Длина окружности и площадь круга · урок 13 из 16 · практикум
Практикум: правильные многоугольники, вычисление их элементов
Геометрия · 9 класс · углублённый уровень
ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025
строка R05 · GEOM9U-077
R05.1
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Углы через дуги
находить угол между пересекающимися диагоналями и продолжениями сторон (ПР-16)
Элементы по стороне
R, r, S правильного n-угольника по стороне a; кольцо между окружностями
Координаты и подобие
координаты вершин; диагональ правильного пятиугольника через подобие
Применять
к паркетам: какие правильные многоугольники сходятся в вершине без щелей (ПР-17)
повторение: R05
Разминка · устно
Углы, радиусы, круг
- Угол правильного 9-угольника? 140∘
- Внешний угол 24∘. Сколько сторон? 15
- Сумма углов выпуклого 10-угольника? 1440∘
- Сторона правильного шестиугольника 5. Найдите R. 5
- Квадрат со стороной 6: r и R? 3; 32
- Вписанный угол опирается на дугу 100∘. Чему он равен? 50∘
- Длина окружности, вписанной в квадрат со стороной 4? 4π
R05.1
Сводка · углы и дуги
Угол между хордами — через дуги
∠=21⌣вписанный угол
φ=2⌣AB+⌣CDхорды пересекаются
внутри круга
φ=2⌣1−⌣2секущие вне круга:
дальняя − ближняя дуга
k сторон → дуга k⋅n360∘правильный
n-угольник
R05.1
Образец → сам · угол между диагоналями
Считаем стороны — получаем дуги
Образец: A1A2…A12 — правильный 12-угольник. Диагонали A1A5 и A2A8 пересекаются в K. Найдите ∠A1KA2.
⌣A1A2=30∘, ⌣A5A8=3⋅30∘=90∘ сторона — 30∘
∠A1KA2=(30∘+90∘):2=60∘ угол между хордами
Сам
- Правильный 10-угольник: диагонали A1A4 и A2A6 пересекаются в K. Найдите ∠A1KA2. 54∘
- Правильный восьмиугольник ABCDEFGH: найдите угол AKB, где K — точка пересечения AD и BF. 67,5∘
- Прямые A1A2 и A5A4 — продолжения сторон правильного 9-угольника — пересекаются в P. Найдите ∠P. 60∘
R05.1
Сводка · радиусы и площадь по стороне
Дана сторона a: всё из треугольника OHA2
R=2sinn180∘aгипотенуза
r=2tgn180∘aприлежащий катет
R2−r2=(2a)2теорема Пифагора
S=21Pr, P=nan треугольников
с высотой r
R05.1
Образец → сам · радиус и площадь по стороне
Восьмиугольник и 12-угольник без калькулятора
Образец: сторона правильного восьмиугольника равна 4. Найдите r и площадь.
Продлим стороны до квадрата: катет среза 22
r=21(4+2⋅22)=2+22 половина стороны квадрата
S=21⋅32⋅(2+22)=32(1+2)≈77,3
Сам
- Правильный шестиугольник, r=3. Найдите сторону и площадь. 23; 183
- Правильный восьмиугольник, r=5. Найдите сторону. 10(2−1)
- Сторона правильного 12-угольника 2. Найдите r (tg15∘=2−3). 2+3
R05.1 · повторение R05.5
Образец → сам · кольцо между окружностями
Площадь кольца не зависит от n
Образец: найдите площадь кольца между описанной и вписанной окружностями правильного шестиугольника со стороной 6.
Sкольца=πR2−πr2=π(R2−r2) разность кругов
R2−r2=(2a)2=9⇒S=9π≈28,3 т. Пифагора
Сам
- То же для квадрата со стороной 4. 4π
- Правильный треугольник, r=2. Площадь кольца? 12π
- Площадь кольца для правильного 100-угольника равна 25π. Найдите его сторону. 10
R05.1 · повторение R04
Сводка · вершины в координатах
Центр в начале координат
A(Rcosφ; Rsinφ)точка окружности
x2+y2=R2
φk+1=φk+n360∘соседняя вершина —
поворот на n360∘
(2R; 2R3)шестиугольник:
φ=60∘
d=(x2−x1)2+(y2−y1)2длины сторон
и диагоналей
R05.1 · повторение R04
Образец → сам · правильный многоугольник в координатах
Координаты вершин и длина диагонали
Образец: правильный шестиугольник ABCDEF, центр O(0;0), A(4;0), обход против часовой стрелки. Найдите B, C, AC.
