2021-2022学年北师大版九年级数学下册《3.9弧长及扇形面积》同步练习(附答案)
1.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=2,点C为OB上一点,且OC=,以OC为边作正方形OCDE,交弧AB于F,G点,交OA于点E,则弧FG与点D构成的阴影部分面积为( )
A. B. C. D.
2.如图,扇形AOB的圆心角是45°,正方形CDEF的顶点分别在OA,OB和弧AB上.若OD=2,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
3.如图,半径为10的扇形AOB中,∠AOB=90°,C为弧AB上一点,CD⊥OA,CE⊥OB,垂足分别为D,E.若∠CDE=40°,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.10π
4.如图,在扇形AOB中,OA=2,∠AOB=90°,C是OA的中点,D是的中点,连接BC,CD.则阴影部分的面积为( )
A.1 B. C. D.
5.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,以点A为圆心,AD长为半径画弧交BC于点E,连接AE,则阴影部分的面积为( )
A.6﹣ B.4﹣ C.6﹣ D.6﹣
6.如图,两个半径长均为的直角扇形的圆心分别在对方的圆弧上,扇形CFD的圆心C是的中点,且扇形CFD绕着点C旋转,半径AE、CF交于点G,半径BE、CD交于点H,则图中阴影面积等于( )
A. B. C.π﹣1 D.π﹣2
7.如图,正方形ABCD的边长为2,O为对角线的交点,点E,F分别为BC,AD的中点.以C为圆心,2为半径作圆弧BD,再分别以E,F为圆心,1为半径作圆弧BO,OD,则图中阴影部分的面积为( )
A.π﹣1 B.π﹣3 C.π﹣2 D.4﹣π
8.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=2,点D在OA上,连接BD,点C在AB上,且点C,O关于直线BD对称,连接CD,则图中阴影部分的面积是( )
A.﹣ B.π﹣ C.﹣ D.﹣
9.如图,在圆心角为90°的扇形OAB中,半径OA=2,C为的中点,D、E分别是OA、OB的中点,则图中阴影部分的面积为( )
A.π B. C. D.
10.在矩形ABCD中,AB=6,BC=3,把以AB为直径的半圆O绕点B顺时针旋转至如图位置(点A落在CD上的点A′处),则半圆O扫过的面积(图中阴影部分)是( )
A.3π B.π C. D.
11.如图,在菱形ABCD中,E是AB的中点,以B为圆心,BE长为半径作弧,交BC于点F,G是AD的中点,以D为圆心,DG长为半径作弧,交CD于点H.若AB=4,∠A=120°,则图中阴影部分的面积为( )
A.﹣ B.﹣ C.﹣ D.﹣
12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以AB,BC,CA为直径作半圆围成两月牙形,过点C作DF∥AB分别交三个半圆于点D,E,F.若=,AC+BC=15,则阴影部分的面积为( )
A.16 B.20 C.25 D.30
13.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,点C在上,且的长为π,点D在OA上,连接BD,CD,若点C,O关于直线BD对称,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
14.如图,正方形ABCD中,点O为对角线的交点,以点C为圆心,以OC为半径作弧,交BC于点F,交CD于点G,以点D为圆心,以AD为半径作弧,交BD于点E,若AB=2,则阴影部分的面积为( )
A.+ B.﹣ C.﹣1 D.+1
15.如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,且∠BCD=30°,CD=4,则图中阴影部分的面积为( )
A.2π﹣4 B. C. D.﹣4
16.如图,矩形ABCD的边长AB=1,BC=2.把BC绕B逆时针旋转,使C恰好落在AD上的点E处,线段BC扫过部分为扇形BCE.则扇形BCE的面积是( )
A. B.1 C. D.
17.如图,在扇形BOC中,∠BOC=60°,点D为弧BC的中点,点E为半径OB上一动点,若OB=2,则阴影部分周长的最小值为( )
A.2+ B.+ C.+ D.2+
18.如图,矩形ABCD的边长,以AC为直径,AC的中点为圆心画弧,交矩形于点D,以点A为圆心,AB的长为半径画弧,交AC于点E,则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)
19.在△ABC中,已知∠ABC=90°,∠BAC=30°,BC=1.如图所示,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°后得到△AB'C'.则图中阴影部分的面积为 .
20.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,点E在AC上,以AE为直径的 O经过点D.若∠C=30°,且CD=3,则阴影部分的面积是 .
21.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点B按逆时针旋转90°得到△A′BC′,点A经过的路径为弧AA′,若AB=2,BC′=,则图中阴影部分的面积为 .
