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1、
考點四十二:弧長及扇形的面積
聚焦考點☆溫習理解
1.弧長及扇形的面積
(1)半徑為r,n°的圓心角所對的弧長公式:l=;
(2)半徑為r,n°的圓心角所對的扇形面積公式:S==lr.
2.圓錐的側面積和全面積
圓錐的側面展開圖是一個扇形,若設圓錐的母線長為l,底面半徑為r,那么這個扇形的半徑為l,扇形的弧長為2πr.
(1)圓錐側面積公式:S圓錐側=πrl;
(2)圓錐全面積公式:S圓錐全=πrl+πr2.
3.求陰影部分面積的幾種常見方法
(1)公式法;
(2)割補法;
(3)拼湊法;
(4)等積變形構造方程法;
(5)去重法.
名師點睛☆典例分類
考
2、點典例一、弧長公式的應用
【例1】(浙江省金華市第五中學2018屆九年級上冊期末模擬)已知扇形的圓心角為45°,半徑長為10,則該扇形的弧長為( ?。?
A. ???????????? B. ????????????????????? C. 3π??????????????? D.
【答案】B
【解析】試題解析:根據(jù)弧長公式:l= .
故選B.
【點睛】本題考查了弧長的計算,解答本題的關鍵是熟練掌握弧長的計算公式.
【舉一反三】
(江蘇省揚州市寶應縣射陽湖鎮(zhèn)天平初級中學2016屆九年級下學期二模)如圖,在6×6的方格紙中,每個小方格都是邊長為1的正方形,其中A、B
3、、C為格點.作△ABC的外接圓⊙O,則弧的長為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
考點典例二、扇形面積的計算
【例2】(廣東省汕頭市龍湖區(qū)2017屆九年級5月模擬)已知圓心角為120°的扇形面積為12,那么扇形的弧長為( )
A. 4 B. 2 C. 4 D. 2
【答案】C
【解析】試題分析:根據(jù)扇形的面積計算公式可得: ,則r=6,根據(jù)弧長的計算公式可得: .
【點睛】本題主要考查的就是扇形的面積計算公式和弧長的計算公式,屬于簡單題.扇形的面積計算公式為: (S為扇形的面積,l為扇形的弧長
4、,n為扇形所對的圓心角的度數(shù),r為扇形所在的圓的半徑),弧長的計算公式為: (l為扇形的弧長,n為扇形所對的圓心角的度數(shù),r為扇形所在的圓的半徑).在計算的時候我們一定要根據(jù)實際題目選擇合適的公式進行計算.
【舉一反三】
(2016遼寧營口第12題)如圖,AB是⊙O的直徑,弦CD垂直平分OB,垂足為點E,連接OD、BC,若BC=1,則扇形OBD的面積為 .
【答案】.
考點:扇形面積的計算;線段垂直平分線的性質.
考點典例三、扇形面積公式的運用
【例3】(重慶市南岸區(qū)南開(融僑)中學2017年中考數(shù)學二模)如圖,等邊△ABC內接于⊙O,已知⊙O的半徑為2,則圖中的陰
5、影部分面積為(?? )
A. ? B. ? C. ? D.
【答案】A
【解析】解:連接OB、OC,連接AO并延長交BC于H,則AH⊥BC.
∵△ABC是等邊三角形,∴BH=AB=,OH=1,∴△OBC的面積= ×BC×OH=,則△OBA的面積=△OAC的面積=△OBC的面積=,由圓周角定理得,∠BOC=120°,∴圖中的陰影部分面積==.故選A.
【點睛】本題考查的是三角形的外接圓與外心、扇形面積的計算,掌握等邊三角形的性質、扇形面積公式是解題的關鍵.
【舉一反三】
(2017-2018學年上學期蘇州市張家港梁豐初中初三數(shù)學期末)如圖,半徑為1的四
6、個圓兩兩相切,則圖中陰影部分的面積為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵半徑為1的四個圓兩兩相切,
∴四邊形是邊長為2的正方形,圓的面積為π,
陰影部分的面積=2×2?π=4?π,
故選A.
