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1.圆的周长C=2πR,圆的面积S=πR2(其中R表示圆的半径).
2.在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长l的计算公式为:l=.
3.由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫做扇形.
重要提示
1.设扇形的半径为r,弧长为l,则扇形周长C=l+2r.
2.理解弧长公式的推导过程,公式可写做l=n·以
加深记忆.弧长不仅与所对圆心角的度数有关,还与圆的半径有关.
例1:(2018·湖州)如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连结BC.
(1)求证:AE=ED.
(2)若AB=10,∠CBD=36°,求的长.
例2:如图,在△ABC中,AB=AC,分别以点B,C为圆心,BC长为半径在BC下方画弧,设两弧相交于点D,与AB,AC的延长线分别相交于点E,F,连结BD,CD.若BC=6,∠BAC=50°,求与的长度之和(结果保留π).
一、选择题
1.在半径为12的圆中,150°的圆心角所对的弧长等于( )
A.24π
B.12π
C.10π
D.5π
2.一个扇形的圆心角为60°,它所对的弧长为2π,则这个扇形的半径为( )
A.6
B.12
C.2
D.
3.如果一个扇形的半径是1,弧长是,那么此扇形的圆心角的大小为( )
A.30°
B.45°
C.60°
D.90°
如图,AB是⊙O的直径,D为⊙O上一点,且∠ABD=30°,BO=4,
则的长为(
)
A.
π
B.
π
C.
2π
D.
π
5.如图,用一个半径为5
cm
的定滑轮带动重物上升,滑轮上一点F旋转了108°
,假设绳索(粗细不计)与滑轮之间没有滑动,则重物上升了(
)
A.
π
cm
B.
2π
cm
C.
3π
cm
D.
5π
cm
6.弧长等于半径的圆弧所对的圆心角是( )
A.
B.
C.
D.60°
7.在半径为2的圆中,弦AB的长为2,则长等于( )
A.
B.
C.
D.
8.如图,在5×5的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,若将△AOB绕点O顺时针旋转90°得到△A′OB′,则点A运动的路径的长为( )
π
B.2π
C.4π
D.8π
9.如图,在?ABCD中,∠B=70°,BC=6,以AD为直径的⊙O交CD于点E,连结OE,则的长为(
)
A.
π
B.
π
C.
π
D.
π
10.如图,⊙O的半径为2,AB,CD是互相垂直的两条直径,P是⊙O上任意一点(点P与点A,B,C,D不重合),过点P作PM⊥AB于点M,PN⊥CD于点N,Q是MN的中点.当点P沿着圆周转过45°时,点Q走过的路径长为(
)
A.
B.
C.
D.
11.[2018·淄博]如图,⊙O的直径AB=6,若∠BAC=50°,则劣弧AC的长为( )
A.2π
B.
C.
D.
12.[2018·宁波]如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=4,以点B为圆心,BC长为半径画弧,交边AB于点D,则的长为( )
A.π
B.π
C.π
D.π
填空题
1.如图,△ABC是正三角形,曲线CDEF叫做正三角形的渐开线,其中弧CD,弧DE,弧EF的圆心依次是A,B,C,如果AB=1,那么曲线CDEF的长是____.
2.如图,扇形AOB的圆心角为120°,半径为3,则该扇形的弧长为____.(结果保留π)
3.如图,扇形OAB的圆心角为120°,半径为3,则该扇形的周长为____(结果保留π).
4.如图所示为一弯形管道,其中心线是一段圆弧.已知半径OA=60
cm,∠AOB=108°,则管道的长度(即的长)为____cm.
5.[2018·白银]如图,分别以等边三角形的每个顶点为圆心,以边长为半径,在另两个顶点间作一段圆弧,三段圆弧围成的曲边三角形称为勒洛三角形.若等边三角形的边长为a,则勒洛三角形的周长为____.
三、解答题
1.如图,△ABC是正三角形,曲线CDEF…叫做正三角形的渐开线,其中,,的圆心依次按A,B,C…循环,它们依次相连结.若AB=1,求曲线CDEF的长.
2.如图,在⊙O中,弦BC垂直于半径OA,垂足为E,D是优弧BC上一点,连结BD,AD,OC,∠ADB=30°.
(1)求∠AOC的度数;
(2)若弦BC=6
cm,求图中劣弧BC的长.
3.[2018·湖州]如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连结BC.
(1)求证:AE=ED;
(2)若AB=10,∠CBD=36°,求的长.
