Đa Giác Đều Và Phép Quay
Khái niệm, đa giác đều nội tiếp đường tròn, phép quay giữ nguyên đa giác đều
Chẳng hạn, đa giác $ABCDE$ là hình gồm năm đoạn thẳng $AB$, $BC$, $CD$, $DE$, $EA$. Đa giác này có:
• Tất cả các cạnh bằng nhau,
• Tất cả các góc bằng nhau.
🔵 Ba điều kiện để là đa giác đều:
• Hình thoi có 4 cạnh bằng nhau nhưng các góc không bằng nhau $\Rightarrow$ không phải đa giác đều.
• Hình chữ nhật có 4 góc bằng nhau ($90°$) nhưng các cạnh không bằng nhau $\Rightarrow$ không phải đa giác đều.
🔵 Các đa giác đều thường gặp:
🔵 Công thức tính số đo góc:
Mỗi góc trong: $\dfrac{(n-2) \cdot 180°}{n}$
Tính số đo mỗi góc trong của ngũ giác đều ($n=5$).
• Hình vuông ($n=4$): mỗi góc $90°$
• Ngũ giác đều ($n=5$): mỗi góc $108°$
• Lục giác đều ($n=6$): mỗi góc $120°$
• Bát giác đều ($n=8$): mỗi góc $135°$
🔵 Cách dựng đa giác đều $n$ cạnh nội tiếp $(O;\, R)$:
🔵 Bảng các đa giác đều đặc biệt nội tiếp $(O;\, R)$:
| Đa giác đều | Góc ở tâm | Mỗi góc trong | Cạnh theo $R$ |
|---|---|---|---|
| Tam giác đều ($n=3$) | $120°$ | $60°$ | $a = R\sqrt{3}$ |
| Hình vuông ($n=4$) | $90°$ | $90°$ | $a = R\sqrt{2}$ |
| Lục giác đều ($n=6$) | $60°$ | $120°$ | $a = R$ |
Cho lục giác đều $ABCDEF$ nội tiếp đường tròn tâm $O$ bán kính $R = 3$ cm. Tính độ dài các cạnh và mỗi góc trong của lục giác.
Hình dung một bàn xoay hình tròn tâm $O$. Đặt một vật tại điểm $A$ (khác $O$). Khi quay bàn xoay, vật di chuyển đến vị trí mới $B$. Vì khoảng cách từ vật đến $O$ không đổi nên $OA = OB$, suy ra $A$ và $B$ cùng nằm trên đường tròn $(O;\, OA)$.
• Giữ nguyên điểm $O$,
• Biến điểm $A$ (khác $O$) thành điểm $B$ thuộc $(O;\, OA)$ sao cho khi tia $OA$ quay thuận chiều kim đồng hồ đến tia $OB$ thì cung $AB$ có số đo $\alpha°$.
🔵 Tính chất quan trọng:
Để kiểm tra phép quay thuận chiều $\alpha°$ tâm $O$ biến $M$ thành $N$, cần đủ 2 điều kiện:
① $OM = ON$ (cùng nằm trên một đường tròn tâm $O$).
② Tia $OM$ quay thuận chiều kim đồng hồ một góc $\alpha°$ thì trùng tia $ON$.
đúng $n$ phép quay (cùng chiều) giữ nguyên đa giác,
với các góc quay:
$k \cdot \dfrac{360°}{n}$, $k = 1, 2, \ldots, n$
🔵 Ví dụ — Phép quay giữ nguyên hình vuông:
Cho hình vuông $MNPQ$ nội tiếp đường tròn $(O)$. Lập bảng kết quả các phép quay thuận chiều $90°$, $180°$, $270°$, $360°$ tâm $O$ trên các đỉnh.
| Phép quay | $M\to$ | $N\to$ | $P\to$ | $Q\to$ |
|---|---|---|---|---|
| Thuận $90°$ | $N$ | $P$ | $Q$ | $M$ |
| Thuận $180°$ | $P$ | $Q$ | $M$ | $N$ |
| Thuận $270°$ | $Q$ | $M$ | $N$ | $P$ |
| Thuận $360°$ | $M$ | $N$ | $P$ | $Q$ |
Cả bốn phép quay trên đều biến đỉnh hình vuông thành đỉnh hình vuông, nên đều giữ nguyên hình vuông $MNPQ$.
🔵 Số phép quay giữ nguyên một số đa giác đều:
| Đa giác đều | Góc quay nhỏ nhất | Số phép quay (cùng chiều) |
|---|---|---|
| Tam giác đều ($n=3$) | $120°$ | $3$ phép quay |
| Hình vuông ($n=4$) | $90°$ | $4$ phép quay |
| Ngũ giác đều ($n=5$) | $72°$ | $5$ phép quay |
| Lục giác đều ($n=6$) | $60°$ | $6$ phép quay |
🔵 Dạng 1 — Nhận dạng đa giác đều
bằng nhau?
bằng nhau?
🔵 Dạng 2 — Tính góc, cạnh, chu vi đa giác đều
Mỗi góc trong: $\dfrac{(n-2)\cdot 180°}{n}$
Góc ở tâm: $\dfrac{360°}{n}$
Chu vi: $C = n \cdot a$
🔵 Dạng 3 — Đa giác đều nội tiếp đường tròn
🔵 Dạng 4 — Nhận biết phép quay
🔵 Dạng 5 — Phép quay giữ nguyên đa giác đều
🔵 Dạng 6 — Bài toán thực tế (vòng quay, đồng hồ…)
• Đa giác đều = đa giác lồi + cạnh bằng nhau + góc bằng nhau (đủ 3 điều kiện).
• Mỗi góc trong: $\dfrac{(n-2)\cdot 180°}{n}$. Góc ở tâm: $\dfrac{360°}{n}$.
• Tam giác đều: $a = R\sqrt{3}$ | Hình vuông: $a = R\sqrt{2}$ | Lục giác đều: $a = R$.
• Phép quay $\alpha°$ tâm $O$: thuận chiều (kim đồng hồ) hoặc ngược chiều, bảo toàn khoảng cách.
• Đa giác đều $n$ cạnh có $n$ phép quay giữ nguyên (mỗi chiều), góc $k\cdot \dfrac{360°}{n}$.
Cùng luyện tập về Đa giác đều & Phép quay!
20 câu · 6 dạng từ dễ đến khó
Tuyệt vời!

Thầy Võ Văn Trung
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Toán THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Toán, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ A2
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Du
