初中数学题详解:正六边形螺帽扳手开口问题

初中数学题详解:正六边形螺帽扳手开口问题

正六边形性质与勾股定理 | 适合初中各年级学生

题目展示

正六边形螺帽的边长是2cm,这个扳手的开口a的值应是()

A. 2√3 cm  |  B. √3 cm  |  C. (2√3)/3 cm  |  D. 1 cm

正六边形螺帽示意图

解题思路详解

第一步:理解题目含义

扳手开口a是指正六边形相对两边之间的距离,即“对边距”。

第二步:认识正六边形的结构

正六边形可以分成6个完全一样的等边三角形!从中心O向6个顶点连线,形成△OAB、△OBC等6个等边三角形。

形象理解:想象一个抹茶被平均切成6块,每一块都是一个等边三角形!

OA = OB = OC = 边长 = 2cm

第三步:作辅助线

从中心O向AB边作一条垂线,垂足为点M:

  • OM⊥AB
  • OM平分AB(等边三角形的高同时也是中线)
  • AM = MB = AB/2 = 2/2 = 1cm

第四步:应用勾股定理

在直角三角形OAM中:

斜边² = 直角边² + 直角边²
OA² = OM² + AM²
2² = OM² + 1²
4 = OM² + 1
OM² = 4 – 1 = 3
OM = √3 cm

第五步:计算对边距a

扣手开口a是相对两条边之间的距离,即从AB边到ED边的距离。因为OM是从中心到AB边的距离,那么对边距:

a = 2 × OM = 2 × √3 = 2√3 cm
最终答案:a = 2√3 cm,正确选项是 A

知识点总结

1

正六边形的性质

6条边相等,6个内角相等(每个120°),可分成6个等边三角形。

2

等边三角形的高

等边三角形的高 = (√3 / 2) × 边长,同时也是中线和角平分线。

3

勾股定理

在直角三角形中,斜边的平方等于两条直角边的平方和。

4

垂径定理

垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。

举一反三练习

练习1:正六边形边长为4cm,求对边距。
答案:4√3 cm
练习2:正六边形对边距为6√3 cm,求边长。
答案:6 cm
练习3:正六边形边长为2cm,求面积。
答案:6√3 cm²

常见误区提醒

易错点1:将边长误认为是对边距,正六边形的对边距 = 2 × √3/2 × 边长 = √3 × 边长。
易错点2:忘记乘以2,只计算了一个等边三角形的高,实际上对边距是两个高的总和。
易错点3:等边三角形的高公式记错,正确应为 (√3/2) × 边长,不是 (√2/2) × 边长。

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