老师
同学们好,我是北京师范大学亚太实验学校的白月新老师。今天我们继续一起学习正多边形和圆。在实际生活中经常遇到画正多边形的问题,比如画一个六角罗帽的平面图,画一个五角星等,这些问题都与等分元周有关,要制造如下图中的零件也需要等分元周。那么我们怎么来解决这个问题呢?我们首先来以正三角形为例,已知圆 o 的半径为r,画圆的内接正三角形,你有哪些方法?同学们可以先自己画一画,我们先画出示意图分析一下。由上节课我们所学的知识可知,正三角形的中心角都是相等的,它的中心角是 360/ 3 度,等于 120 度,因此我们可以从中心角作为突破口,比如我们在圆 o 中先做出半径OA,以 OA 为角的一边,用量角器画出角 AOC 等于 120 度,做出其中的圆心角,即正三角形的中心角。这个角对着一段弧 a C。接下来我们以点 a 为圆心, a C 长为半径,画弧交圆 o 于点b,这样就把这个圆三等分了,依次连接ABBC、 a C,我们就得到正三角形ABC。
老师
那么为什么这个三角形就是正三角形?我们来看一下证明方法,角 AOC 等于 120 度,根据铜圆中铜弧所对的圆周角等于圆形角的一半儿,可得角 b 等于 60 度。由作图可知, AB 等于 a C。根据有一个角是 60 度的等腰三角形是正三角形,我们可以得到三角形a、b、 c 是等边三角形。
老师
好,我们接下来进一步思考。刚才我们提到了圆心角,那么我们一次做出两个圆心角来,比如我们依然做出角 AOC 等于 120 度。接下来继续拿量角器画角 AOB 等于角 AOC 等于 120 度。这样我们得到圆的三个三等分点ABC,依次连接ABBC、 a C 同样可以得到正三角形ABC。
老师
那么我们如何说明得到的三角形a、b、 c 是等边三角形?在同源中,圆心角相等,它们所对的弦相等。由我们刚才作图可知,角 AOB 等于角 AOC 可以得到所对的弦a、 b 等于 a C。由铜弧所对的圆周角是圆心角的一半儿,可以得角 ABC 等于 1/ 2 的角 AOC 等于 60 度。由于有一个角是 60 度的,等腰三角形是等边三角形,因此我们可以说明三角形 ABC 是正三角形。再进一步思考,我们接下来先确定半径OA,以 AO 为角的一边,拿量角器画出角 BAO 等于角 CAO 等于 30 度,在连接 BC 即可得到正三角形ABC。我们用这种方查看隐藏内容