4.如图,在⊙O中,弦AB与弦CD长度相等,AB⊥CD于点E,且AE<EB,CE<ED,连结AO,DO,BD.
(1)求证:EB=ED;
(2)若AO=6,求的长.
5.已知△ABC是等腰直角三角形,AC=BC=2,D是边AB上一动点(不与点A,B重合),将△CAD绕点C逆时针旋转角α得到△CEF,其中点E是点A的对应点,点F是点D的对应点.
(1)如图①,当α=90°时,G是边AB上一点,且BG=AD,连结GF.求证:GF∥AC.
(2)如图②,当90°≤α≤180°时,AE与DF相交于点M.
①当点M与点C,D不重合时,连结CM,求∠CMD的度数.
②设D为边AB的中点,当α从90°变化到180°时,求点M运动的路径长.
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精品试卷·第
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1.圆的周长C=2πR,圆的面积S=πR2(其中R表示圆的半径).
2.在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长l的计算公式为:l=.
3.由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫做扇形.
重要提示
1.设扇形的半径为r,弧长为l,则扇形周长C=l+2r.
2.理解弧长公式的推导过程,公式可写做l=n·以
加深记忆.弧长不仅与所对圆心角的度数有关,还与圆的半径有关.
例1:(2018·湖州)如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连结BC.
(1)求证:AE=ED.
(2)若AB=10,∠CBD=36°,求的长.
【解析】
(1)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°.∵OC∥BD,∴∠AEO=∠ADB=90°,
即OC⊥AD,∴AE=ED.
(2)∵OC⊥AD,∴=,∴∠ABC=∠CBD=36°,∴∠AOC=2∠ABC=2×36°=72°,∴==2π.
例2:如图,在△ABC中,AB=AC,分别以点B,C为圆心,BC长为半径在BC下方画弧,设两弧相交于点D,与AB,AC的延长线分别相交于点E,F,连结BD,CD.若BC=6,∠BAC=50°,求与的长度之和(结果保留π).
【解析】
∵AB=AC,∠BAC=50°,∴∠ABC=∠ACB=65°.
∵BD=CD=BC,∴△BDC为等边三角形,∴∠DBC=∠DCB=60°,∴∠DBE=∠DCF=55°.
∵BC=6,∴BD=CD=6,∴l=l==,∴与的长度之和为+=.
一、选择题
1.在半径为12的圆中,150°的圆心角所对的弧长等于( C )
A.24π
B.12π
C.10π
D.5π
【解析】
根据弧长公式知,l==10π.
2.一个扇形的圆心角为60°,它所对的弧长为2π,则这个扇形的半径为( A )
A.6
B.12
C.2
D.
3.如果一个扇形的半径是1,弧长是,那么此扇形的圆心角的大小为( C )
A.30°
B.45°
C.60°
D.90°
如图,AB是⊙O的直径,D为⊙O上一点,且∠ABD=30°,BO=4,
则的长为(
D
)
A.
π
B.
π
C.
2π
D.
π
5.如图,用一个半径为5
cm
的定滑轮带动重物上升,滑轮上一点F旋转了108°
,假设绳索(粗细不计)与滑轮之间没有滑动,则重物上升了(
C
)
A.
π
cm
B.
2π
cm
C.
3π
cm
D.
5π
cm
6.弧长等于半径的圆弧所对的圆心角是( B )
A.
B.
C.
D.60°
【解析】
设半径为R,弧所对的圆心角是n°,则弧长也是R,根据弧长公式得R=,解得n=,即圆心角的度数为.
7.在半径为2的圆中,弦AB的长为2,则长等于( C )
A.
B.
C.
D.
【解析】
如答图,连结OA,OB.∵OA=OB=AB=2,∴△AOB是等边三角形,∴∠AOB=60°,
∴的长为=.故选C.
8.如图,在5×5的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,若将△AOB绕点O顺时针旋转90°得到△A′OB′,则点A运动的路径的长为( B )
A.π
B.2π
C.4π
D.8π
【解析】
∵每个小正方形的边长都为1,∴OA=4,
∵将△AOB绕点O顺时针旋转90°得到△A′OB′,∴∠AOA′=90°,
∴点A运动的路径的长为=2π.
9.如图,在?ABCD中,∠B=70°,BC=6,以AD为直径的⊙O交CD于点E,连结OE,则的长为(
B
)
A.
π
B.
π
C.
π
D.
π
【解】 ∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠D=∠B=70°,AD=BC=6,∴OD=AD=3.
