求圆中阴影部分的面积讲解
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学生姓名:年级:课时数:辅导科目:数学学科教师:课题求阴影部分面积方法专题授课日期及其时段教学内容一、阴影部分面积的求法(一)、相加法:这种方法是将不规则图形分解转化成几个基本规则图形,分别计算它们的面积,然后相加求出整个图形的面积.例如,右图中,要求整个图形的面积,只要先求出上面半圆的面积,再求出下面正方形的面积,然后把它们相加就可以了。
(二)、相减法:这种方法是将所求的不规则图形的面积看成是若干个基本规则图形的面积之差.例如,右图,若求阴影部分的面积,只需先求出正方形面积再减去里面圆的面积即可。
(三)、直接求法:这种方法是根据已知条件,从整体出发直接求出不规则图形面积.如下页右上图,欲求阴影部分的面积,通过分析发现它是一个底2,高4的三角形,就可以直接求面积了。
(四)、重新组合法:这种方法是将不规则图形拆开,根据具体情况和计算上的需要,重新组合成一个新的图形,设法求出这个新图形面积即可.例如,欲求右图中阴影部分面积,可以把它拆开使阴影部分分布在正方形的4个角处,这时采用相减法就可求出其面积了。
(五)、辅助线法:这种方法是根据具体情况在图形中添一条或若干条辅助线,使不规则图形转化成若干个基本规则图形,然后再采用相加、相减法解决即可。
如右图,右图中大小正方形的边长分别是9厘米和5厘米,求阴影部分的面积.此题虽然可以用相减法解决,但不如添加一条辅助线后用直接法作更简便.(六)、割补法:这种方法是把原图形的一部分切割下来补在图形中的另一部分使之成为基本规则图形,从而使问题得到解决.例如,如右图,欲求阴影部分的面积,只需把右边弓形切割下来补在左边,这样整个阴影部分面积恰是正方形面积的一半.(七)、平移法:这种方法是将图形中某一部分切割下来平行移动到一恰当位置,使之组合成一个新的基本规则图形,便于求出面积.例如,如上页最后一图,欲求阴影部分面积,可先沿中间切开把左边正方形内的阴影部分平行移到右边正方形内,这样整个阴影部分恰是一个正方形。
求圆的阴影面积和周长圆是几何学中最基本的图形之一,它具有许多有趣的性质和应用。
在本文中,我们将讨论圆的阴影面积和周长,并且提供一些计算方法和实际应用的指导。
首先,让我们来了解一下圆的定义。
圆是由一个连续的点组成的,这些点与一个固定点的距离是相等的。
这个固定点称为圆心,距离被称为半径。
圆可以在平面上任何位置,不过在计算阴影面积和周长时,我们通常使用标准的圆形。
阴影面积是圆在光照下产生的暗部的面积。
想象一下,当太阳光投射到一个圆形物体上时,它在圆的背面产生了一个阴影。
阴影面积可以通过将整个圆的面积减去光线照射到的部分来计算出来。
圆的面积公式是πr²(其中,π约等于3.14,r为圆的半径)。
因此,阴影面积可以表示为A = πr² - 光线照射到的部分的面积。
接下来,让我们谈谈圆的周长。
周长是圆形物体边界的长度。
描述一下,就是画一条线沿着圆的外部边界走一圈,这条线的长度就是圆的周长。
圆的周长公式是2πr。
其中,π约等于3.14,r为圆的半径。
计算圆的阴影面积和周长可以通过以下步骤来完成:1. 确定圆的半径:测量或已知圆的半径大小。
2. 使用公式计算阴影面积:使用公式A = πr²计算圆的面积。
3. 确定光线照射的部分:根据实际情况确定光线照射到的部分的面积。
4. 计算阴影面积:将整个圆的面积减去光线照射到的部分的面积,得到阴影面积。
5. 使用公式计算周长:使用公式C = 2πr计算圆的周长。
圆的阴影面积和周长在生活中有许多应用。
例如,在建筑设计中,当考虑建筑物遮阳和采光的影响时,需要计算圆的阴影面积。
此外,圆的周长用于计算各种环形物体的长度,如车轮、圆形跑道、自行车轮胎等。
总结起来,圆的阴影面积和周长是计算圆形物体的重要指标。
通过了解圆的定义和相应的公式,我们可以准确计算阴影面积和周长,并将其应用于日常生活和实际问题中。
求与圆相关的阴影部分面积的十大方法(一)、相加法(分割法):将不规则图形分割成成几个基础规则图形,分别计算它们的面积,然后相加求出整个图形的面积。
例:下图只要先求出上面半圆的面积,再求出下面正方形的面积,然后相加即可。
(二)、相减法:将所求的不规则图形的面积看成是若干个基本规则图形的面积之差。
例:下图只需先求出正方形面积再减去里面圆的面积即可。
(三)、直接求法:根据已知条件,从整体出发直接求出不规则图形面积。
例:下图阴影部分的面积,分析发现它是一个底为2,高为4的三角形,就可以直接求面积了。
(四)、重新组合法:将不规则图形拆开,根据具体情况和计算上的需要,重新组合成一个新的图形,设法求出这个新图形面积即可。
S 阴影=S 半圆+S 正方形S 阴影=S 正方形-S 圆S 阴影=S 三角形例:下图可以把它拆开使阴影部分分布在正方形的4个角处,这时采用相减法就可求出其面积了。
(五)、辅助线法:根据具体情况在图形中添一条或若干条辅助线,使不规则图形转化成若干个基本规则图形,然后再采用相加、相减法解决即可。
例:下图虽然可以用相减法解决,但不如添加一条辅助线后用直接法计算2个三角形面积之和更简便。
(六)、割补法:把原图形的一部分切割下来,补在图形中的另一部分,使之成为规则图形,从而使问题得到解决。
例:下图只需把右边弓形切割下来补在左边,这样整个阴影部分面积恰是正方形面积的一半。
(七)、平移法:将图形中某一部分切割下来,平行移动到一恰当位置,使之组合成一个新的基本规则图形,便于求出面积。
S 阴影=S 正方形-S 圆S 阴影=S 正方形÷2S 阴影=S 三角形①+S 三角形②例:下图可先沿中间切开,把左边正方形内的阴影部分平行移到右边正方形内,这样整个阴影部分恰是一个正方形。
(八)、旋转法:将图形中某一部分切割下来之后,使之沿某一点或某一轴旋转一定角度,贴补在另一图形的一侧,从而组合成一个新的基本规则的图形,便于求出面积。
