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弧长与扇形面积
24.7.1 弧长与扇形面积
学习目标
1. 理解弧长和扇形面积公式的探求过程.
2. 会利用弧长和扇形面积的计算公式进行计算.
24.7.1 弧长与扇形面积
新课导入
如图,在运动会的4×100米比赛中,甲和乙分别在第1跑道和第2跑道,为什么他们的起跑线不在同一处?
怎样来计算弯道的“展直长度”?
因为要保证这些弯道的“展直长度”是一样的.
24.7.1 弧长与扇形面积
讲授新课
与弧长相关的计算
问题1 半径为R的圆,周长是多少?
O
R
问题2 下图中各圆心角所对的弧长分别是圆周长的几分之几
O
R
180°
O
R
90°
O
R
45°
O
R
n°
思考
24.7.1 弧长与扇形面积
(1) 圆心角是180°,占整个周角的 ,因此它所对的弧长是圆周长的
(2) 圆心角是90°,占整个周角的 ,因此它所对的弧长是圆周长的
(3) 圆心角是45°,占整个周角的 ,因此它所对的弧长是圆周长的
(4) 圆心角是n°,占整个周角的 ,因此它所对的弧长是圆周长的
24.7.1 弧长与扇形面积
注意:用弧长公式进行计算时,要注意公式中n的意义.n表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的.
算一算 已知弧所对的圆心角为60°,半径是4,则弧长为
弧长公式
知识要点
24.7.1 弧长与扇形面积
·
O
A
解:设半径OA绕轴心O按逆时针方向旋转的度数为n°,则
解得 n≈90°.
因此,滑轮旋转的角度约为90°.
例1 一滑轮装置(如图),滑轮的半径 R =10cm,当重物上升15.7cm时,滑轮的一条半径OA绕轴心O按逆时针方向旋转多少度?(假设绳索与滑轮之间没有滑动, 取3.14)
24.7.1 弧长与扇形面积
例2 古希腊埃拉托塞尼曾给出一个估算地球周长(或子午圈长)的简单方法. 如图,点 S 和点 A 分别表示埃及的塞伊尼和亚历山大两地,亚历山大在塞伊尼的北方,两地的经度大致相同,两地的实际距离为5 000希腊里(1 希腊里≈158.5 m). 当太阳光线在塞伊尼直射时,同一时刻在亚历山大测量太阳光线偏离直射方向的角为α.实际测得α是7.2°,
由此估算出了地球的周长,你能
进行计算吗?
O
α
A
S
)
24.7.1 弧长与扇形面积
O
α
A
S
解:∵太阳光线可看作平行的,∴圆心角∠AOS=α=7.2°.
设地球的周长为C,则
答:地球的周长约为39625km.
=250000 (希腊里)
≈39625 (km).
∴
24.7.1 弧长与扇形面积
圆的一条弧和经过这条弧的端点的两条半径所围成的图形叫做扇形.
如图,黄色部分是一个扇形,记作扇形OAB.
半径
半径
O
B
A
圆心角
弧
O
B
A
扇形
与扇形面积相关的计算
概念学习
24.7.1 弧长与扇形面积
判断:下列图形是扇形吗?
√
×
×
×
√
练一练
24.7.1 弧长与扇形面积
问题1 半径为r的圆,面积是多少?
O
r
问题2 下图中各扇形面积分别是圆面积的几分之几,具体是多少呢
合作探究
24.7.1 弧长与扇形面积
圆心角占
周角的比例 扇形面积占
圆面积的比例 扇形的
面积
=
O
r
180°
O
r
90°
O
r
45°
O
r
n°
24.7.1 弧长与扇形面积
半径为r的圆中,圆心角为n°的扇形的面积
①公式中n的意义.n表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的;②公式要理解记忆(即按照上面推导过程记忆).
注意
扇形面积公式
知识要点
24.7.1 弧长与扇形面积
问题 扇形的弧长公式与面积公式有联系吗?