∵OD=OE,∴∠OED=∠D=70°,∴∠DOE=180°-2×70°=40°,∴l==π.
10.如图,⊙O的半径为2,AB,CD是互相垂直的两条直径,P是⊙O上任意一点(点P与点A,B,C,D不重合),过点P作PM⊥AB于点M,PN⊥CD于点N,Q是MN的中点.当点P沿着圆周转过45°时,点Q走过的路径长为(A)
A.
B.
C.
D.
【解】 连结OP.∵PM⊥AO,PN⊥OD,AB⊥CD,∴四边形ONPM是矩形.
又∵Q为MN的中点,∴Q为OP的中点,∴OQ=1,∴点Q走过的路径长==.
11.[2018·淄博]如图,⊙O的直径AB=6,若∠BAC=50°,则劣弧AC的长为( D )
A.2π
B.
C.
D.
【解析】
如答图,连结OC,在等腰三角形AOC中,∵∠BAC=50°,∴∠AOC=80°,
∴==,故选D.
12.[2018·宁波]如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=4,以点B为圆心,BC长为半径画弧,交边AB于点D,则的长为( C )
A.π
B.π
C.π
D.π
【解析】
在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=4,∴∠B=60°,BC=2,
∴==π,故选C.
13.如图,六边形ABCDEF是正六边形,曲线FK1K2K3K4K5K6K7…叫做“正六边形的渐开线”,其中,,,,,…的圆心依次按点A,B,C,D,E,F循环,其弧长分别记为l1,l2,l3,l4,l5,l6…当AB=1时,l2
019等于( B )
A.
B.
C.
D.
【解析】
第1段圆弧,以A为圆心,以AF=1为半径,以F为起点,作60°圆弧到达K1(K1在BA延长线上);
第2段圆弧,以B为圆心,以BK1=2为半径,以K1为起点,作60°圆弧到达K2(K2在CB延长线上);
第3段圆弧,以C为圆心,以CK2=3为半径,以K2为起点,作60°圆弧到达K3(K3在DC延长线上);
以此类推,第2
019段圆弧以C为圆心,以CK2
018=2
019为半径,以K2
018为起点,作60°圆弧到达K2
019(K2
019在DC延长线上),∴l2
019=×2
019=×2
019=.故选B.
填空题
1.如图,△ABC是正三角形,曲线CDEF叫做正三角形的渐开线,其中弧CD,弧DE,弧EF的圆心依次是A,B,C,如果AB=1,那么曲线CDEF的长是__4π__.
解:∴△ABC是正三角形,∴∠CAD=∠DBE=∠ECF=120°,∵AB=1,∴AC=BC=1,∴AD=AC=1,
∴BE=BD=1+1=2,∴CF=CE=2+1=3,
∴曲线CD的长为=π,曲线DE的长为=π,曲线EF的长为=2π,
∴曲线CDEF的长为π+π+2π=4π.
2.如图,扇形AOB的圆心角为120°,半径为3,则该扇形的弧长为__2π__.(结果保留π)
【解析】
∵扇形AOB的圆心角为120°,半径为3,∴该扇形的弧长为=2π.
3.如图,扇形OAB的圆心角为120°,半径为3,则该扇形的周长为__2π+6__(结果保留π).
4.如图所示为一弯形管道,其中心线是一段圆弧.已知半径OA=60
cm,∠AOB=108°,则管道的长度(即的长)为__36π__cm.
【解析】
由弧长公式l=,得l==36π(cm).
5.[2018·白银]如图,分别以等边三角形的每个顶点为圆心,以边长为半径,在另两个顶点间作一段圆弧,三段圆弧围成的曲边三角形称为勒洛三角形.若等边三角形的边长为a,则勒洛三角形的周长为__πa__.
【解析】
∵AB=BC=CA=a,∠A=∠B=∠C=60°,的半径为a,圆心角为∠A=60°,
由弧长公式得:===,所以勒洛三角形的周长=×3=πa.
6.如图,点A1的坐标为(2,0),过点A1作x轴的垂线交直线l∶y=x于点B1,以原点O为圆心,OB1的长为半径画弧交x轴正半轴于点A2.再过点A2作x轴的垂线交直线l于点B2,以原点O为圆心,以OB2的长为半径画弧交x轴正半轴于点A3,….按此作法进行下去,则的长是.
【解】 由直线y=x,点A1的坐标为(2,0),过点A1作x轴的垂线交直线l于点B1,可知点B1的坐标为(2,2).