专题8 巧求圆中阴影部分的面积【知识解读】求与圆有关的阴影部分的面积,能考查同学们的观察能力、随机应变能力和综合运用数学知识的能力,解答此类问题要注意观察和分析图形的形成,学会分解和组合图形,消除思路中的“阴影”,明确要计算图形的面积,可以通过哪些图形的和或差得到,就能给解决问题带来一片光明,切勿盲目计算;下面介绍几种常用的解法.培优学案【典例示范】等积变换法:是在不改变图形面积的前提下,利用“等底、等高的两个三角形的面积相等”,将不规则图形转化为规则图形的面积来求解的方法.例1 如图1-8-1,点P 是半径为1的⊙O 外一点,OP =2,P A 切⊙O 于点A ,弦AB ∥OP ,连接PB ,则图中阴影部分的面积是.图181AB OP图182ABCDEMNO【跟踪训练】如图1-8-2,AB 是⊙O 的直径,MN 是⊙O 的切线,C 为切点,过点A 作AD ⊥MN 于点D ,交⊙O 于点E .已知AB =6,BC =3,求图中阴影部分的面积.【解答】和差法:是指将阴影部分看作两个规则图形的和或差.例2 如图1-8-3,扇形OAB 中,∠AOB =60°,扇形半径为4,点C 在BC 上,CD ⊥OA ,垂足为点D ,当CD =OD 时,图中阴影部分的面积为.图183BCD图184CEF【跟踪训练】如图1-8-4,在等腰直角三角形ABC 中,∠C =90°,点D 为AB 的中点,已知扇形EAD 和扇形FBD 的圆心分别为点A 、点B ,且AC =2,则图中阴影部分的面积为(结果不取近似值).割补法:是在不改变图形面积的前提下,通过割补,将发散的图形面积集中在一起,把不规则的图形凑合成规则图形的方法.例3 如图1-8-5,半径为2cm ,圆心角为90°的扇形OAB 中,分别以OA ,OB 为直径作半圆,则图中阴影部分的面积为cm 2.图185ABO图186A 'O 'O ABC【跟踪训练】如图1-8-6,将半圆O 绕直径AB 的端点B 逆时针旋转30°,得到半圆O ′,A ′B 交直径AB 于点C ,若BC =23,则图中阴影部分的面积为 .【提示】连接O ′C ,A ′C ,将阴影部分的面积通过割补,转化为△BO ′C 的面积加上扇形O ′AC 的面积.特殊位置法:是在不改变题意的前提下,通过取特殊位置,将图形特殊化,以方便求解.例4 如图1-8-7,一个半径为r 的圆形纸片在边长为a (a >3r )的等边三角形内任意运动,则在该等边三角形内,这个圆形纸片“接触不到的部分”的面积是()A .23r πB 233π- C .()233r πD .2r π【提示】解答本题的关键是搞清楚圆形纸片“不能接触到的部分”的面积,即圆形纸片与正三角形的相邻两边都相切时,两切点与正三角形的一个顶点形成的曲边三角形的面积.图187图188【跟踪训练】如图1-8-8,一张半径为1的圆形纸片在边长为a (a ≥3)的正方形内任意移动,则该正方形内,这张圆形纸片“不能接触到的部分”的面积是() A .2a π-B .()24a π-C .πD .4π-整体代换法:是指在解答过程中,可将某些不易求的且不发生变化的量看作整体处理. 例5 如图1-8-9,在Rt △ABC 中,∠C =90°,CA =CB =4,分别以A ,B ,C 为圆心,以12AC 为半径画弧,三条弧与边AB 所围成的阴影部分的面积是.图189CBA【提示】直接求阴影部分的面积是不可能的,根据题意结合图形,知阴影部分的面积等于直角三角形的面积减去三个扇形的面积,其中A ,B 两个扇形的面积无法直接求出,但若把它们看作一个“整体”,则问题易求.【跟踪训练】1.如图1-8-10,正方形的边长a ,以各边为直径在正方形内画半圆,则图中阴影部分的面积为 . 【提示】图中阴影部分的面积可以看作四个半圆的面积之和与正方形的面积之差.CBAOFEDCBA2.如图1-8-11,⊙A ,⊙B ,⊙C 两两不相交,且半径都是2cm ,则图中三个扇形(即阴影部分)面积之和是 cm 2.【提示】图中3个扇形正好拼成一个圆心角为180°的大扇形。
初三数学圆阴影部分面积10种解题方法01和差法对于不规则图形实施分割、叠合后,把所求的图形面积用规则图形面积的和、差表示,再求面积.贵港中考如图1,在扇形OAB中,C是OA的中点,CD⊥OA,CD与弧AB交于点D,以O为圆心,OC的长为半径作弧CE交OB于点E,若OA= 4,∠AOB=120°,则图中阴影部分的面积为( 结果保留π) .图1解析: 图形中的阴影部分是不规则图形,较难直接计算.注意到阴影部分是环形BECA的一部分,因此阴影部分面积等于环形BECA的面积减去图形DCA的面积,又图形DCA的面积等于扇形DOA 的面积减去△ODC的面积.图2如图2,连接OD交弧CE于M.因为OA=4,C是OA的中点,CD⊥OA,所以OD=4,OC=2,DC=2√3,所以∠ODC=30°,∠DOC=60°02割补法对图形合理分割,把不规则图形补、拼成规则图形会,再求面积.吉林中考如图3,将半径为3的圆形纸片,按下列顺序折叠,若弧AB和弧BC都经过圆心O,则阴影部分的面积是( 结果保留π) .图3解析: 观察图形可以发现: 下方树叶形阴影部分的面积分成左右两块后,可以补到上方两个空白的新月形的位置.是否能够完全重合,通过计算验证即可.图4如图4,过点O作OD⊥AB于D,连接OA、OC、OB.由折叠性质知OD=1/2r=1/2AO,03等积变形法运用平行线性质或其他几何图形性质把不规则图形面积转化为与它等面积的规则图形来进行计算.天水中考如图5,以AD为直径的半圆O经过Rt△ABC斜边AB的两个端点,交直角边AC于点E,B、E 是半圆弧的三等分点,弧BE的长为2π/3,则阴影部分的面积为图5解析: 阴影部分是Rt△ABC的一部分,运用平行线的性质可将图形ABE面积转化成扇形BOE面积.连接BD、BE、BO、OE,如图6.图6因为点E、B是半圆弧的三等分点,所以∠DOB=∠BOE=∠EOA=60°,所以∠BAD=∠EBA=∠BAE=30°,所以BE∥AD.04平移法一些图形看似不规则,将某一个图形进行平移变换后,利用平移的性质,把不规则的图形的面积转化为规则图形的面积来计算.2019年黄石中考模拟如图7,从大半圆中剪去一个小半圆( 小半圆的直径在大半圆的直径MN上),点O为大半圆的圆心,AB是大半圆的弦,且与小半圆相切,AB∥MN,已知AB=12cm,则阴影部分的面积是.图7解析: 因为AB∥MN,由平行线间的距离处处相等,可以平移小半圆,使小半圆的圆心与大半圆的圆心重合,这样不规则的阴影图形就变成一个环形.图8如图8.过点O作OC⊥AB,垂足为C,连接OB,设大半圆的半径为R,小半圆的半径为r.05旋转法一些图形看似不规则,把某个图形进行旋转变换后,利用旋转的性质,把不规则图形的面积转化为规则图形的面积,再进行计算.安顺中考如图9,矩形ABCD中,BC=2,DC=4,以AB 为直径的⊙O与DC相切于点E,则阴影部分的面积为图9解析: 若直接利用弓形面积公式求解相当繁琐,根据已知条件及圆的旋转不变性,利用图形的旋转可实现解题.图10如图10,连接OE 交BD于M.因为CD 是⊙O 的切线,所以OE⊥CD,又AB∥CD,则OE⊥AB,而OE=OB,易知△OBM ≌△EDM,把△OBM绕点M旋转180°就会转到△EDM,阴影部分就转化为扇形BOE,恰好是半径为2的圆的四分之一,06对称法一些图形看似不规则,利用轴对称和中心对称的性质,把不规则图形进行轴对称和中心对称变换,转化为规则图形的面积,再进行计算.赤峰中考如图11,反比例函数y=k/x( k>0) 的图象与以原点(0,0)为圆心的圆交A、B两点,且A( 1,√3) ,图中阴影部分的面积等于 (结果保留π) .