专题24.6 圆单元基础知识归纳总结(原卷+解析卷)

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名称 专题24.6 圆单元基础知识归纳总结(原卷+解析卷)
格式 zip
文件大小 1.9MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2024-07-17 17:49:59

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2024--2025学年度人教版数学九年级上册学讲练测讲义
第二十四章 圆
专题24.6 圆单元基础知识归纳总结
单元课标要求
(1)理解圆、弧、弦、圆心角、圆周角的概念,了解等圆、等弧的概念;探索并掌握点与圆位置关系。
(2)探索并证明垂径定理:垂直于弦的直径平分弦以及弦所对的两 条弧。
(3)探索圆周角与圆心角及其所对弧的关系,知道同弧(或等弧) 所对的圆周角相等。了解并证明圆周角定理及其推论:圆周角等于它 所对弧上的圆心角的一半;直径所对的圆周角是直角,90°的圆周角 所对的弦是直径;圆内接四边形的对角互补。
(4)了解三角形的内心与外心。
(5)了解直线与圆的位置关系,掌握切线的概念。
(6)能用尺规作图:过不在同一直线上的三点作圆;作三角形的外 接圆、内切圆;作圆的内接正方形和内接正六边形。
(7)能用尺规作图:过圆外一点作圆的切线。
(8)*探索并证明切线长定理:过圆外一点的两条切线长相等。
(9)会计算圆的弧长、扇形的面积。
(10)了解正多边形的概念及正多边形与圆的关系。
单元知识点思维导图与题型方法总结
1.判定切线的方法
(1)若切点明确,则“连半径,证垂直”。常见手法有全等转化;平行转化;直径转化;中线转化等;有时可通过计算结合相似、勾股定理证垂直;
(2)若切点不明确,则“作垂直,证半径”。常见手法有角平分线定理;等腰三角形三线合一,隐藏角平分线;总而言之,要完成两个层次的证明:
①直线所垂直的是圆的半径(过圆上一点);
②直线与半径的关系是互相垂直。在证明中的关键是要处理好弧、弦、角之间的相互转化,要善于进行由此及彼的联想、要总结常添加的辅助线.
2.与圆有关的计算
计算圆中的线段长或线段比,通常与勾股定理、垂径定理与三角形的全等、相似等知识的结合,形式复杂,无规律性。分析时要重点注意观察已知线段间的关系,选择定理进行线段或者角度的转化。特别是要借助圆的相关定理进行弧、弦、角之间的相互转化,找出所求线段与已知线段的关系,从而化未知为已知,解决问题。其中重要而常见的数学思想方法有:
(1)构造思想:①构建矩形转化线段;②构建“射影定理”基本图研究线段(已知任意两条线段可求其它所有线段长);③构造垂径定理模型:弦长一半、弦心距、半径;④构造勾股定理模型;⑤构造三角函数.
(2)方程思想:设出未知数表示关键线段,通过线段之间的关系,特别是发现其中的相等关系建立方程,解决问题。
(3)建模思想:借助基本图形的结论发现问题中的线段关系,把问题分解为若干基本图形的问题,通过基本图形的解题模型快速发现图形中的基本结论,进而找出隐藏的线段之间的数量关系。
3. 圆中常用辅助线的添法顺口溜
半径与弦长计算,弦心距来中间站。
圆上若有一切线,切点圆心半径连。
切线长度的计算,勾股定理最方便。
要想证明是切线,半径垂线仔细辨。
是直径,成半圆,想成直角径连弦。
弧有中点圆心连,垂径定理要记全。
圆周角边两条弦,直径和弦端点连。
弦切角边切线弦,同弧对角等找完。
要想作个外接圆,各边作出中垂线。
还要作个内接圆,内角平分线梦圆
如果遇到相交圆,不要忘作公共弦。
内外相切的两圆,经过切点公切线。
若是添上连心线,切点肯定在上面。
要作等角添个圆,证明题目少困难。
辅助线,是虚线,画图注意勿改变。
假如图形较分散,对称旋转去实验。
基本作图很关键,平时掌握要熟练。
解题还要多心眼,经常总结方法显。
切勿盲目乱添线,方法灵活应多变。
分析综合方法选,困难再多也会减。
虚心勤学加苦练,成绩上升成直线。
4. 圆问题拓展知识
(1)相交弦定理:圆内两弦相交,交点分得的两条线段的乘积相等。
重要结论:PA PB=PC PD
(2)推论:如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项。
重要结论:CE2=AE BE
(3)切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
重要结论:PA2=PC PB
(4)割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。
重要结论:PC PB=PD PE
正多边形的常用公式
边长 (Rn为正多边形外接圆的半径)
周长 Pn=n an 外角/中心角度数
面积 Sn=an rn n 对角线条数
边心距 rn=Rn cos 内角和 ( n-2 )×180°.