22.如图,以A为圆心、AB为半径作扇形ABC,线段AC恰好与以AB为直径的半圆弧相交于弧的中点D,若AB=2,则阴影部分图形的面积是 (结果保留π).
23.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转120°得到△A'B'C,已知AC=3,BC=2,则线段AB扫过的图形(阴影部分)的面积为 .
24.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,点C为OA的中点,CE⊥OA交于点E,以点O为圆心,OC的长为半径作交OB于点D.若OA=8,则图中阴影部分的面积为
.
25.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=2,以点B为圆心,AB为半径画弧,交AC于点E,交BC于点F,则图中阴影部分的面积为 .
26.如图,将Rt△ABC绕点A逆时针旋转45°得到△AB′C′,∠B=90°,∠BAC=60°,AB=1,则图中阴影部分的面积为 .
27.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=4,将菱形ABCD绕点A逆时针旋转30°,此时点B,C,D的对应点分别为B',C',D',则图中阴影部分的面积为 .
参考答案
1.解:如图,连接OF,OG.
∵四边形OCDE是正方形,
∴∠COE=∠OCD=∠OEG=90°,
∴CF===1,
∴OF=2CF,
∴∠COF=30°,
同法可得∠EOG=30°,
∴∠FOG=90°﹣30°﹣30°=30°,
∴S阴=S正方形OCDE﹣2S△OCF﹣S扇形OFG=()2﹣2×××1﹣=3﹣﹣,
故选:D.
2.解:∵∠O=45°,四边形CDEF是正方形,
∴∠CDO=90°,△COD是等腰直角三角形,
∴DE=EF=OD=2,
连接OF,
Rt△EOF中,OE=4,EF=2,
∴OF==2.
∴扇形AOB的面积是=,
正方形CDEF的面积是2×2=4,
等腰三角形COD的面积是×2×2=2,
∴阴影部分的面积是﹣4﹣2=﹣6.
故选:B.
3.解:如图,连接OC,
∵∠AOB=90°,CD⊥OA,CE⊥OB,
∴四边形CDOE是矩形,
∴OD=CE,DE=OC,CD∥OE,
∵∠CDE=40°,
∴∠DEO=∠CDE=40°,
在△DOE和△CEO中,
,
∴△DOE≌△CEO(SSS),
∴∠COB=∠DEO=40°,
∴图中阴影部分的面积=扇形OBC的面积,
∵S扇形OBC==π,
∴图中阴影部分的面积=π,
故选:C.
4.解:连接OD,过D作DH⊥OA于H,
∵∠AOB=90°,D是的中点,
∴∠AOD=∠BOD=45°,
∵OD=OA=2,
∴DH=OD=,
∵C是OA的中点,
∴OC=1,
∴阴影部分的面积=S扇形DOB+S△CDO﹣S△BCO=+×1﹣1×2=﹣1,
故选:C.
5.解:∵四边形ABCD是矩形,AD=BC=4,
∴∠B=∠DAB=90°,AD=AE=4,
∵AB=2,
∴cos∠BAE==,
∴∠BAE=30°,∠EAD=60°,
∴BE=AE=2,
∴阴影部分的面积S=S矩形ABCD﹣S△ABE﹣S扇形EAD
=2×4﹣××2﹣
=6﹣.
故选:A.
6.解:两扇形的面积和为:=π,
过点C作CM⊥AE,作CN⊥BE,垂足分别为M、N,
则四边形EMCN是矩形,
∵点C是的中点,
∴EC平分∠AEB,
∴CM=CN,
∴矩形EMCN是正方形,
∵∠MCG+∠FCN=90°,∠NCH+∠FCN=90°,
∴∠MCG=∠NCH,
在△CMG与△CNH中,
,
∴△CMG≌△CNH(ASA),
∴中间空白区域面积相当于对角线是的正方形面积,
∴空白区域的面积为:××=1,
∴图中阴影部分的面积=两个扇形面积和﹣2个空白区域面积的和=π﹣2.
故选:D.
7.解:连接BD,EF,如图,
∵正方形ABCD的边长为2,O为对角线的交点,
由题意可得:EF,BD经过点O,且EF⊥AD,EF⊥CB.
∵点E,F分别为BC,AD的中点,
∴FD=FO=EO=EB=1,
∴,OB=OD.
∴弓形OB=弓形OD.
∴阴影部分的面积等于弓形BD的面积.
∴S阴影=S扇形CBD﹣S△CBD==π﹣2.
故选:C.
8.解:连接OC交BD于点E.
∴扇形的面积=×22π=π,
∵点O与点C关于BC对称,
∴OE=EC=1,OC⊥BD.