图11解析: 根据反比例函数图象及圆的对称性———既是轴对称图形,又是中心对称图形,可知图中两个阴影面积的和等于扇形AOB的面积.过点A作AD⊥x轴于D,如图12.图12因为A( 1,√3) ,所以∠AOD=60°,OA=2,又因为点A、B关于直线y=x对称,所以∠AOB=2×( 60°-45°)=30°.07整体法当已知条件不能或不足以直接求解时,可整体思考,化单一、分散为整体,把所求的未知量整体转换为已知量,再将问题整体化求解.安徽中考如图13,半径均为1的⊙A、⊙B、⊙C、⊙D、⊙E两两外离,A、B、C、D、E分别为五边形的五个顶点,则图中阴影部分的面积是图13解析: 由已知条件,分别求阴影部分的圆心角不易求得,但将五个扇形的圆心角合为一整体,它们的圆心角的和也是五边形的外角之和360°,所以阴影部分面积是一个整圆的面积,所以S阴影=π.08方程法有些图形的局部可以看成某个规则图形,或某些图形具有等面积的性质,这时可以把它们的关系用方程( 组) 来表示,再解方程( 组) ,求出图形的面积.2019年武汉模拟如图14,在边长为2的正方形ABCD 中,分别以2为半径,A、B、C、D 为圆心作弧,则阴影部分的面积是 ( 结果保留π) .图14解析: 仔细观察图形,有两种相同特征的图形在正方形内部,一起围成所求的阴影部分.设弧AC与弧BD交于点G,连接BE、EC,如图15.图15设形如AED 图形的面积为x,形如DEG 图形的面积为y,那么S阴影= S正-4 ( x+y) ,只需求出(x+y)的结果即可.09推算法某些题目运用已知条件,和图形的性质或定理进行推理,可把阴影部分面积用某个式子表示,从而求得不规则图形的面积.南宁中考如图16,Rt△ABC 中,AC=8,BC=6,∠C=90°,分别以AB、BC、AC 为直径作三个半圆,那么阴影部分的面积为平方单位.图16解析: 设左边阴影部分面积为S1,右边阴影部分面积为S2,整个图形的面积可以表示成: 以AC 为直径的半圆+ 以BC为直径的半圆+△ABC.也可以表示成: S1+S2+以AB为直径的半圆。
圆求阴影部分面积方法圆的阴影部分面积可以通过多种方法求解。
下面将介绍两种常用的方法:几何解法和积分解法。
1.几何解法:首先,我们需要明确阴影的形成原理。
当一个圆形物体在光源的照射下,会在其周围产生一个暗影区域。
暗影区域形状类似于圆形,阴影的大小与光源与圆心之间的位置有关。
在这个问题中,我们假设光源位于圆的正上方,圆位于坐标原点(0,0),光源到圆心的距离为r,圆的半径为R。
首先,我们可以将圆分为四个象限,每个象限的阴影部分面积相同。
以第一象限为例,阴影部分面积可以通过扇形面积和三角形面积之和求解。
扇形面积的计算公式为:A1 = πR^2 θ / 360°,其中θ为扇形的圆心角,可以通过余弦定理计算得到:cosθ = r / (r+R)。
将θ代入公式可得:A1 = πR^2 cosθ。
三角形面积的计算公式为:A2 = (1/2)R^2 sinθ。
四个象限的阴影部分面积之和即为圆的阴影部分面积:A = 4(A1 +A2) = 4(πR^2 cosθ + (1/2)R^2 sinθ)。
2.积分解法:在这种方法中,我们将阴影部分分为无限多个面积微元,然后对每个面积微元求和来计算阴影部分的总面积。
设一些面积微元的宽度为dx,圆上该位置的半径为r(x),根据图形关系可知,r(x) = (R/x) * sqrt(x^2 - r^2)。
那么微元dA的面积可以表示为:dA = 2πr(x)dx,由此可得阴影部分面积的积分公式为:A =∫dA = ∫2πr(x)dx。
所以,我们需要确定积分的上下限。
当x从-r到r变化时,即为圆的直径上的每个点,阴影部分面积的范围。
将r(x)代入积分公式,可得:A = ∫(-r,r)2π(R/x) * sqrt(x^2 - r^2)dx。
这个积分在计算上可能比较复杂,可以改写为:A = 2πR * ∫(-r,r)(1 / sqrt(1 - (r/x)^2))dx。
使用换元法,令 u = r/x,可得到:dx= -r/u^2 du。
圆中阴影部分面积的计算要计算圆中阴影部分的面积,我们首先需要了解圆和阴影的几何属性。
阴影是由光线被物体遮挡而产生的暗部分。
在计算阴影部分的面积时,我们需要知道光源的位置和其对圆产生的阴影形状。
假设光源位于圆的正上方,这样阴影将呈现半圆形状。
为了计算阴影部分的面积,我们可以将圆分为两个部分:圆的整体部分和阴影部分。
我们可以先计算出整个圆的面积,然后减去阴影部分的面积即可得到阴影部分的面积。
首先,我们需要确定光源的位置。
假设光源的位置位于圆的正上方。
此时,光线与圆周的切点即为阴影部分的起始点。
请参考以下步骤来计算圆中阴影部分的面积:1.确定圆的半径。
2.使用圆的半径计算整个圆的面积。
公式为:A=πr²。
3.根据光源的位置,确定阴影部分的起始点和终止点。
4.计算阴影部分的面积。
由于阴影呈半圆形状,因此可以使用半圆的面积计算公式:A=0.5πr²。
其中,r为阴影部分的半径。
5.将整个圆的面积减去阴影部分的面积,即可得到阴影部分的面积。
下面我们通过一个实例来进一步解释计算阴影部分的面积:假设圆的半径为10单位长度,我们要计算半径为5单位长度的阴影部分的面积。
1.圆的半径(r)=10。
2.整个圆的面积(A)=π(10)²=100π。
3.阴影部分的半径(r)=54.阴影部分的面积(A)=0.5π(5)²=12.5π。
5.阴影部分的面积=整个圆的面积-阴影部分的面积=100π-12.5π=87.5π。
因此,半径为5单位长度的阴影部分的面积约为87.5π单位²。
总之,要计算圆中阴影部分的面积,需要确定圆的半径和阴影的形状,然后使用相应的几何公式进行计算。
求阴影部分面积例1.求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:这是最基本的方法:圆面积减去等腰直角三角形的面积,×-2×1=(平方厘米)例2.正方形面积是7平方厘米,求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:这也是一种最基本的方法用正方形的面积减去圆的面积。
设圆的半径为 r,因为正方形的面积为7平方厘米,所以=7,所以阴影部分的面积为:7-=7-×7=平方厘米例3.求图中阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:最基本的方法之一。
用四个圆组成一个圆,用正方形的面积减去圆的面积,所以阴影部分的面积:2×2-π=平方厘米。