内角度数 n边形的边数 (内角和÷180°)+2
(an 、Rn、rn为构成直角三角形的三边长,已知其中两个值,第三个值可以借助勾股定理求解.)
6. 正多边形与圆的计算问题
正n边形的外接圆半径和边心距把正n边形分成2n个全等的直角三角形,而每个直角三角形都集中地反映了这个正n边形各元素间的关系,故可以把正n边形的计算转化为解直角三角形,再利用勾股定理即可完成计算。
单元考点例题讲析
考查题型一 垂径定理的实际应用
【例题1】为了测量一个铁球的直径,将该铁球放入工件槽内,测得的有关数据如图所示(单位:cm),则该铁球的直径为(  )
A.12cm B.10cm C.8cm D.6cm
考查题型二 圆周角定理及其推论
【例题2】如图,点A,B,C在⊙O上,∠BAC=54°,则∠BOC的度数为(  )
A.27° B.108° C.116° D.128°
考查题型三 点和圆的位置关系
【例题3】如图,在中,,,.以点为圆心,为半径作圆,当点在内且点在外时,的值可能是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
考查题型四 直线和圆的位置关系
【例题4】如图,为弦,交于点,交过点的直线于点,且.
试判断直线与的位置关系,并说明理由.
考查题型五 切线的性质与判定
【例题5】如图,P为⊙O外一点,PA,PB分别切⊙O于A,B,CD切⊙O于点E,分别交PA,PB于点C,D.若PA=5,则△PCD的周长和∠COD分别为(  )
A.5,(90°+∠P) B.7,90°+
C.10,90°﹣∠P D.10,90°+∠P
【对点练习】如图,以△ABC的边AB为直径画⊙O,交AC于点D,半径OE∥BD,连接BE、DE、BD,BE交AC于点F,若∠DEB=∠DBC.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若BF=BC,求证:四边形OEDB是菱形.
考查题型六 三角形内切圆
【例题6】如图,在中,的内切圆与分别相切于点,,连接的延长线交于点,则_________.
考查题型七 求解切线长
【例题7】 为⊙外一点,与⊙相切于点,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【对点练习】如图,AB与⊙O相切于点C,AO=3,⊙O的半径为2,则AC的长为_____.
考查题型八 三角形内切圆与外接圆综合
【例题8】如图,△ABC中,I是内心,∠A的平分线和△ABC的外接圆相交于点D.
求证:DI=DB.
考查题型九 正多边形与圆
【例题9】将一个正六边形绕其中心旋转后仍与原图形重合,旋转角的大小不可能是( )
A. 60° B. 90° C. 180° D. 360°
考查题型十 求其它不规则图形面积
【例题10】如图,△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,AC=4,点O为BC的中点,以O为圆心,以OB为半径作半圆,交AC于点D,则图中阴影部分的面积是   .