在Rt△OBE中,sin∠OBE==,
∴∠OBD=30°.
∴BD===,
∴阴影部分的面积=扇形面积﹣四边形OBCD的面积
=π﹣ BD OC=π﹣.
故选:B.
9.解:连接OC交DE于点F,连接CE,如右图所示,
∵OA=2,C为的中点,D、E分别是OA、OB的中点,
∴OC⊥DE且OC平分DE,OD=OE=1,
∴DE===,
∴OF=DE=,
∴CF=OC﹣OF=2﹣,
∴S阴影DEBC=S△CDE+S阴影CEB=+=+=,
故选:B.
10.解:连接A′B,作A′E⊥AB于点E,如右图所示,
由题意可得,A′E=BC=3,BA′=BA=6,∠A′EB=90°,
∴sin∠A′BE===,
∴∠A′BE=30°,
由图可知:S阴影+S半圆AB=S扇形AA′B+S半圆A′B,
∵S半圆AB=S半圆A′B,
∴S阴影=S扇形AA′B,
∵S扇形AA′B==3π,
∴S阴影=3π,
故选:A.
11.解:如图,连接AC.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=4,AD∥BC,AB∥CD,
∵∠BAD=120°,
∴∠B=∠D=60°,
∴△ABC,△ADC都是等边三角形,
∴S阴=S菱形ABCD﹣2S扇形BEF=2××42﹣2×=8﹣,
故选:A.
12.解:连接AF、BE,
∵AC是直径,
∴∠AFC=90°.
∵BC是直径,
∴∠CDB=90°.
∵DF∥AB,
∴四边形ABDF是矩形,
∴AB=DF,
取AB的中的O,作OG⊥CE.
∵,设DF=10k,CE=6k,
∵CG=CE=3k,OC=OA=5k,
∴OG=4K,
∴AF=BD=4K,CF=DE=2K,
∴AC=.
∵AC+BC=15,
∴2k+4k=15,
∴k=,
∴AC=5,BC=10,
S阴影=直径为AC的半圆的面积+直径为BC的半圆的面积+S△ABC﹣直径为AB的半圆的面积
=π()2+π()2+AC×BC﹣π()2
=π(AC)2+π(BC)2﹣π(AB)2+AC×BC
=π(AC2+BC2﹣AB2)+AC×BC
=AC×BC
=×5×10
=25.
故选:C.
13.解:连接BC,OC,OC交BD于W,
∵点C,O关于直线BD对称,
∴∠DWO=90°,OW=CW,BC=OB,
∵OC=OB,
∴OC=BC=OB,
即△OCB是等边三角形,
∴∠COB=60°,
∵的长为π,
∴=π,
解得:OB=3,
即OC=OB=3,
∴OW=CW=1.5,
∵∠AOB=90°,
∴∠AOC=30°,
∴OD=2DW,
由勾股定理得:OD2=DW2+OW2,
即(2DW)2=DW2+1.52,
解得:DW=(负数舍去),
∴阴影部分的面积S=S扇形AOC﹣S△DOC=﹣=,
故选:A.
14.解:S阴=S扇形DAE+S△ODC﹣S扇形OCG=+××2×2﹣=+1,
故选:D.
15.解:∵CD⊥AB,AB过O,CD=4,
∴CE=DE=CD=2,∠CEB=90°,
∵∠BCD=30°,
∴∠CBO=90°﹣∠BCD=60°,BC=2BE,
由勾股定理得:BC2=CE2+BE2,
即(2BE)2=(2)2+BE2,
解得:BE=2,
∴BC=4,
∵∠CBO=60°,OC=OB,
∴△COB是等边三角形,
∴OC=OB=BC=4,
∴阴影部分的面积S=S扇形COB﹣S△COB=﹣=﹣4,
故选:B.
16.解:∵BC=2,把BC绕B逆时针旋转,使C恰好落在AD上的点E处,
∴BE=BC=2,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠A=90°,
∵AB=1,BE=2,
∴AB=BE,
∴∠AEB=30°,
∵AD∥BC,
∴∠EBC=∠AEB=30°,
∴扇形EBC的面积是=,
故选:A.
17.解:如图,作点D关于OB的对称点D′,连接D′C交OB于点E′,连接E′D、OD′,
此时E′C+E′D最小,即:E′C+E′D=CD′,
由题意得,∠COD=∠DOB=∠BOD′=30°,
∴∠COD′=90°,
∴CD′===2,
的长l==,
∴阴影部分周长的最小值为2+.
故选:D.