例4.求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:同上,正方形面积减去圆面积,16-π()=16-4π=平方厘米例5.求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:这是一个用最常用的方法解最常见的题,为方便起见,我们把阴影部分的每一个小部分称为“叶形”,是用两个圆减去一个正方形,π()×2-16=8π-16=平方厘米另外:此题还可以看成是1题中阴影部分的8倍。
例6.如图:已知小圆半径为2厘米,大圆半径是小圆的3倍,问:空白部分甲比乙的面积多多少厘米?解:两个空白部分面积之差就是两圆面积之差(全加上阴影部分)π-π()=平方厘米(注:这和两个圆是否相交、交的情况如何无关)例7.求阴影部分的面积。
(单位:厘米) 解:正方形面积可用(对角线长×对角线长÷2,求)正方形面积为:5×5÷2=所以阴影面积为:π÷=平方厘米(注:以上几个题都可以直接用图形的差来求,无需割、补、增、减变形) 例8.求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:右面正方形上部阴影部分的面积,等于左面正方形下部空白部分面积,割补以后为圆,所以阴影部分面积为:π()=平方厘米例9.求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:把右面的正方形平移至左边的正方形部分,则阴影部分合成一个长方形,所以阴影部分面积为:2×3=6平方厘米例10.求阴影部分的面积。
学生姓名:年级:课时数:辅导科目:数学学科教师:课题求阴影部分面积方法专题授课日期及其时段教学内容一、阴影部分面积的求法(一)、相加法:这种方法是将不规则图形分解转化成几个基本规则图形,分别计算它们的面积,然后相加求出整个图形的面积.例如,右图中,要求整个图形的面积,只要先求出上面半圆的面积,再求出下面正方形的面积,然后把它们相加就可以了。
@(二)、相减法:这种方法是将所求的不规则图形的面积看成是若干个基本规则图形的面积之差.例如,右图,若求阴影部分的面积,只需先求出正方形面积再减去里面圆的面积即可。
(三)、直接求法:这种方法是根据已知条件,从整体出发直接求出不规则图形面积.如下页右上图,欲求阴影部分的面积,通过分析发现它是一个底2,高4的三角形,就可以直接求面积了。
(四)、重新组合法:这种方法是将不规则图形拆开,根据具体情况和计算上的需要,重新组合成一个新的图形,设法求出这个新图形面积即可.例如,欲求右图中阴影部分面积,可以把它拆开使阴影部分分布在正方形的4个角处,这时采用相减法就可求出其面积了。
(五)、辅助线法:这种方法是根据具体情况在图形中添一条或若干条辅助线,使不规则图形转化成若干个基本规则图形,然后再采用相加、相减法解决即可.如右图,右图中大小正方形的边长分别是9厘米和5厘米,求阴影部分的面积.此题虽然可以用相减法解决,但不如添加一条辅助线后用直接法作更简便。
'(六)、割补法:这种方法是把原图形的一部分切割下来补在图形中的另一部分使之成为基本规则图形,从而使问题得到解决.例如,如右图,欲求阴影部分的面积,只需把右边弓形切割下来补在左边,这样整个阴影部分面积恰是正方形面积的一半.(七)、平移法:这种方法是将图形中某一部分切割下来平行移动到一恰当位置,使之组合成一个新的基本规则图形,便于求出面积.例如,如上页最后一图,欲求阴影部分面积,可先沿中间切开把左边正方形内的阴影部分平行移到右边正方形内,这样整个阴影部分恰是一个正方形。
与圆有关的计算求阴影部分面积 题型解读|模型构建|通关试练模型01 阴影部分面积计算求阴影部分面积在考试中主要考查学生对图形的理解和数形结合的认识能力具有一定的难度.一般考试中选择题或填空题型较多,熟练掌握扇形面积、弧长的计算、等边三角形的判定和性质,特殊平行四边形性质是解题的关键. 模型02 阴影部分周长计算求阴影部分弧长或周长的计算,掌握弧长计算方法是正确计算的前提,求出相应的圆心角度数和半径是正确计算的关键.该题型一般考试中选择题或填空题型较多,圆心角是n °,圆的半径为R 的扇形面积为S ,则S 扇形=n 360πR 2或S 扇形=12lR (其中l 为扇形的弧长).熟练应用公式是解题的关键. 模型03 与最值相关的计算阴影部分面积和周长中求最值,此题有一定的难度,解题中注意掌握辅助线的作法,注意掌握方程思想与数形结合思想的应用.本题考查中经常与轴对称--最短路线问题、勾股定理、等边三角形的判定和性质、含30°角的直角三角形的性质、垂线段最短等知识点相结合,解这类问题的关键是将所给问题抽象或转化为数学模型,把两条线段的和转化为一条线段,属于中考选择或填空题中的压轴题.求阴影部分面积方法总结 方法一 直接利用公式法求阴影部分面积方法二 直接或构造和差法求阴影部分面积 方法三 利用等积转换法求阴影部分面积方法四 利用容斥原理求阴影部分面积模型01 阴影部分面积计算 考|向|预|测阴影部分面积计算问题该题型主要以选择、填空形式出现,目前与综合性大题结合考试,作为其中一问,难度系数不大,在各类考试中都以中档题为主.解这类问题的关键是将所给问题抽象或转化为规则图形的面积进行求解,属于中考选择或填空题中的压轴题.答|题|技|巧 第一步: 确定弧所对的圆心,(找圆心)第二步: 连接圆心与弧上的点;(连半径) 第三步: 确定圆心角度数(有提示角度的话注意求解相应角,没有提示角度的话一般为特殊角,大胆假设小心论证)第四步: 把不规则图形面积转化为规则图形面积进行求解例1.(2023·四川)一个商标图案如图中阴影部分,在长方形ABCD 中,6cm AB =,4cm BC =,以点A 为圆心,AD 为半径作圆与BA 的延长线相交于点F ,则阴影部分的面积是( )A .2(4π4)cm +B .2(4π8)cm +C .2(8π4)cm +D .2(4π16)cm −【答案】A 【详解】解:由题意知4cm AF AD BC ===,10cm BF AF AB =+=,阴影部分的面积211π42S AB BC AD BF BC =⋅+−⋅ 21164π410442=⨯+⨯−⨯⨯244π20=+−4π4=+,故选A .例2.(2023·湖北)如图,在ABC 中,90A ∠=︒,3,6,AB AC O ==是BC 边上一点,以O 为圆心的半圆分别与,AB AC 边相切于,D E 两点,则图中两个阴影部分面积的和为 .【答案】5π−/5π−+【详解】解:如图,连接OD ,OE ,以O 为圆心的半圆分别与,AB AC 边相切于,D E 两点,∴OD AB ⊥,OE AC ⊥,90A ∠=︒,∴四边形ADOE 是矩形, 又OD OE =,∴四边形ADOE 是正方形,∴AD DO OE AD ===,90DOE ∠=︒,90A OEC ∠=∠=︒,A C B E C O ∠=∠,∴ACB ECO ∠∽, ∴AC AB EC EO =,设AD DO OE AD r ====,则6EC AC AE r =−=−, ∴636r r =−,解得2r =,∴2AD DO OE AD ====, 90DOE ∠=︒,∴DOB 和EOC △所包含扇形的面积之和为:22180901ππ2π3604r ︒−︒⨯=⨯=︒,∴图中两个阴影部分面积的和为:21π362π5π2ABC ADOE S S −−=⨯⨯−−=−正方形,故答案为:5π−.