考查题型十一 弧长、扇形面积及圆锥的实际应用
【例题11】如图,某数学兴趣小组用一张半径为的扇形纸板做成一个圆锥形帽子(接缝忽略不计),如果做成的圆锥形帽子的底面半径为,那么这张扇形纸板的面积为_____.(结果保留)
【对点练习1】 “莱洛三角形”也称为圆弧三角形,它是工业生产中广泛使用的一种图形.如图,分别以等边的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,三段圆弧围成的封闭图形是“莱洛三角形”.若等边的边长为3,则该“莱洛三角形”的周长等于( )
A. B. C. D.
【对点练习2】如图,要用一个扇形纸片围成一个无底盖的圆锥(接缝处忽略不计),若该圆锥的底面圆周长为20πcm,侧面积为240πcm2,则这个扇形的圆心角的度数是    度.
情感态度与价值观教育--数学家事迹
一道家庭作业题
高斯的大学老师每天都会给高斯布置三道家庭作业题,这天老师有事情,没来得及找好高斯的家庭作业,于是随意想了两道题再从自己桌子上随手抓了一道题,凑满了三道给了高斯。高斯以为这个和平时的作业一样,就拿着回住处去了。他老师没发现,自己将如何用尺规画正十七边形这道千年难题,拿给了19岁的高斯当家庭作业。
高斯在完成作业的时候发现,老师布置的最后一道题怎么感觉比平日里难很多,他以为老师只想考考他,于是一直坐在桌子前面思考如何解答问题。
题目是让用尺规画出正十七边形,高斯并不知道这道题难倒过阿基米德,还以为是老师能解开的题目,于是不服输的他用了一个晚上,终于将正十七边形的画法推导出来。
高斯先通过三等分角判定方程,建立了基本等价方程式,初步获得解决方案后,他又建立了等价的一元二次方程, 最终只需要求得cos(2π/17)就可以得到正十七边形的尺规作图法。
用高斯的方法,主要是将 2π/17这个非特殊角度,通过转换,用特殊角度的组合表示。其次就是对于三角函数的恒等变换,这一步工作看似相当基础,实则关系重大,高斯正是通过这一系列繁杂的恒等变换,层层推进证明出正十七边形的可作图。这是高斯一个晚上完成的结果,当它第二天顶着黑眼圈去上课交作业时,把老师惊呆了,这个2000年无人解答的问题,到高斯手里一个晚上就出来了。值得注意的是,高斯并没有直接画圆,他只证明了正十七边形可以用尺规作图法。这就好比,建造一座大楼,高斯是设计师,但他不参与修建过程。后世在高斯证明的引导下,画出了正十七边形。
步骤如下:先画一个圆O,作两垂直的直径AB、CD。 然后在OA上作一个E点,要使O点到E点的距离是半径的四分之一,再将C点和E点连接起来。将∠CEB平分线得到平分线EF再将∠FEB平分线,平分线为EG,与CO交于P点。作∠GEH,度数45°,并且交CD于Q点。
以CQ为直径作圆,与OB交于K。再以P为圆心,PK为半径,画一个圆,与CD交于L与M两点。分别过M、L作CD的垂线,与圆O于N与R。两点作弧NR的中点S,以SN为半径将圆O分成17等份。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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第二十四章 圆
专题24.6 圆单元基础知识归纳总结
单元课标要求
(1)理解圆、弧、弦、圆心角、圆周角的概念,了解等圆、等弧的概念;探索并掌握点与圆位置关系。
(2)探索并证明垂径定理:垂直于弦的直径平分弦以及弦所对的两 条弧。
(3)探索圆周角与圆心角及其所对弧的关系,知道同弧(或等弧) 所对的圆周角相等。了解并证明圆周角定理及其推论:圆周角等于它 所对弧上的圆心角的一半;直径所对的圆周角是直角,90°的圆周角 所对的弦是直径;圆内接四边形的对角互补。
(4)了解三角形的内心与外心。
(5)了解直线与圆的位置关系,掌握切线的概念。
(6)能用尺规作图:过不在同一直线上的三点作圆;作三角形的外 接圆、内切圆;作圆的内接正方形和内接正六边形。
(7)能用尺规作图:过圆外一点作圆的切线。
(8)*探索并证明切线长定理:过圆外一点的两条切线长相等。
(9)会计算圆的弧长、扇形的面积。
(10)了解正多边形的概念及正多边形与圆的关系。
单元知识点思维导图与题型方法总结
1.判定切线的方法
(1)若切点明确,则“连半径,证垂直”。常见手法有全等转化;平行转化;直径转化;中线转化等;有时可通过计算结合相似、勾股定理证垂直;
(2)若切点不明确,则“作垂直,证半径”。常见手法有角平分线定理;等腰三角形三线合一,隐藏角平分线;总而言之,要完成两个层次的证明:
①直线所垂直的是圆的半径(过圆上一点);
②直线与半径的关系是互相垂直。在证明中的关键是要处理好弧、弦、角之间的相互转化,要善于进行由此及彼的联想、要总结常添加的辅助线.