B(4cos60∘; 4sin60∘)=(2; 23) φ=60∘
C(4cos120∘; 4sin120∘)=(−2; 23)
AC=62+(23)2=48=43 =a3 ✓
Сам
- Квадрат ABCD (против часовой стрелки), центр O(0;0), A(3;1). Найдите B, C, D. (−1;3), (−3;−1), (1;−3)
- Правильный треугольник, центр O(0;0), вершина (0;4). Две другие вершины? (∓23;−2)
- Уравнение окружности, вписанной в шестиугольник из образца? x2+y2=12
R05.1
Сводка · правильный пятиугольник
Два «золотых» треугольника
1Угол 108∘, сторона стягивает дугу 72∘диагонали из вершины делят угол на 3⋅36∘
2△ABC: углы 108∘, 36∘, 36∘стороны a, a и диагональ d
3△ACD: углы 36∘, 72∘, 72∘стороны d, d и сторона a
4Равные углы ⇒ подобие ⇒
пропорция ⇒ уравнение для adтак находят диагональ, cos36∘, sin18∘
R05.1
Образец → сам · задача на доказательство
Диагональ правильного пятиугольника
Образец: в правильном пятиугольнике сторона a, диагональ d. Докажите: ad=21+5.
AK=AB=a, KC=d−a доказано на уроке 7
△KBC∼△BAC: углы 36∘,36∘ по двум углам
ad−a=da⇒d2−ad−a2=0⇒ad=21+5
Сам
- Сторона правильного пятиугольника 2. Найдите диагональ. 1+5
- Диагональ равна 4. Найдите сторону. 25−2
- Докажите: cos36∘=41+5. в △ABC: d=2acos36∘
R05.1 · из жизни
Образец → сам · задача из жизни
Паркет из правильных многоугольников
Образец: можно ли выложить пол без щелей одинаковыми правильными пятиугольниками? А восьмиугольниками и квадратами?
3⋅108∘<360∘<4⋅108∘ — нет в вершине нужно 360∘
135∘+135∘+90∘=360∘ — да восьмиугольники и квадрат
Сам
- Какими одинаковыми правильными многоугольниками можно замостить пол? n=3, 4, 6
- В вершине сошлись правильный треугольник и два одинаковых правильных n-угольника. Найдите n. 12
- Квадрат, правильный шестиугольник и правильный n-угольник. Найдите n. 12
R05.1
Осторожно · типичные ошибки
Неверно → почему → верно
| Неверно | Почему | Верно |
| Угол между диагоналями =21 одной дуги | вершина угла внутри круга, а не на окружности — угол не вписанный | полусумма двух дуг |
| r=2sinn180∘a | r — катет, прилежащий к углу n180∘; через синус — гипотенуза R | r=2tgn180∘a |
| Пятиугольники замостят пол: 360:108≈3 плитки | сумма углов в вершине должна быть ровно 360∘ | нельзя: щель 36∘ |
| △KBC∼△ABC, значит ABKB=BCKC | соответствие — по равным углам: K↔B, B↔A | BCKC=ACBC |
R05.1
Найди ошибку
Решение ученика: две ошибки
Задача. Сторона правильного восьмиугольника равна 2. Найдите r и площадь.
1)Продлим стороны до квадрата; срезы — треугольники с гипотенузой 2 и катетом 2.
2)Сторона квадрата 2+2, r=1+22.
3)S=Pr=16(1+22)=16+82.
Шаг 2: срезов на стороне квадрата два:
2+22,
r=1+2.
Шаг 3: потерян множитель
21:
S=21⋅16⋅(1+2)=8+82.
Проверка: πr2<S<πR2: 18,3<19,3<21,5, а 27,3 — больше описанного круга.