∵以原点O为圆心,OB1长为半径画弧交x轴于点A2,∴OA2=OB1==4,点A2的坐标为(4,0).
同理可得点B2的坐标为(4,4),故点A3的坐标为(8,0),点B3的坐标为(8,8),….
以此类推,可得点A2019的坐标为(22019,0),则的长==.
三、解答题
1.如图,△ABC是正三角形,曲线CDEF…叫做正三角形的渐开线,其中,,的圆心依次按A,B,C…循环,它们依次相连结.若AB=1,求曲线CDEF的长.
【解】 ∵△ABC是正三角形,∴∠CAD=∠DBE=∠ECF=120°.
∵AB=1,∴AC=1,BD=2,CE=3,∴l==π,l==π,l==2π,
∴曲线CDEF的长为π+π+2π=4π.
2.如图,在⊙O中,弦BC垂直于半径OA,垂足为E,D是优弧BC上一点,连结BD,AD,OC,∠ADB=30°.
(1)求∠AOC的度数;
(2)若弦BC=6
cm,求图中劣弧BC的长.
解:(1)如答图,连结OB.∵弦BC垂直于半径OA,∴BE=CE,=.
又∵∠ADB=30°,∴∠AOC=∠AOB=2∠ADB=60°;
(2)∵BC=6,∴CE=BC=3.∵在Rt△OCE中,∠AOC=60°,∴∠OCE=30°,∴OE=OC.
∵OE2+CE2=OC2,∴+32=OC2,解得OC=2.∵=,∴∠BOC=2∠AOC=120°,
∴===π(cm).
3.[2018·湖州]如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连结BC.
(1)求证:AE=ED;
(2)若AB=10,∠CBD=36°,求的长.
解:(1)证明:∵AB是⊙O直径,∴∠ADB=90°.∵OC∥BD,∴∠AEO=∠ADB=90°,即OC⊥AD,∴AE=ED;
(2)由(1)得OC⊥AD,∴=,∴∠ABC=∠CBD=36°,∴∠AOC=2∠ABC=2×36°=72°,∴==2π.
4.如图,在⊙O中,弦AB与弦CD长度相等,AB⊥CD于点E,且AE<EB,CE<ED,连结AO,DO,BD.
(1)求证:EB=ED;
(2)若AO=6,求的长.
解:(1)证明:∵AB=CD,∴=,即+=+,∴=.∴∠CDB=∠ABD,
∴EB=ED;
(2)∵AB⊥CD,∴∠CDB=∠ABD=45°,∴∠AOD=90°.∵AO=6.∴的长==3π.
5.已知△ABC是等腰直角三角形,AC=BC=2,D是边AB上一动点(不与点A,B重合),将△CAD绕点C逆时针旋转角α得到△CEF,其中点E是点A的对应点,点F是点D的对应点.
(1)如图①,当α=90°时,G是边AB上一点,且BG=AD,连结GF.求证:GF∥AC.
(2)如图②,当90°≤α≤180°时,AE与DF相交于点M.
①当点M与点C,D不重合时,连结CM,求∠CMD的度数.
②设D为边AB的中点,当α从90°变化到180°时,求点M运动的路径长.
【解】 (1)∵CA=CB,∠ACB=90°,∴∠A=∠ABC=45°.由旋转可得∠CBF=∠A=45°,
∴∠ABF=∠ABC+∠CBF=90°.∵BG=AD=BF,∴∠BGF=∠BFG=45°,∴∠A=∠BGF,∴GF∥AC.
(2)①∵CA=CE,CD=CF,∴∠CAE=∠CEA,∠CDF=∠CFD.∵∠ACD=∠ECF,∴∠ACE=∠DCF.
∵2∠CAE+∠ACE=180°,2∠CDF+∠DCF=180°,∴∠CAE=∠CDF,∴A,D,M,C四点共圆,
∴∠DAM=∠DCM,∴∠CMF=∠CDM+∠DCM=∠CAE+∠DAM=∠CAD=45°,
∴∠CMD=180°-∠CMF=135°.
②如解图,取AC的中点O,连结OD,CM.∵AD=DB,CA=CB,∴CD⊥AB,∴∠ADC=90°.
由①可知A,D,M,C四点共圆,∴当α从90°变化到180°时,
点M的运动路径是以AC为直径的⊙O上的.∵OA=OC=AC=1,CD=DA,∴DO⊥AC,∴∠DOC=90°,∴l==,即当α从90°变化到180°时,点M运动的路径长为.
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