2.与圆有关的计算
计算圆中的线段长或线段比,通常与勾股定理、垂径定理与三角形的全等、相似等知识的结合,形式复杂,无规律性。分析时要重点注意观察已知线段间的关系,选择定理进行线段或者角度的转化。特别是要借助圆的相关定理进行弧、弦、角之间的相互转化,找出所求线段与已知线段的关系,从而化未知为已知,解决问题。其中重要而常见的数学思想方法有:
(1)构造思想:①构建矩形转化线段;②构建“射影定理”基本图研究线段(已知任意两条线段可求其它所有线段长);③构造垂径定理模型:弦长一半、弦心距、半径;④构造勾股定理模型;⑤构造三角函数.
(2)方程思想:设出未知数表示关键线段,通过线段之间的关系,特别是发现其中的相等关系建立方程,解决问题。
(3)建模思想:借助基本图形的结论发现问题中的线段关系,把问题分解为若干基本图形的问题,通过基本图形的解题模型快速发现图形中的基本结论,进而找出隐藏的线段之间的数量关系。
3. 圆中常用辅助线的添法顺口溜
半径与弦长计算,弦心距来中间站。
圆上若有一切线,切点圆心半径连。
切线长度的计算,勾股定理最方便。
要想证明是切线,半径垂线仔细辨。
是直径,成半圆,想成直角径连弦。
弧有中点圆心连,垂径定理要记全。
圆周角边两条弦,直径和弦端点连。
弦切角边切线弦,同弧对角等找完。
要想作个外接圆,各边作出中垂线。
还要作个内接圆,内角平分线梦圆
如果遇到相交圆,不要忘作公共弦。
内外相切的两圆,经过切点公切线。
若是添上连心线,切点肯定在上面。
要作等角添个圆,证明题目少困难。
辅助线,是虚线,画图注意勿改变。
假如图形较分散,对称旋转去实验。
基本作图很关键,平时掌握要熟练。
解题还要多心眼,经常总结方法显。
切勿盲目乱添线,方法灵活应多变。
分析综合方法选,困难再多也会减。
虚心勤学加苦练,成绩上升成直线。
4. 圆问题拓展知识
(1)相交弦定理:圆内两弦相交,交点分得的两条线段的乘积相等。
重要结论:PA PB=PC PD
(2)推论:如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项。
重要结论:CE2=AE BE
(3)切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
重要结论:PA2=PC PB
(4)割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。
重要结论:PC PB=PD PE
正多边形的常用公式
边长 (Rn为正多边形外接圆的半径)
周长 Pn=n an 外角/中心角度数
面积 Sn=an rn n 对角线条数
边心距 rn=Rn cos 内角和 ( n-2 )×180°.
内角度数 n边形的边数 (内角和÷180°)+2
(an 、Rn、rn为构成直角三角形的三边长,已知其中两个值,第三个值可以借助勾股定理求解.)