R05.1
Задания с самопроверкой · база
Углы, радиусы, кольцо, координаты
- БПравильный 15-угольник: угол между соседними диагоналями из одной вершины 12∘
- БСумма углов правильного многоугольника 1800∘. Сколько сторон? 12
- БПравильный шестиугольник со стороной 4. Найдите r. 23
- БПравильный треугольник со стороной 6. Площадь кольца? 9π
- БДиагональ правильного пятиугольника 1+5. Сторона? 2
- БКвадрат с центром O(0;0) и вершиной (2;2). Уравнение описанной окружности? x2+y2=8
R05.1
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Комбинированные задачи
- повыш.A1…A12 — правильный 12-угольник. Докажите, что A1A6⊥A3A10. 21(60∘+120∘)=90∘
- повыш.Докажите, что sin18∘=45−1 (рассмотрите △ACD правильного пятиугольника). sin18∘=2da
- повыш.В вершине паркета сошлись правильные пятиугольник, десятиугольник и ещё один правильный многоугольник. Какой? пятиугольник
- повыш.Правильный шестиугольник ABCDEF (против часовой стрелки), O(0;0), A(2;0). Уравнение прямой CD? y=3x+23
R05.1 · ОГЭ
Формат ОГЭ · линии 16, 19 и 23
Короткий ответ и развёрнутое решение
- ОГЭ 16Радиус окружности, вписанной в правильный шестиугольник, равен 63. Найдите сторону шестиугольника. 12
- ОГЭ 16Радиус окружности, описанной около квадрата, равен 42. Найдите сторону квадрата. 8
- ОГЭ 23Сторона правильного восьмиугольника равна 6. Найдите расстояние между его параллельными сторонами. 6+62
ОГЭ 19 Какие утверждения верны?
- Угол правильного пятиугольника равен 108∘.
- Одинаковыми правильными пятиугольниками можно замостить плоскость без щелей.
- Сторона правильного шестиугольника равна радиусу описанной окружности.
Ответ: 13
R05.1
Самостоятельная работа · 4 минуты
Два варианта — решите свой
Вариант 1
- Правильный 10-угольник: A1A4 и A2A7 пересекаются в K. Найдите ∠A1KA2. 72∘
- Правильный шестиугольник, r=23. Площадь? 243
- Сторона правильного пятиугольника 4. Диагональ? 2+25
- Площадь кольца для правильного многоугольника со стороной 10? 25π
Вариант 2
- Правильный 12-угольник: A1A5 и A2A9 пересекаются в K. Найдите ∠A1KA2. 75∘
- Правильный восьмиугольник, r=1+2. Площадь? 8+82
- Сторона правильного пятиугольника 6. Диагональ? 3+35
- Площадь кольца для правильного многоугольника со стороной 8? 16π
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
- Как найти угол между пересекающимися диагоналями?
- Почему площадь кольца зависит только от стороны?
- Какие правильные многоугольники дают паркет в одиночку?
Домашнее задание
- Правильный 18-угольник: найдите ∠A1KA2, где K=A1A5∩A2A10.
- Сколько правильных треугольников и квадратов сходится в вершине паркета?
- * Докажите: cos72∘=45−1.
- Тренажёр: reknow.ru/9/geometry/9_geometry_adv_mnogougolniki.htm
Паспорт соответствия · скрытый слайд
GEOM9U-077 · Практикум: правильные многоугольники, вычисление их элементов
| Поле | Значение |
| ФРП | «Математика» (углублённый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · курс «Геометрия», 9 класс |
| Строка, урок | R05 «Длина окружности и площадь круга», 16 ч · урок 13/16 · тип П |
| Единицы → слайды | R05.1 «Правильные многоугольники, вычисление их элементов» → 2, 4–20 · повторение (углы между хордами R02, координаты R04, площадь круга R05.5) → 3, 4, 8, 9, 10 |
| Результаты | ПР-16 (правильный многоугольник, вычисление элементов) → 2, 4–20 · ПР-17 (практические задачи) → 13 |
| Вне урока | число π и длина окружности — GEOM9U-078; длина дуги — GEOM9U-079; обобщение — GEOM9U-080 |
| Время | теория 12 мин · практика 33 мин (73 %) |
| Проверки | автопроверка: pending · методист: pending |