考點典例四、圓錐的側面展開圖
【例4】(江蘇省蘇州市虎丘區(qū)立達中學2017年中考二模)圓錐的底面半徑為4cm,高為3cm,則它的表面積為(?? )
A. 12π cm2??????????????? B. 20π cm2???????????????????? C. 26π cm2??????????? D. 36π c
7、m2
【答案】D
【點睛】本題考查了圓錐的計算,勾股定理,圓的面積公式,圓的周長公式和扇形面積公式求解.注意圓錐表面積=底面積+側面積=π×底面半徑2+底面周長×母線長÷2的應用.
【舉一反三】
(2017年內蒙古烏蘭察布市集寧七中中考數(shù)學一模)將一個半徑為R,圓心角為90°的扇形圍成一個圓錐的側面(無重疊),設圓錐底面半徑為r,則R與r的關系正確的是( )
A. R=8r B. R=6r C. R=4r D. R=2r
【答案】C
【解析】試題解析:根據(jù)扇形的弧長等于圓錐的底面周長,則
扇形的弧長是:
即
∴R=4r.
故選C.
考點典
8、例五、求陰影部分的面積
【例5】(陜西西安市西北工業(yè)大學附屬中學2017屆九年級五模) 如圖,在中,,,以中點為圓心,作圓心角為的扇形,點恰好在上,下列關于圖中陰影部分的說法正確的是( ).
A. 面積為 B. 面積為
C. 面積為 D. 面積隨扇形位置的變化而變化
【答案】C
【解析】作于,于,連接,如圖所示:
∵,,
∴,
,
,
∴,
∴四邊形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴≌,
∴四邊形的面積正方形的面積,
又∵,,
∴,
∴.
∴.
故選.
【點睛】本題考查了三角形的全等
9、的判定與扇形的面積的計算的綜合題,正確證明△DMG≌△DNH,得到S四邊形DGCH=S四邊形DMCN是解題的關鍵.
【舉一反三】
(2017年湖南省張家界市永定區(qū)中考數(shù)學一模)已知:AB是⊙O的直徑,直線CP切⊙O于點C,過點B作BD⊥CP于D.
(1)求證:CB2=AB?DB;
(2)若⊙O的半徑為2,∠BCP=30°,求圖中陰影部分的面積.
【答案】(1)證明見解析;
(2)陰影部分的面積=
【解析】試題分析:(1)由CP是 ⊙O的切線,得出∠BCD=∠BAC,AB是直徑,得出∠ACB=90°,所以∠ACB=∠CDB=90°,得出結論△ACB∽△CDB,從而得出結論;
10、(2)求出△OCB是正三角形,陰影部分的面積=S扇形OCB-S△OCB=.
試題解析:
(1)提示:先證∠ACB=∠CDB=90°,
再證∠BAC=∠BCD,
得△ACB∽△CDB,
∴
(2)解:如圖,連接OC,
∵直線CP是⊙O的切線,∠BCP=30°,
∴∠COB=2∠BCP=60°,
∴△OCB是正三角形,
∵⊙O的半徑為2,
∴S△OCB=,S扇形OCB= ,
∴陰影部分的面積=S扇形OCB-S△OCB=.
課時作業(yè)☆能力提升
1. (2017年廣東省中考數(shù)學學業(yè)一模)三角板ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=2,三角板繞直角頂點C逆時
11、針旋轉,當點A的對應點A′落在AB邊的起始位置上時即停止轉動,則B點轉過的路徑長為( ?。?
A. π B. π C. 2π D. 3π
【答案】C
2. (江蘇省蘇州市高新區(qū)2017屆初中畢業(yè)暨升學考試模擬)如圖,菱形ABCD放置在直線l上(AB與直線l重合),AB=4,∠DAB=60°,將菱形ABCD沿直線l向右無滑動地在直線l上滾動,從點A離開出發(fā)點到點A第一次落在直線l上為止,點A運動經(jīng)過的路徑總長度為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】畫出圖形即可知道,從點A離開出發(fā)點到A第一次落在直線上為止,點A
12、運動經(jīng)過的路徑的長度為圖中的弧線長,由此即可解決問題.
解:如圖,從點A離開出發(fā)點到點A第一次落在直線l上為止,點A運動經(jīng)過的路徑的長度為圖中的弧線長.