6. 正多边形与圆的计算问题
正n边形的外接圆半径和边心距把正n边形分成2n个全等的直角三角形,而每个直角三角形都集中地反映了这个正n边形各元素间的关系,故可以把正n边形的计算转化为解直角三角形,再利用勾股定理即可完成计算。
单元考点例题讲析
考查题型一 垂径定理的实际应用
【例题1】为了测量一个铁球的直径,将该铁球放入工件槽内,测得的有关数据如图所示(单位:cm),则该铁球的直径为(  )
A.12cm B.10cm C.8cm D.6cm
【答案】B
【解析】连接AB、CO交于点D,
由题意得,OC⊥AB,
则AD=DB=AB=4,
设圆的半径为Rcm,则OD=(R﹣2)cm,
在Rt△AOD中,OA2=AD2+OD2,即R2=42+(R﹣2)2,
解得,R=5,
则该铁球的直径为10cm.
【提示】垂径定理内容是垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
考查题型二 圆周角定理及其推论
【例题2】如图,点A,B,C在⊙O上,∠BAC=54°,则∠BOC的度数为(  )
A.27° B.108° C.116° D.128°
【答案】B
【解析】∵∠A=54°,
∴∠BOC=2∠A=108°.
【提示】圆周角定理内容是:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
考查题型三 点和圆的位置关系
【例题3】如图,在中,,,.以点为圆心,为半径作圆,当点在内且点在外时,的值可能是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】先利用勾股定理可得,再根据“点在内且点在外”可得,由此即可得出答案.
在中,,,,

点在内且点在外,
,即,
观察四个选项可知,只有选项C符合,
故选:C.
【点睛】本题考查了勾股定理、点与圆的位置关系,熟练掌握点与圆的位置关系是解题关键.
考查题型四 直线和圆的位置关系
【例题4】如图,为弦,交于点,交过点的直线于点,且.
试判断直线与的位置关系,并说明理由.
【答案】相切,证明见详解
【解析】连接OB,根据等腰三角形性质得出,,从而求出,再根据切线的判定得出结论.
证明:连接OB,如图所示:

,,


,即,


为半径,经过点O,
直线与的位置关系是相切.
【点睛】考查切线的证明,垂径定理的性质,等腰三角形,勾股定理,三角函数等知识点,熟练掌握相关知识并灵活应用是解决此题的关键,抓住直角三角形边的关系求解线段长度是解题的主线思路.
考查题型五 切线的性质与判定
【例题5】如图,P为⊙O外一点,PA,PB分别切⊙O于A,B,CD切⊙O于点E,分别交PA,PB于点C,D.若PA=5,则△PCD的周长和∠COD分别为(  )
A.5,(90°+∠P) B.7,90°+
C.10,90°﹣∠P D.10,90°+∠P
【答案】C
【解析】∵PA、PB切⊙O于A、B,CD切⊙O于E,
∴PA=PB=10,ED=AD,CE=BC;
∴△PCD的周长=PD+DE+PC+CE=2PA,即△PCD的周长=2PA=10,;
如图,连接OA、OE、OB.
由切线性质得,OA⊥PA,OB⊥PB,OE⊥CD,DB=DE,AC=CE,
∵AO=OE=OB,
易证△AOC≌△EOC(SAS),△EOD≌△BOD(SAS),
∴∠AOC=∠EOC,∠EOD=∠BOD,
∴∠COD=∠AOB,
∴∠AOB=180°﹣∠P,
∴∠COD=90°﹣∠P.
【对点练习】如图,以△ABC的边AB为直径画⊙O,交AC于点D,半径OE∥BD,连接BE、DE、BD,BE交AC于点F,若∠DEB=∠DBC.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若BF=BC,求证:四边形OEDB是菱形.
【答案】见解析
【解析】证明:(1)∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠A+∠ABD=90°,
∵∠A=∠DEB,∠DEB=∠DBC,
∴∠A=∠DBC,
∵∠DBC+∠ABD=90°,
∴BC是⊙O的切线;
(2)∵OE∥BD,
∴∠OEB=∠DBE,
∵OE=OB,
∴∠OEB=∠OBE,
∴∠OBE=∠DBE,
∵BF=BC,∠ADB=90°,
∴∠CBD=∠EBD,
∵∠DEB=∠DBC,
∴∠EBD=∠DBE,
∴∠DEB=∠OBE,
∴ED∥OB,
∵ED∥OB,OE∥BD,OE=OB,
∴四边形OEDB是菱形.