想一想 扇形的面积公式与什么公式类似?
A
B
O
O
类比学习
24.7.1 弧长与扇形面积
例3 如图,圆心角为60°的扇形的半径为10cm.求这个扇形的面积和周长.(精确到0.01cm2和0.01cm)
O
R
60°
解:∵n=60,r=10cm,
∴扇形的面积为
扇形的周长为
24.7.1 弧长与扇形面积
例4 如图,在⊙O中,弦BC垂直于半径OA,垂足为点E,D是优弧BC上的一点,∠ADB=30°.
(1) 求∠AOC的度数;
(2) 若弦BC=6,求图中阴影部分的面积.
(1)根据垂径定理得到相等的弧,再由同
圆或等圆中,弧、圆心角、圆周角之间的关系求得
∠AOC的度数;(2)先求出⊙O的半径,再求出圆心
角∠BOC的度数,利用面积割补法求出阴影部分的面积.
分析:
24.7.1 弧长与扇形面积
(1)∵弦BC垂直于半径OA,∴BE=CE, .
又∵∠ADB=30°,∴∠AOC=∠BOA=60°.
(2)∵BC=6,∴CE= BC=3.
在Rt△OCE中,∠OCE=30°,
设OE=x,则OC=2x,CE= x=3,解得x= .
∴OE= ,OC=2 .
∵ ,∴∠BOC=2∠AOC=120°,
∴S阴影=S扇形BOC-S△OBC
= ×π×(2 )2- ×6× =4π-3 .
解:
24.7.1 弧长与扇形面积
O
O
弓形的面积=扇形的面积±三角形的面积
S弓形=S扇形-S三角形
S弓形=S扇形+S三角形
弓形的面积公式
知识要点
24.7.1 弧长与扇形面积
随堂练习
C
B.
C. D.
1.已知弧所对的圆周角为90°,半径是4,则弧长为 .
2.如图,Rt△ABC中,∠C=90°, ∠A=30°,BC=2,O、H分别为AB、AC的中点,将△ABC顺时针旋转120°到△A1BC1的位置,则整个旋转过程中线段OH所扫过的面积为 ( )
A
B
C
O
H
C1
A1
H1
O1
24.7.1 弧长与扇形面积
3. 如图,⊙O的半径为6 cm,直线AB是⊙O的切线,切点为点B,弦BC∥AO,若∠A=30°,则劣弧BC的长为________cm.
2π
4.AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,若∠OCA=50°,AB=4,则劣弧BC的长为( )
π B. π C. π D. π
B
24.7.1 弧长与扇形面积
5. 已知半径为2cm的扇形,其弧长为 ,则这个扇形的面积S扇= .
6. 已知扇形的圆心角为120°,半径为2,则这个扇形的面积S扇= .
24.7.1 弧长与扇形面积
7. 如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6cm,其中水面高0.9cm,求截面上有水部分的面积.
(精确到0.01cm2)
O
A
B
D
C
E
解:
24.7.1 弧长与扇形面积
8. 如图,在⊙O中,半径OA=6 cm,C是OB的中点,∠AOB=120°,求阴影部分的面积.
如图,过点C作CD⊥AO,交AO的延长线于点D.
∵OA=OB=6 cm,C为OB的中点,∴OC=3 cm.
∵∠AOB=120°,∴∠COD=60°,∠OCD=30°.
∴在Rt△CDO中,OD= OC= cm,
CD= (cm).
∴S△AOC= =(cm2).
又∵S扇形AOB= =12π(cm2),
∴S阴影=S扇形AOB-S△AOC= =(cm2).
解:
24.7.1 弧长与扇形面积
课堂小结
弧长
扇形
定义
公式
阴影部分面积
求法:整体思想
弓形
公式
S弓形=S扇形-S三角形
S弓形=S扇形+S三角形
割补法
公式
24.7.1 弧长与扇形面积