH 的外接圓圓心處,能夠符合題中要求。
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