如图(1)、(2)、(3)、…、(n),M,N 分别是$\odot O$ 的内接正三角形 ABC、正方形 ABCD、正五边形 ABCDE、…、正 n 边形 ABCDEFG…的边 AB,BC 上的点,且 $BM=CN$ ,连接 OM,ON.

(1)求图(1)中$∠ MON$ 的度数;
(2)图(2)中$∠ MON$ 的度数是
(3)试探究$∠ MON$ 的度数与正 n 边形边数 n 的关系(直接写出答案).
(1)求图(1)中$∠ MON$ 的度数;
(2)图(2)中$∠ MON$ 的度数是
90
°,图(3)中$∠ MON$ 的度数是72
°;(3)试探究$∠ MON$ 的度数与正 n 边形边数 n 的关系(直接写出答案).
答案:(1)$120°$;(2)90;72;(3)$\frac{360°}{n}$.
解析:
【分析】
解题时先连接正多边形的中心与相邻顶点OB、OC,利用正多边形的性质可得OB=OC,∠OBM=∠OCN,结合已知BM=CN可证明△OBM≌△OCN,推导得∠BOM=∠CON,进而将∠MON转化为正多边形的中心角∠BOC,再代入正n边形中心角公式$\frac{360°}{n}$即可求解对应角度。
【解析】
(1)连接OB、OC。
∵△ABC是⊙O的内接正三角形,
∴OB=OC,$∠ BOC=\frac{360°}{3}=120°$,$∠ OBM=∠ OCN=\frac{1}{2}×60°=30°$。
在$△ OBM$和$△ OCN$中:
$\{\begin{array}{l}OB=OC\\∠ OBM=∠ OCN\\BM=CN\end{array} $
∴$△ OBM≌△ OCN$(SAS),
∴$∠ BOM=∠ CON$,
∴$∠ MON=∠ BOM+∠ BON=∠ CON+∠ BON=∠ BOC=120°$。
(2)图(2)为正方形,同理可证$△ OBM≌△ OCN$,正四边形中心角为$\frac{360°}{4}=90°$,故$∠ MON=90°$;
图(3)为正五边形,同理可证$△ OBM≌△ OCN$,正五边形中心角为$\frac{360°}{5}=72°$,故$∠ MON=72°$。
(3)对正n边形,同理可证$∠ MON$等于正n边形的中心角,故$∠ MON=\frac{360°}{n}$。
【答案】
(1)$120°$;(2)90;72;(3)$∠ MON=\frac{360°}{n}$
【知识点】
正多边形与圆,全等三角形的判定与性质,正多边形中心角
【点评】
本题通过从特殊正多边形到一般正多边形的探究,考查正多边形和圆的核心性质,解题关键是通过全等三角形将未知角转化为正多边形的中心角,渗透了转化思想和从特殊到一般的数学思维。
【难度系数】
0.7
解题时先连接正多边形的中心与相邻顶点OB、OC,利用正多边形的性质可得OB=OC,∠OBM=∠OCN,结合已知BM=CN可证明△OBM≌△OCN,推导得∠BOM=∠CON,进而将∠MON转化为正多边形的中心角∠BOC,再代入正n边形中心角公式$\frac{360°}{n}$即可求解对应角度。
【解析】
(1)连接OB、OC。
∵△ABC是⊙O的内接正三角形,
∴OB=OC,$∠ BOC=\frac{360°}{3}=120°$,$∠ OBM=∠ OCN=\frac{1}{2}×60°=30°$。
在$△ OBM$和$△ OCN$中:
$\{\begin{array}{l}OB=OC\\∠ OBM=∠ OCN\\BM=CN\end{array} $
∴$△ OBM≌△ OCN$(SAS),
∴$∠ BOM=∠ CON$,
∴$∠ MON=∠ BOM+∠ BON=∠ CON+∠ BON=∠ BOC=120°$。
(2)图(2)为正方形,同理可证$△ OBM≌△ OCN$,正四边形中心角为$\frac{360°}{4}=90°$,故$∠ MON=90°$;
图(3)为正五边形,同理可证$△ OBM≌△ OCN$,正五边形中心角为$\frac{360°}{5}=72°$,故$∠ MON=72°$。
(3)对正n边形,同理可证$∠ MON$等于正n边形的中心角,故$∠ MON=\frac{360°}{n}$。
【答案】
(1)$120°$;(2)90;72;(3)$∠ MON=\frac{360°}{n}$
【知识点】
正多边形与圆,全等三角形的判定与性质,正多边形中心角
【点评】
本题通过从特殊正多边形到一般正多边形的探究,考查正多边形和圆的核心性质,解题关键是通过全等三角形将未知角转化为正多边形的中心角,渗透了转化思想和从特殊到一般的数学思维。
【难度系数】
0.7