18.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠ADC=90°,
∵AB=2,BC=2,
∴tan∠BAC=,
∴∠BAC=30°,
∴AC=2BC=4,
∵S阴=S半圆﹣S△ADC+S△ABC﹣S扇形ABE=×π×22﹣=2π﹣π=π.
故答案为:π.
19.解:∵∠ABC=90°,∠BAC=30°,BC=1,
∴AB=BC=,AC=2BC=2,
∴图中阴影部分面积=S扇形ACC′﹣S扇形ADB′﹣S△AB′C′=﹣﹣×1×=,
故答案为:;
20.解:连接OD,连接DE、OD、DF、OF,设圆的半径为R,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠DAB=∠DAO,
∵OD=OA,
∴∠DAO=∠ODA,
则∠DAB=∠ODA,
∴DO∥AB,而∠B=90°,
∴∠ODB=90°,
∵∠C=30°,CD=3,
∴OD=CD tan30°=3×=3,
∵∠DAB=∠DAE=30°,
∴=,
∵∠DOE=60°,
∴∠DOF=60°,
∴∠FOA=60°,
∴△OFD、△OFA是等边三角形,
∴DF∥AC,
∴S阴影=S扇形DFO==.
故答案为:.
21.解:∵将△ABC绕点B按逆时针旋转90°得到△A′BC′,点A经过的路径为弧AA′,BC′=,
∵BC=BC′=,AC=A′C′,
由勾股定理得:AC===1,即A′C′=1,
∵阴影部分的面积=扇形ABA′的面积+△BA′C′的面积﹣△ACB的面积﹣△CBC′的面积,
∴图中阴影部分的面积S=+﹣﹣
=π﹣,
故答案为:π﹣.
22.解:连接DO,
∵线段AC交以AB为直径的半圆弧的中点D,AB=2,
∴∠DAO=45°,∠DOA=90°,DO=AO=1,
∴阴影部分的面积是:(﹣﹣×1×1)+(=×1×1)=π﹣1,
故答案为:π﹣1.
23.解:∵△ABC绕点C旋转120°得到△A′B′C,
∴△ABC≌△A′B′C,
∴S△ABC=S△A′B′C,∠BCB′=∠ACA′=120°.
∵AB扫过的图形的面积=S扇形ACA′+S△ABC﹣S扇形BCB′﹣S△A′B′C,
∴AB扫过的图形的面积=S扇形ACA′﹣S扇形BCB′,
∴AB扫过的图形的面积=﹣=.
故答案为:.
24.解:连接OE、AE,
∵点C为OA的中点,
∴EO=2OC,
∴∠CEO=30°,∠EOC=60°,
∴△AEO为等边三角形,
∴S扇形AOE==,
∴S阴影=S扇形AOB﹣S扇形COD﹣(S扇形AOE﹣S△COE)
=﹣﹣(﹣×)
=16π﹣4π﹣+8
=+8,
故答案为:+8.
25.解:连接BE,过E作EH⊥BC于H,
在矩形ABCD中,∠ABC=90°,AB=2,BC=2,
∴tan∠BAC==,
∴∠BAC=60°,
∵BA=BE,
∴△ABE是等边三角形,
∴∠ABE=60°,
∴∠EBH=30°,
∴EH=BE=1,
∴S阴=S扇形BAE+S△BCE﹣S△ABE﹣S扇形BEF=+×2×1﹣×2×﹣=π,
故答案为π.
26.解:过点C作CH⊥AC′于H.
在Rt△ABC中,∠B=90°,∠BAC=60°,AB=1,
∴∠ACB=30°,
∴AC′=AC=2AB=2,
由题意∠CAC′=45°,
∴S阴=S△ACC′+S△ABC﹣S△AB′C′=S△ACC′=×2×2×=,
故答案为.
27.解:连接C′D,B′C,BD,BD交AC于O,过D′作D′W⊥AD于W,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD=DC=BC=4,∠DAC=∠BAC,∠AOB=90°,AD∥BC,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∵∠ABC=120°,
∴∠DAB=60°,
∴∠DAC=∠BAC=30°,
∵菱形ABCD绕点A逆时针旋转30°,此时点B,C,D的对应点分别为B',C',D',
∴∠D′AD=30°,A、D、C′三点共线,A、B′、C三点共线,AC′=AC,AD′=AD=4,
∵∠AOB=90°,AB=4,∠CAB=30°,
∴BO=AB=2,AO===2,同理可得:D′W=2,
∴AC=2AO=4,
∵阴影部分的面积=△AD′C′的面积+△ABC的面积+扇形C′AC的面积﹣扇形D′AB的面积,
∴阴影部分的面积S=++﹣
=8,
故答案为:8.