模型02 阴影部分周长计算考|向|预|测阴影部分弧长或周长计算该题型也主要以选择、填空的形式出现,一般较为靠后,有一定难度,该题型主要考查求与弧结合的不规则图形的周长,准确应用弧长公式是解题的关键.但许多实际问题没这么简单,需要我们将一些线段进行转化,即用与它相等的线段替代,从而转化成求规则图形的长度问题.答|题|技|巧第一步: 观察图形特点,确定弧长和线段长;第二步: 利用弧长公式求长度;第三步: 求图形中其它边的长度;例1.(2023·河北)如图,正方形ABCD 的边长为2,分别以B ,C 为圆心,以正方形的边长为半径的圆相较于点P ,那么图中阴影部分①的周长为 ,阴影部分①②的总面积为 .【答案】 2π+ 2233π【详解】解:连接PB 、PC ,作PF BC ⊥于F ,2PB PC BC ===,PBC ∴△为等边三角形,60PBC PCB ∴∠=∠=︒,30PBA ∠=︒,∴sin602PF PB =⋅︒=∴阴影部分①的周长AP BP l l AB =++ 3026022180180ππ⨯⨯=++2π=+阴影部分①②的总面积()2BPC ABP BPC S S S ⎡⎤=−−⨯⎣⎦扇形扇形223026021223603602ππ⎡⎤⎛⨯⨯=−−⨯⨯⎢⎥ ⎝⎣⎦ 23π=,,故答案为:2π+;23π.例2.(2023·浙江)如图,正方形ABCD 中,分别以B ,D 为圆心,以正方形的边长a 为半径画弧,形成树叶形(阴影部分)图案,则树叶形图案的周长为 .【答案】a π 【详解】解:四边形ABCD 是正方形,边长为a ,AB CB AD CD a ∴====,90B D ∠=∠=︒,∴树叶形图案的周长902180a a ππ⋅=⨯=.故答案为:a π. 模型03 与最值相关的计算 考|向|预|测圆的弧长与面积和最值相关的计算主要考查转化与化归等的数学思想,近年在中考数学和各地的模拟考中常以压轴题的形式考查,学生不易把握.该题型也主要以选择、填空的形式出现,一般较为靠后,有一定难度,该题型主要考查轴对称---最短路径问题、勾股定理、三角形及平行四边形的判定与性质,要利用“两点之间线段最短”“点到直线距离垂线段最短”等,但许多实际问题没这么简单,需要我们将一些线段进行转化,即用与它相等的线段替代,从而转化成两点之间线段最短的问题,进而解决求阴影部分的最值问题. 答|题|技|巧 第一步: 观察图形特点,确定变量和不变的量(一般情况下弧长固定,线段长变化)第二步: 利用将军饮马或者“两点之间线段最短”“点到直线距离垂线段最短”等知识点进行转化 第三步: 牢记弧长公式,求对弧长和线段长;第四步: 利用数形结合思想注意确定最值;例1.(2023·江苏)如图,点C 为14圆O 上一个动点,连接AC ,BC ,若1OA =,则阴影部分面积的最小值为( )A .3144πB .142π−C .24πD .184π− 【答案】C【详解】解:连接AB ,OC ',AC ',BC ',要使阴影部分的面积最小,需要满足四边形AOBC 的面积最大,只需满足ABC 的面积最大即可, 从而可得当点C 位于弧AB 的中点C '时,ABC 的面积最大,连接OC ',则OC AB '⊥于D ,12OD AB ∴===,1DC OC OD ''∴=−=,1111122AOB ABC AOBC S S S ''⎛∴=+=⨯⨯+⎝⎭四边形, 扇形AOB 的面积29013604ππ⨯==, ∴阴影部分面积的最小值42π=−,故选:C . 例2.(2022·浙江)如图,⊙O 是以坐标原点O 为圆心,P 的坐标为(2,2),弦AB 经过点P,则图中阴影部分面积的最小值为()A .8πB .323πC .8π﹣16D .323π−【答案】D【详解】解:由题意当OP ⊥A'B'时,阴影部分的面积最小,∵P (2,2),∴,∵OA'=OB'=∴=,∴tan ∠A'OP=tan ∠,∴∠A'OP=∠B'OP=60°,∴∠A'OB'=120°,∴S 阴=S 扇形OA'B'-S △A'OB''=()212042132462236023ππ−=− ,故答案为:D . 例3.(2023·吉林)如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,4AC =,以AB 直径作圆,P 为BC 边的垂直平分线DE上一个动点,则图中阴影部分周长的最小值为.【答案】483π+【详解】解:如图,连接CE ,连接BP∵P 为BC 边的垂直平分线DE 上一个动点,∴点C 和点B 关于直线DE 对称,∴CP BP =,∴AP CP AP BP +=+∴当动点P 与点E 重合时AP BP +最小,此时AP CP +最小,∵90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,4AC =,∴28AB AC ==,4AE =,∴CP AP AC ==,∴ACP △是等边三角形,∴60APC ∠=︒,∵8AP CP AP BP AB +=+==, ∴阴影部分的周长最小值为6044881803ππ︒⨯⨯+=+︒. 故答案为483π+.1.(2023·江苏)如图,在Rt ABC △中,9034A AB AC ∠=︒==,,,以O 为圆心的半圆分别与AB AC 、边相切于D E 、两点,且O 点在BC 边上,则图中阴影部分面积S =阴( )A .12B .π3C .35π4−D .15036π4949− 【答案】D 【详解】解:连接,OD OE ,设O 与BC 交于M 、N 两点,∵AB AC 、分别切O 于D 、E 两点,∴90ADO AEO ∠=∠=︒,又∵90A ∠=︒,∴四边形ADOE 是矩形,∵OD OE =,∴四边形ADOE 是正方形,∴90DOE ∠=︒,∴90DOM EON ∠+∠=︒,设OE x =,则AE AD OD x ===,4EC AC AE x =−=−. ∵,90C C CEO A ∠=∠∠=∠=︒,∴COE CBA ∽, ∴CE OE CA AB = , ∴443x x −= , 解得127x = ,∴()ABC ADOE DOM EON S S S S S =−−+阴影正方形扇形扇形 22129011273427360π⎛⎫⨯ ⎪⎛⎫⎝⎭=⨯⨯−− ⎪⎝⎭ 150364949π=−.故选D .2.