由題意可知=,∠DOA2=120°,DO=4,
所以點A運動經(jīng)過的路徑的長度=,
故選D.
3. (浙江省金華市第五中學2018屆九年級上冊期末模擬)如圖,點A、B、C在⊙O上,若∠BAC=45°,OB=2,則圖中陰影部分的面積為( ?。?
A. π﹣4??????????B. ????????????? C. π﹣2??????????? D.
【答案】C
【解析】試題解析:∵∠BAC=45°,
∴∠BOC=90
13、°,
∴△OBC是等腰直角三角形,
∵OB=2,
∴△OBC的BC邊上的高為: OB=,
∴BC=2
∴S陰影=S扇形OBC﹣S△OBC=.
故選C.
4. (山東省臨沂市臨沭縣青云鎮(zhèn)中心中學2017屆九年級第一次模擬)如圖,AB是⊙O的直徑,弦CD⊥AB,∠CDB=30°,CD=2 ,則陰影部分圖形的面積為( )
A. 4 B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】連接OD.
∵CD⊥AB,
∴CE=DE=CD= (垂徑定理),
又∵∠CDB=30°,
∴∠COB=60°(圓周角定理),
∴OC=2,
故
.
14、
故選:D.
5. (2017年福建省漳州一中分校九年級數(shù)學綜合)如果圓錐的母線長為6cm,底面圓半徑為3cm,則這個圓錐的側面積為( ?。?
A. 9πcm2 B. 18πcm2 C. 27πcm2 D. 36πcm2
【答案】B
【解析】底面圓半徑為3cm,則底面周長=6π,圓錐的側面積=×6π×6=18πcm2.
故選B.
6. (2017年遼寧省鞍山二十中中考數(shù)學模擬)一個圓錐形的零件,如果經(jīng)過圓錐的軸的剖面是一個邊長為4cm的等邊三角形,那么圓錐的表面積是( )
A. 8πcm2 B. 10πcm2 C. 12πcm2 D. 16πc
15、m2
【答案】C
7.(2017年天津市東麗區(qū)立德中學中考數(shù)學模擬)已知如圖,圓錐的母線長6cm,底面半徑是3cm,在B處有一只螞蟻,在AC中點P處有一顆米粒,螞蟻從B爬到P處的最短距離是( ?。?
A. 3cm B. 3cm C. 9cm D. 6cm
【答案】B
【解析】∵圓錐的側面展開圖是一個扇形,設該扇形的圓心角為n,
則: =×2×3π,其中r=3,
∴n=180°,如圖所示:
由題意可知,AB⊥AC,且點P為AC的中點,
在Rt△ABP中,AB=6,AP=3,
∴BP==3cm,
故螞蟻沿線段Bp爬行,路程最短,最短的路程是3cm.
16、
8. (2017年吉林省長春市中考數(shù)學模擬)如圖,在小正方形的邊長都為1的方格紙中,△ABO的頂點都在小正方形的頂點上,將△ABO繞點O順時針方向旋轉90°得到△A1B1O,則點A運動的路徑長為_____.
【答案】
9.(2017年湖北省黃岡市白蓮中學中考數(shù)學三模)如圖,一扇形紙扇完全打開后,外側兩竹條AB和AC的夾角為120°,AB長為30cm,AD長為12cm,則貼紙(兩面貼)的面積是_____cm2.
【答案】504π
【解析】試題解析:設AB=R,AD=r,則有
S貼紙=2(πR2-πr2)
=π(R2-r2)
=π(R+r)(R-r)
=π(30+
17、12)(30-12)
=504π(cm2).
故答案為504π.
10. (2017年遼寧省營口市大石橋市水源鎮(zhèn)中考數(shù)學模擬)如圖,△ABC中,∠C=90°,tanA=,以C為圓心的圓與AB相切于D.若圓C的半徑為1,則陰影部分的面積S=_____.
【答案】
【解析】連接CD,
∵以C為圓心的圓與AB相切于D,⊙C的半徑為1,∠ACB=90°,
∴CD⊥AB,CD=1,S扇形CEF=,
∵tanA=,CD=1,
∴AD=,
∴在Rt△ADC中,由勾股定理可得:AC=,
又∵在Rt△ABC中,tanA= ,
∴BC=,
∴S△ACB=AC?BC=,
∴S陰影=S
18、△ABC﹣S扇形CEF=.