考查题型六 三角形内切圆
【例题6】如图,在中,的内切圆与分别相切于点,,连接的延长线交于点,则_________.
【答案】##度
【解析】【分析】如图所示,连接,设交于H,由内切圆的定义结合三角形内角和定理求出,再由切线长定理得到,进而推出是的垂直平分线,即,则.
【详解】如图所示,连接,设交于H,
∵是的内切圆,
∴分别是的角平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵与分别相切于点,,
∴,
又∵,
∴是的垂直平分线,
∴,即,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了三角形内切圆,切线长定理,三角形内角和定理,线段垂直平分线的判定,三角形外角的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
考查题型七 求解切线长
【例题7】 为⊙外一点,与⊙相切于点,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】连接OT,根据切线的性质求出求,结合利用含 的直角三角形的性质求出OT,再利用勾股定理求得PT的长度即可.
【详解】连接OT,如下图.
∵与⊙相切于点,
∴ .
∵,,
∴,
∴.
故选:A.
【点睛】考查了切线的性质,含的直角三角形的性质,勾股定理,求出OT的长度是解答关键.
【对点练习】如图,AB与⊙O相切于点C,AO=3,⊙O的半径为2,则AC的长为_____.
【答案】
【解析】根据切线的性质得到∠OCA=90°,再利用勾股定理求解即可.
连接OC,
∵AB与⊙O相切于点C,
∴OC⊥AB,即∠OCA=90°,
在Rt△OCA中,AO=3 ,OC=2,
∴AC=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了切线的性质,勾股定理,熟练掌握切线的性质是解题关键.切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.
考查题型八 三角形内切圆与外接圆综合
【例题8】如图,△ABC中,I是内心,∠A的平分线和△ABC的外接圆相交于点D.
求证:DI=DB.
【答案】见解析。
【解析】证明:连接BI.
∵I是△ABC的内心,
∴∠BAD=∠CAD,∠ABI=∠CBI,
∵∠CBD=∠CAD,
∴∠BAD=∠CBD,
∵∠BID=∠BAD+∠ABI,∠IBD=∠CBI+∠CBD,
∴∠BID=∠IBD,
∴BD=ID.
考查题型九 正多边形与圆
【例题9】将一个正六边形绕其中心旋转后仍与原图形重合,旋转角的大小不可能是( )
A. 60° B. 90° C. 180° D. 360°
【答案】B
【解析】根据旋转的性质,以及正多边形的中心角的度数,进行判断即可.
正六边形的中心角的度数为:,
∴正六边形绕其中心旋转或的整数倍时,仍与原图形重合,
∴旋转角的大小不可能是;
故选B.
【点睛】本题考查旋转图形,正多边形的中心角.熟练掌握旋转的性质,正多边形的中心角的度数的求法,是解题的关键.
考查题型十 求其它不规则图形面积
【例题10】如图,△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,AC=4,点O为BC的中点,以O为圆心,以OB为半径作半圆,交AC于点D,则图中阴影部分的面积是   .
【答案】﹣.
【解析】根据题意,作出合适的辅助线,即可求得DE的长、∠DOB的度数,然后根据图形可知阴影部分的面积是△ABC的面积减去△COD的面积和扇形BOD的面积,从而可以解答本题.
连接OD,过D作DE⊥BC于E,
在△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,AC=4,
∴sinC===,BC===2,
∴∠C=30°,
∴∠DOB=60°,
∵OD=BC=,
∴DE=,
∴阴影部分的面积是:2×2﹣﹣=﹣,
故答案为:﹣.
考查题型十一 弧长、扇形面积及圆锥的实际应用
【例题11】如图,某数学兴趣小组用一张半径为的扇形纸板做成一个圆锥形帽子(接缝忽略不计),如果做成的圆锥形帽子的底面半径为,那么这张扇形纸板的面积为_____.(结果保留)
【答案】
【解析】根据圆锥底面半径,可以求出圆锥底面周长,底面圆周长即是扇形的弧长,根据扇形面积公式可求出扇形面积.