(2022·湖北)如图,在Rt ABC 中,90C ∠=︒,6AB =,AD 是BAC ∠的平分线,经过A ,D 两点的圆的圆心O 恰好落在AB 上,O 分别与AB 、AC 相交于点E 、F .若圆半径为2.则阴影部分面积( ).A .13πB .43πC .23π D3− 【答案】C【详解】解:连接OD ,OF .∵AD 是∠BAC 的平分线,∴∠DAB =∠DAC ,∵OD =OA ,∴∠ODA =∠OAD ,∴∠ODA =∠DAC ,∴OD ∥AC ,∴∠ODB =∠C =90°,∴S △AFD =S △OFA ,∴S 阴=S 扇形OFA ,∵OD=OA=2,AB=6,∴OB=4,∴OB=2OD,∴∠B=30°,∴∠A=60°,∵OF=OA,∴△AOF是等边三角形,∴∠AOF=60°,∴S阴=S扇形OFA=2 6022= 3603 p p.故选:C.3.(2023·安徽)如图是某芯片公司的图标示意图,其设计灵感源于传统照相机快门的机械结构,圆O中的阴影部分是一个正六边形,其中心与圆心O重合,且AB BC=,则阴影部分面积与圆的面积之比为()A B C D【答案】B【详解】解:如图所示,连接OA,OB,OC设正六边形的边长为1,则1OA =,60AOB ∠=︒,OA OB =∴AOB 为等边三角形,则60BOA OBA ∠=∠=︒,1OA OB AB ===,2AC =,∴BCO BOC ∠=∠,又∵ABO BCO BOC ∠=∠+∠,∴30BCO BOC ∠=∠=︒,则=90AOC ∠︒,∴OC所以圆的面积为3π,正六边形的面积为1166sin 6061122AOB S AB OA =⨯⋅⋅︒=⨯⨯⨯△,则阴影部分面积与圆的面积之比为23π=, 故选:B .4.(2022·广西)如图所示,⊙O 是以坐标原点O 为圆心,4为半径的圆,点P),弦AB 经过点P ,则图中阴影部分面积的最小值等于( )A .2π﹣4B .4π﹣8 CD【答案】D 【详解】由题意当OP ⊥AB 时,阴影部分的面积最小,∵P),∴OP=2,∵OA=OB=4,∴∴tan ∠AOP=tan ∠∴∠AOP=∠BOP=60°,∴∠AOB=120°,∴S 阴=S 扇形OAB ﹣S △AOB=2120·41-23602π⨯= ,故选D .5.(2023·山东)如图,正比例函数与反比例函数的图象相交于AB 、两点,分别以AB 、两点为圆心,画与x 轴相切的两个圆,若点A 的坐标为(2,1),则图中两个阴影部分面积的和是( )A .12πB .14πC .πD .4π【答案】C【详解】解:∵点A 的坐标为(2,1),且⊙A 与x 轴相切,∴⊙A 的半径为1,∵点A 和点B 是正比例函数与反比例函数的图象的交点,∴点B 的坐标为(-2,-1),同理得到⊙B 的半径为1,∴⊙A 与⊙B 关于原点中心对称,∴⊙A 的阴影部分与⊙B 空白的部分完全重合,∴⊙A 的阴影部分与⊙B 空白的部分的面积相等,∴图中两个阴影部分面积的和=π•12=π.故选C .6.(2023·山西)如图,在Rt ABC △中,90C ∠=︒,30B ∠=︒,点O 在AB 上,以O 为圆心作圆与BC 相切于点D ,与AB 、AC 相交于点E 、F ;连接AD 、FD ,若O 的半径为2.则阴影部分面积为( )A .13πB .43πC .23πD .23π【答案】C【详解】解:连接OD ,OF .∵O 与BC 相切,∴90ODB ∠=︒.∵90C ∠=︒,∴ODB C ∠=∠,∴OD AC ∥,∴.AFD OFA S S =,∴OFA S S =阴影扇形,∵30B ∠=︒,∴60BAC ∠=︒,∵OF OA =,∴AOF 是等边三角形,∴60AOF ∠=︒, ∴260223603OFA S S ππ⋅⋅===阴影扇形.故选C .7.(2023·黑龙江)如图,ABC 中,90ACB ∠=︒,4AC BC ==,分别以点A ,B 为圆心,AC ,BC 的长为半径作圆,分别交AB 于点DE ,则弧CD 弧CE 和线段DE 围成的封闭图形(图阴影部分)的面积 (结果保留π)【答案】4π8−【详解】解:∵904ACB AC BC ∠=︒==,, ∴14482ABC S =⨯⨯=△,4542CAD S ππ⨯==扇形,()282164S ππ=⨯−=−空白, ∴()816448ABC S S S ππ=−=−−=−阴影空白,故答案为:48π−.8.(2022·河南)在矩形ABCD 中,4,AB AD ==,以BC 为直径作半圆(如图1),点P 为边CD 上一点.将矩形沿BP 折叠,使得点C 的对应点E 恰好落在边AD 上(如图2),则阴影部分周长是 .4+/4【详解】解:设阴影部分所在的圆心为O ,如图,连接OF ,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠ABC=∠A=90°,由折叠得,BE BC ==∵4,AB =∴4AE ==∴,AB AE = ∴1(18090)452ABE AEB ∠=∠=︒−︒=︒∴90904545,OBE ABE ∠=︒−∠=︒−︒=︒∵OB OF =∴45OBF OFB ∠=∠=︒∴180454590BOF ∠=︒−︒−︒=︒∴BF 的长==,4BF ==,∴ 阴影部分周长4+4+.9.(2022·内蒙古)如图,在Rt AOB 中,90AOB ∠=︒,以O 为圆心,OB 的长为半径的圆交边AB 于点D ,点C 在边OA 上且CD AC =,延长CD 交OB 的延长线于点E .(1)求证:CD 是圆的切线;(2)已知4sin 5OCD ∠=,AB =AC 长度及阴影部分面积. 【答案】(1)证明见详解;(2)AC=3,阴影部分面积为50-43π.【详解】(1)证明:连接OD∵OD=OB∴∠OBD=∠ODB∵AC=CD∴∠A=∠ADC∵∠ADC=∠BDE∴∠A=∠EDB∵∠AOB=90°∴∠A+∠ABO=90°∴∠ODB+∠BDE=90°即OD ⊥CE ,又D 在o 上∴CD 是圆的切线;(2)解:由(1)可知,∠ODC=90°在Rt △OCD 中,4sin 5OD OCD OC ∠==∴设OD=OB=4x ,则OC=5x ,∴3CD x∴AC=3x∴OA=OC+AC=8x在Rt △OAB 中:222OB OA AB +=即:()()(22248x x += 解得1x =,(-1舍去)∴AC=3,OC=5,OB=OD=4在Rt △OCE 中,4sin 5OE OCD ∠==∴设OE=4y ,则CE=5y ,∵222OE OC CE +=()()222455y y += 解得53y =,(53−舍去) ∴2043OE y ==219012050-5-4-42360233OB S OE OC πππ⋅=⋅=⨯⨯=阴影 ∴阴影部分面积为50-43π.1.