故答案為: .
11.(2017年廣東省韶關市南雄市中考數(shù)學模擬)如圖,三個同心圓扇形的圓心角∠AOB為120o,半徑OA為6cm,C、D是圓弧AB的三等分點,則陰影部分的面積等于_____cm2.
【答案】4π
【解析】解:扇形面積==4π(cm2).
12.(2017年廣東省東莞市中堂六校中考數(shù)學三模)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,AB=12cm,將△ABC以點B為中心順時針旋轉,使點C旋轉到AB邊延長線上的點D處,則AC邊掃過的圖形(陰影部分)的面積是_____cm2.(結果保留π).
【答案】36π
【解析
19、】∵∠C是直角,∠ABC=60°,
∴∠BAC=90°﹣60°=30°,
∴BC=AB=×12=6cm,
∵△ABC以點B為中心順時針旋轉得到△BDE,
∴S△BDE=S△ABC,∠ABE=∠CBD=180°﹣60°=120°,
∴陰影部分的面積=S扇形ABE+S△BDE﹣S扇形BCD﹣S△ABC
=S扇形ABE﹣S扇形BCD=-=48π﹣12π=36πcm2
點睛:能根據(jù)題意確定出出陰影部分的面積=S扇形ABE﹣S扇形BCD,是解題的關鍵.
13.(2017年安徽省六安八中中考數(shù)學模擬)如圖,在直角坐標系中,點P的坐標為(3,4),將OP繞原點O逆時針旋轉90°得到線段OP′
20、.
(1)在圖中畫出線段OP′;
(2)求P′的坐標和的長度.
【答案】(1)詳見解析;(2).
【解析】試題分析:
(1)按要求在圖中畫出線段OP′即可;
(2)①根據(jù)(1)中所畫線段OP′對照圖形寫出點P′的坐標即可;②先由點P的坐標計算出OP的長,然后根據(jù)弧長公式: 弧長=計算即可.
試題解析:
(1)所畫線段OP′如下圖:
(2)①由圖可知:點P′的坐標為(﹣4,3);
②∵點P的坐標為(3,4),
∴OP=,
又∵旋轉角∠POP′=90°,
∴弧長PP′=.
14.(浙江省湖州市九校2017屆九年級四月聯(lián)合模擬)如圖,AB是⊙O的直徑,點C在AB的
21、延長線上,CD與⊙O相切于點D,CE⊥AD,交AD的延長線于點E.
(1)求證:∠BDC=∠A;
(2)若CE=2,DE=2,求AD的長,
(3)在(2)的條件下,求弧BD的長。
【答案】(1)證明見解析;(2)4 (3)
試題解析: 證明:連接,
∵是切線,
∴,
即
∵為的直徑,
即
在直角 中,
是等邊三角形,則
則的長是
15.(遼寧營口大石橋市水源鎮(zhèn)九年一貫制學校2017屆中考數(shù)學模擬) 如圖,在△ABC中,AB=AC
22、,以AB為直徑的⊙O分別交線段BC,AC于點D,E,過點D作DF⊥AC,垂足為F,線段FD,AB的延長線相交于點G.
(1)求證:DF是⊙O的切線;
(2)若CF=2,DF=2,求圖中陰影部分的面積.
【答案】(1)證明見解析;(2).
【解析】(1)連接AD、OD,由AB為直徑可得出點D為BC的中點,由此得出OD為△BAC的中位線,再根據(jù)中位線的性質即可得出OD⊥DF,從而證出DF是⊙O的切線;
(2)CF=1,DF=,通過解直角三角形得出CD=2、∠C=60°,從而得出△ABC為等邊三角形,再利用分割圖形求面積法即可得出陰影部分的面積.
(1)證明:連接AD、OD,如圖所示.
∵AB為直徑,
∴∠ADB=90°,
∴AD⊥BC,∵AC=AB,
∴點D為線段BC的中點.
∵點O為AB的中點,
∴OD為△BAC的中位線,
∴OD∥AC,
∵DF⊥AC,
∴OD⊥DF,
∴DF是⊙O的切線.
20