【详解】帽子底面圆周长为:,
则扇形弧长为, 扇形面积
故答案为:
【点睛】本题考查了扇形面积的计算,掌握圆锥的性质和扇形的面积公式是求解的关键.
【对点练习1】 “莱洛三角形”也称为圆弧三角形,它是工业生产中广泛使用的一种图形.如图,分别以等边的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,三段圆弧围成的封闭图形是“莱洛三角形”.若等边的边长为3,则该“莱洛三角形”的周长等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据等边三角形的性质及弧长公式求解即可.
∵等边三角形的边长为3,,
∴,
∴该“莱洛三角形”的周长,
故选:B.
【点睛】考查等边三角形的性质,弧长公式,熟练掌握等边三角形的性质和弧长公式是解题的关键.
【对点练习2】如图,要用一个扇形纸片围成一个无底盖的圆锥(接缝处忽略不计),若该圆锥的底面圆周长为20πcm,侧面积为240πcm2,则这个扇形的圆心角的度数是    度.
【答案】150
【解析】根据扇形面积公式求出圆锥的母线长,再根据弧长公式计算,得到答案.
设圆锥的母线长为lcm,扇形的圆心角为n°,
∵圆锥的底面圆周长为20πcm,
∴圆锥的侧面展开图扇形的弧长为20πcm,
由题意得:×20π×l=240π,
解得:l=24,
则=20π,
解得,n=150,即扇形的圆心角为150°.
情感态度与价值观教育--数学家事迹
一道家庭作业题
高斯的大学老师每天都会给高斯布置三道家庭作业题,这天老师有事情,没来得及找好高斯的家庭作业,于是随意想了两道题再从自己桌子上随手抓了一道题,凑满了三道给了高斯。高斯以为这个和平时的作业一样,就拿着回住处去了。他老师没发现,自己将如何用尺规画正十七边形这道千年难题,拿给了19岁的高斯当家庭作业。
高斯在完成作业的时候发现,老师布置的最后一道题怎么感觉比平日里难很多,他以为老师只想考考他,于是一直坐在桌子前面思考如何解答问题。
题目是让用尺规画出正十七边形,高斯并不知道这道题难倒过阿基米德,还以为是老师能解开的题目,于是不服输的他用了一个晚上,终于将正十七边形的画法推导出来。
高斯先通过三等分角判定方程,建立了基本等价方程式,初步获得解决方案后,他又建立了等价的一元二次方程, 最终只需要求得cos(2π/17)就可以得到正十七边形的尺规作图法。
用高斯的方法,主要是将 2π/17这个非特殊角度,通过转换,用特殊角度的组合表示。其次就是对于三角函数的恒等变换,这一步工作看似相当基础,实则关系重大,高斯正是通过这一系列繁杂的恒等变换,层层推进证明出正十七边形的可作图。这是高斯一个晚上完成的结果,当它第二天顶着黑眼圈去上课交作业时,把老师惊呆了,这个2000年无人解答的问题,到高斯手里一个晚上就出来了。值得注意的是,高斯并没有直接画圆,他只证明了正十七边形可以用尺规作图法。这就好比,建造一座大楼,高斯是设计师,但他不参与修建过程。后世在高斯证明的引导下,画出了正十七边形。
步骤如下:先画一个圆O,作两垂直的直径AB、CD。 然后在OA上作一个E点,要使O点到E点的距离是半径的四分之一,再将C点和E点连接起来。将∠CEB平分线得到平分线EF再将∠FEB平分线,平分线为EG,与CO交于P点。作∠GEH,度数45°,并且交CD于Q点。
以CQ为直径作圆,与OB交于K。再以P为圆心,PK为半径,画一个圆,与CD交于L与M两点。分别过M、L作CD的垂线,与圆O于N与R。两点作弧NR的中点S,以SN为半径将圆O分成17等份。
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