第二十一讲 与圆有关的计算
基础知识
知识点一、弧长的计算公式
1. 圆周长公式:C=2πr或C=πD.
2. 弧长公式:在半径为r的圆中,n°圆心角所对的弧长计算公式:.
知识点二、扇形及其面积计算
1. 扇形的定义:由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧组成的图形叫做扇形.
扇形的周长:扇形的周长等于弧长与两条半径的长之和.
2. 圆面积公式:(r为圆的半径).
3. 扇形的面积计算公式:
①,其中r为半径,n为扇形的圆心角度数.
②,其中为扇形的弧长,r为半径.
知识点三、圆锥的侧面积和全面积
1. 圆锥的侧面展开图:沿一条母线将圆锥的侧面剪开并展平,其侧面展开图是一个扇形,这个立体图形转化为平面图形的过程中,有三个不变的关系,需要关注:
① 扇形的半径等于圆锥的母线长;
② 扇形的弧长等于圆锥的底面圆周长;
③ 扇形的面积等于圆锥的侧面积.
2. 圆锥的表面积:设圆锥的底面半径为r,母线长为l,
则它的侧面积
全面积分别为.
典型例题解析
例1. (广元)半径为R,圆心角为300°的扇形的周长为( )
A. B. C.()R D.()R
答案:D
解析:本题考查了扇形弧长的计算,解题的关键是掌握扇形的弧长公式.根据扇形的圆心角和半径大小求出弧长,再加上 两条半径得周长. 故选择D .
例2. (宁夏)如图是一个几何体的三视图,则这个几何体的侧面积是( )
A.cm2 B.2cm2 C.cm2 D.cm2
例3. (咸宁)如图,在扇形OAB中,∠AOB=90°,点C是上的一个动点(不与A,B重合),OD⊥BC,OE⊥AC,垂足分别为D,E.若DE=1,则扇形OAB的面积为 .
例4.(哈尔滨)一个底面直径为10cm,母线长为15cm的圆锥,它的侧面展开图圆心角是_________________度.
,解得n=120,故该圆锥的侧面展开图的圆心角是120度.故选择A.
例5.(南充) 如图,矩形ABCD中,AB=5,AD=12,将矩形ABCD按如图所示的方式在直线上进行两次旋转,则点B在两次旋转过程中经过的路径的长是( )
A. B. C. D.
例6 (牡丹江)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∠CDB=30°,CD=2,
则 =( )
A.π B. 2π C. D.
答案: D
解析:本题考查了了垂径定理、扇形面积的计算,解题的关键是图形的转化.连接OD、BC容易发现BC∥OD,
例7. (吉林)如图,将半径为3的圆形纸片,按下列顺序折叠,若和都经过圆心O,
则阴影部分的面积是 (结果保留π).
例8. (襄阳) 如图,在正方形ABCD中,AD=2,E是AB的中点,将△BEC绕点B逆时针旋转90°后,点E落在CB的延长线上点F处,点C落在点A处.再将线段AF绕点F顺时针旋转90°得线段FG,连接EF,CG.
(1)求证:EF∥CG;
(2)求点C,点A在旋转过程中形成的,与线段CG所围成的阴影部分的面积.
答案 (1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
=(或).
巩固训练
1. (自贡)一个扇形的半径为8cm,弧长为,则扇形的圆心角为( )
A. B. C. D.
2(内蒙古)如图,三个小正方形的边长都为1,则图中阴影部分面积的和是( )
A. B. C. D.
3. (黄冈)已知一个圆柱的侧面展开图为如图所示的矩形,则其底面圆的面积为( )
A.π B.4π C.π或4π D.2π或4π
4. (辽宁)用圆心角为120°,半径为6cm的扇形纸片卷成一个圆锥形纸帽(如图所示),则这个纸帽的高是( )
A.2 cm B.cm C.cm D.4cm
5. (莱芜)如图,AB为半圆的直径,且AB=4,半圆绕点B顺时针旋转45°,点A旋转到A′的位置,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. 2 C. D. 4
6. (郴州)圆锥的全面积为10cm2,底面圆的半径为2cm,则这个圆锥的母线长为 cm
7.(威海)如图,⊙A与⊙B外切于⊙O的圆心O,⊙O的半径为1,则阴影部分的面积是______________.
8. (杭州)如图是某几何体的三视图,则该几何体的体积是 .
9. (福州)如图,由7个形状、大小完全相同的正六边形组成网格,正六边形的顶点成为格点.已知每个正六边形的边长为1,△ABC的顶点都在格点上,则△ABC的面积是____________.
10. (吉林)图①是电子屏幕的局部示意图,4×4网格的每个小正方形的边长均为1,每个小正方形顶点叫做格点,点A,B,C,D在格点上,光点P从AD的中点出发,按图②的程序移动.
(1)请在图①中用圆规画出光点P经过的路径;
(2)在图①中,所画图形是 图形(填“轴对称”或“中心对称”),所画图形的周长是 (结果保留π).
(图①) (图②)
11. (本溪)如图,己知在Rt△ABC中,∠B=30°, ∠ACB=90°.延长CA 到O,使AO=AC ,以O为圆心OA为半径作⊙O交BA延长线于点D,连接CD.
(1) 求证:CD也是⊙O的切线:
(2)若AB=4,求图中阴影部分的面积.
中考预测
1. 已知圆锥的母线长为3,底面的半径为2,则圆锥的侧面积是( )
A.4π B.6π C.10π D.12π
2. 如图,用两根等长的金属丝,各自首尾相接,分别围成正方形ABCD和扇形A1D1C1,使A1D1 = AD,D1C1 = DC,正方形面积为P,扇形面积为Q,那么P和Q的关系是( )
A.P<Q B.P = Q C.P>Q D.无法确定
3.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AC=8,BD=6,以AB为直径作一个半圆,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
4.如图,正六边形ABCDEF是边长为2cm的螺母,点P是FA延长线上的点,在A、P之间拉一条长为12cm的无伸缩性细线,一端固定在点A,握住另一端点P拉直细线,把它全部紧紧缠绕在螺母上(缠绕时螺母不动),则点P运动的路径长为( )
A.13πcm B.14πcm C.15πcm D.16πcm
5. 用一个圆心角为120°,半径为3的扇形作一个圆锥的侧面,则这个圆锥的侧面积为 .
6. 如图,在□ABCD中,以点A为圆心,AB的长为半径的圆恰好与CD相切于点C,交AD于点E,延长BA与⊙A相交于点F.若的长为,则图中阴影部分的面积为 .
7. 如图所示,有一直径是米的圆形铁皮,现从中剪出一个圆周角是的最大扇形.则(1)的长为 米;
(2)用该扇形铁皮围成一个圆锥,所得圆锥的底面圆的半径为 米.
8. 如图,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,AB=2,点D为AB的中点,以点D为圆心作圆心角为90°的扇形DEF,点C恰在上,则图中阴影部分的面积为 .
9. 如图,在边长为1的正方形组成的网格中,△AOB的顶点均在格点上,其中点A(5,4),B(1,3),将△AOB绕点O逆时针旋转90°后得到△A1OB1.
(1)画出△A1OB1;
(2)在旋转过程中点B所经过的路径长为________;
(3)求在旋转过程中线段AB、BO扫过的图形的面积之和.
(第9题图)
10. 如图,AB是⊙O的直径,C是半圆O上的一点,AC平分∠DAB,AD⊥CD,垂足为D,AD交⊙O于E,连接CE。
(1)判断CD与⊙O的位置关系,并证明你的结论;
(2)若E是的中点,⊙O的半径为1,求图中阴影部分的面积。
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