如图,在以点O 为圆心的半圆中,AB 为直径,且AB=4,将该半圆折叠,使点A 和点B 落在点O 处,折痕分别为EC 和FD ,则图中阴影部分面积为( )A .3πB .23πC .3πD .23π 【答案】D 【详解】∵AB 是直径,且AB=4,∴OA=OE=2,∵使点A 和点B 落在点O 处,折痕分别为EC 和FD ,∴AC=OC=OD=DB=1,∴CD=2,∴△EOF 是等边三角形,∴∠EOF=60°,S 半圆=21222=ππ⨯,S 长方形CDFE=2∴S 阴=S 长方形CDFE -(S 半圆-S 长方形CDFE)+2(S 扇形OEF -S △EOF )=212232+(-ππ⨯=23π 故选D.2.如图,在矩形ABCD 中,AB =4,BC =6,点E 是AB 中点,在AD 上取一点G ,以点G 为圆心,GD 的长为半径作圆,该圆与BC 边相切于点F ,连接DE ,EF ,则图中阴影部分面积为( )A.3πB.4πC.2π+6D.5π+2【答案】B【详解】如图,连接GF,∵四边形ABCD是矩形∴AD=BC=6,∠ADC=∠C=90°=∠A=∠B,AB=CD=4∵点E是AB中点∴AE=BE=2∵BC与圆相切∴GF⊥BC,且∠ADC=∠C=90°∴四边形GFCD是矩形,又∵GD=DF∴四边形GFCD是正方形∴GD=GF=CD=CF=4∴BF=BC﹣FC=2∵S阴影=(S四边形ABFD﹣S△AED﹣S△BEF)+(S扇形GDF﹣S△GDF)∴S阴影=((26)4116222222+⨯−⨯⨯−⨯⨯)+(4π﹣1442⨯⨯)=4π.故选B.3.如图,四边形ABCD为正方形,边长为4,以B为圆心、BC长为半径画AB,E为四边形内部一点,且BE⊥CE,∠BCE=30°,连接AE,求阴影部分面积( )A .4π−B .6πC .42π−−D .43π−−【答案】C【详解】过E 点作EM ⊥BC 于M 点,作EN ⊥AB 于N 点,如图,∵BE ⊥CE ,∴∠BEC=90°,∵∠BCE=30°,∴∠EBC=60°,∵EM ⊥BC ,∴在Rt △EMC 中,∴tan ∠ECM=EM MC =tan30°=,∴,∴∴在Rt △EBM 中,∴tan ∠EBM=EMBM∴BM=,∵BM+MC=BC=4,∴=4,∴EM =∴BM=1==,∵NE ⊥AB ,EM ⊥BC ,且∠ABC=90°,∴四边形BMEN 是矩形,∴NE=BM=1,∵AB=BC=4,∠ABC=90°,∴1141222ABE S AB NE =⨯⨯=⨯⨯=△,11422BEC S BC EM =⨯⨯=⨯=△22901443604ABCS AB πππ=⨯⨯=⨯⨯=扇形o o∴42ABE BEC ABC S S S S π=−−=−−△△阴影扇形故选:C .4.如图,正三角形ABC 的边长为4cm ,D ,E ,F 分别为BC ,AC ,AB 的中点,以A ,B ,C 三点为圆心,2cm 为半径作圆.则图中阴影部分面积为( )A .(π)cm 2B .(πcm 2C .(2π)cm 2D .(2π-cm 2【答案】C【详解】连接AD ,∵△ABC 是正三角形,∴AB=BC=AC=4,∠BAC=∠B=∠C=60°,∵BD=CD ,∴AD ⊥BC ,∴=∴S 阴影=S △ABC -3S 扇形AEF=1226023360π⨯⨯2π)cm2,故选C .5.如图,在Rt AOB △中,90AOB ∠=︒,2OA =,1OB =,将Rt AOB △绕点O 顺时针旋转90︒后得Rt FOE △,将线段EF 绕点E 逆时针旋转90︒后得线段ED ,分别以O ,E 为圆心,OA 、ED 长为半径画弧AF 和弧DF ,连接AD ,则图中阴影部分面积是( )A .πB .5π+C .524π−D .724π− 【答案】C 【详解】解:作DH AE ⊥于H ,∵90AOB ∠=︒,2OA =,1OB =,∴AB 由旋转,得EOF BOA ≌,∴OAB EFO ∠=∠,∵90FEO EFO FEO HED ∠+∠=∠+∠=︒,∴EFO HED ∠=∠,∴HED OAB ∠=∠,∵90DHE AOB ∠=∠=︒,DE AB =,∴()AAS DHE BOA ≌,∴1DH OB ==,阴影部分面积ADE =V 的面积EOF +V 的面积+扇形AOF 的面积−扇形DEF 的面积211902905311222360360ππ⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯+−5124π=−故选:C .6.如图,在半径为2、圆心角为90︒的扇形OAB 中,2BC AC =,点D 从点O 出发,沿O A →的方向运动到点A 停止.在点D 运动的过程中,线段BD ,CD 与BC 所围成的区域(图中阴影部分)面积的最小值为( )A .23πB .213π−C .3πD .132π− 【答案】B【详解】当点D 在线段OA 上时,易得当点D 与点A 重合时,阴影部分面积最小,连接OC 、BC ,过点C 作CH OA ⊥于点H ,如图,190303AOC ︒︒∠=⨯=,112CH OC ∴==, ∵290603BOC ︒︒=⨯=∠, ∴260223603BOC S =⨯⨯=扇形ππ.∴ 2112212213223BOC AOC AOB S S S S ππ=+−=+⨯⨯−⨯⨯=−△△阴扇形;∴线段BD 、CD 与BC 所围成的区域(图中阴影部分)面积的最小值为213π−.故答案为B .7.如图,矩形ABCD 中,4,3AB BC ==,F 是AB 中点,以点A 为圆心,AD 为半径作弧交AB 于点E ,以点B 为圆心,BF 为半径作弧交BC 于点G ,则图中阴影部分面积的差12S S −为( )A .13124π−B .9124π−C .1364π+D .6【答案】A 【详解】解:∵在矩形ABCD 4,3AB BC ==,F 是AB 中点,∴2BF BG ==,∴12ABCD ADE BGF S S S S S −+=−矩形扇形扇形, ∴22129039021343123603604S S πππ⋅⨯⋅⨯−=⨯−−=−, 故选A .8.如图,在半径为4的扇形OAB 中,90AOB ∠=︒,点C 是AB 上一动点,点D 是OC 的中点,连结AD 并延长交OB 于点E ,则图中阴影部分面积的最小值为( )A .44π−B .4πC .24π−D .2π【答案】B 【详解】∵点D 是OC 的中点,2OD =,∴点D 在以O 为圆心2为半径的圆弧上,∴可知当AE 与小圆O 相切于D 时,OE 最大,即△AOE 的面积最大,此时阴影部分的面积取得最小值, ∵24OA OD ==, ∴1sin =2OD OAE OA =∠,则30OAE ∠=︒,∵∠AOB=90°,∴tan OE OA OAE =⋅∠=,∴4OAE OAB S S S π=−=阴影扇形, 故选B .9.如图,在Rt ABC △中,90C ∠=︒,6AB =,AD 是BAC ∠的平分线,经过A ,D 两点的圆的圆心O 恰好落在AB 上,O 分别与AB 、AC 相交于点E 、.F 若圆半径为2.则阴影部分面积= .【答案】23π/23π【详解】解:连接OD ,OF .AD 是BAC ∠的平分线,DAB DAC ∴∠=∠,OD OA =,ODA OAD ∴∠=∠,ODA DAC ∴∠=∠,OD ∴∥AC ,90ODB C ∴∠=∠=︒,∴AFD OFA S S =,∴OFA S S =阴扇形,2OD OA ==,6AB =,4OB ∴=,2OB OD ∴=,30B ∴∠=︒,60A ∴∠=︒,OF OA =,AOF ∴是等边三角形,60AOF ∴∠=︒,260π22π3603OFA S S ⋅∴===阴影部分扇形,故答案为:2π3.10.如图,在Rt ABC 中,30A ∠=︒,BC =点O 为AC 上一点,以O 为圆心,OC 长为半径的圆与AB 相切于点D ,交AC 于另一点E ,点F 为优弧DCE 上一动点,则图中阴影部分面积的最大值为 .【答案】223π+ 【详解】解:连接DE ,OD ,∵Rt ABC 中,30A ∠=︒,BC =∴6tan 30BC AC ===︒,∵AB 为O 的切线,∴90ADO ∠=︒,∴2AO OD =,60AOD ∠=︒,∵OD OE OC ==,∴36AC AO OC OD =+==,△ODE 为等边三角形,∴2DE OE OD OC ====,∵S 阴影=S 弓形DGE+S △DEF∴当OF ⊥DE 时,阴影部分面积最大,此时OF 与DE 交于G ,∴∠DOG=∠EOG=30°,∠DGO=90°,∴cos302OG OD =⋅︒==,2GF OG OF =+=,∴S 阴影= S 扇形ODE - S △DEO +S △DEF=260211222(22360223ππ⨯⨯−⨯⨯⨯=+.11.如图,点C 为14圆O 上一个动点,连接AC ,BC ,若OA =1,则阴影部分面积的最小值为 .【答案】42π−【详解】取弧AB 的中点C′,连接AB 、OC '、AC '、BC ',要使阴影部分的面积最小,需要满足四边形AOBC 的面积最大,只需满足△ABC 的面积最大即可,从而可得当点C 位于弧AB 的中点C '时,△ABC 的面积最大,则OC AB '⊥于D1222OD AB ∴===12DC OC OD ''∴=−=−1111(122AOB ABC AOBC S S S D D ''∴=+=⨯⨯+=四边形扇形AOB 的面积29013604ππ⨯== ∴阴影部分面积的最小值为4π=故答案为:4π.12.如图所示,⊙O 是以坐标原点O 为圆心,4为半径的圆,点P),弦AB 经过点P ,则图中阴影部分面积的最小值= .【答案】【详解】解:由题意当OP ⊥AB 时,阴影部分的面积最小.∵P,∴OP=2.∵OA'=OB'=4,∴∴tan ∠A'OP=tan ∠∴∠AOP=∠BOP=60°,∴∠A'OB'=120°,∴S 阴=S 扇形OA'B'-S △A'OB'=2120π4360⋅⋅﹣122⋅.故答案为:.13.如图,扇形OAB 中,OA R =,60AOB ∠=︒,C 为弧AB 的中点,点D 为OB 上一动点,连接AD DC 、,当阴影部分周长最小时,tan ADC ∠等于 .【答案】【详解】解:如图,作点C 关于OB 的对称点E ,连接AE 交OB 于点F ,连接FA 、OC , 由对称可知,DC DE =,FC FE =,∵AD CD AD DE AE AF EF +=+≥=+,当点D 移动到点F 时,取等号,此时AD CD +最小, ∵C 为弧AB 的中点,∴AC BC =,则30AOC COB BOE ∠=∠=∠=︒,90AOE ∴∠=︒, 又OA OE =,∴45OEF ∠=︒,∴304575EFB BOE OEA ∠=∠+∠=︒+︒=︒,由轴对称可知,75CFB EFB ∠=∠=︒,∴30AFC ∠=︒,∴当阴影部分周长最小时,30ADC AFC ∠=∠=︒,则tan ADC ∠= .故答案为:.14.如图,扇形AOB 中,120AOB ∠=︒,M 切弧AB 于点C ,切OA ,OB 分别于点D ,E ,若1OA =,则阴影部分面积的周长为 .【答案】13π16−+【详解】∵⊙M 内切于扇形AOB ,∴C 、M 、O 三点共线,连接C 、M 、O ,连接ME 、MD ,如图所示,根据相切的性质可知DM ⊥AO ,ME ⊥OB ,设⊙M 的半径为R ,∴ME=MD=MC=R ,∠MDO=∠MEO=90°,结合MO=MO ,可得t t R MDO R MEO ≅△△,∴∠MOD=∠MOE=12∠AOB=120°×12=60°,∴在Rt △MOE 中,∠OME=90°-∠MOE=30°,∴OE=ME=R ,OM=2OE=R ,又∵OA=OC=OB=1,∴OM+MC=1,即R+R=1,解得R=3,∴OE=2BE=OB -1,∵∠MOE=60°,∴»60123603BC OA ππ=⨯⨯=o o ,∵∠OME=30°,∴∠CME=180°-∠OME=180°-30°=150°,15015015223603606EC ME R πππ=⨯⨯=⨯⨯=−,则阴影部分的周长为:BE+BC +EC 1+13π+156π−=1316π−,故答案为:1316π−.15.如图,在AOB 中,2OA =,3OB =,32AB =.将AOB 绕点O 逆时针旋转45︒后得到COD △,则图中阴影部分(边AB 扫过的图形)的周长为 .【答案】534π+ 【详解】解:∵32CD AB ==,AC 的长为4521801802n OA πππ⋅⨯==,BD 的长为45331801804n OB πππ⋅⨯==,∴阴影部分的周长为533534224AC BD AB CD ππ+++=++=+. 故答案为534π+. 16.如图,在ABC 中,90ACB ∠=︒,以点C 为圆心,CA 长为半径的圆交AB 于点D .(1)若25B ∠=︒,求AD 的度数;(2)若D 是AB 的中点,且4AB =,求阴影部分(弓形)的面积.【答案】(1)50°(2)23π【详解】(1)解:连接CD ,如图,90ACB ∠=︒,25B ∠=︒,902565BAC ∴∠=︒−︒=︒,CA CD =,65CDA CAD ∴∠=∠=︒,180656550ACD ∴∠=︒−︒−︒=︒,∴AD 的度数为50︒;(2)解:过点C 作CH AB ⊥于点H ,D 是AB 的中点,90ACB ∠=︒,122CD AD BD AB ∴====,CD CA =, ACD ∴为等边三角形,60ADC ∴∠=︒,sin 60CH CD =⋅︒=∴阴影部分的面积260212236023ACD ACD S S ππ⋅⋅=−=−⨯=扇形17.如图,在△ABC 中,AB =AC , 以AB 为直径作圆O ,分别交AC , BC 于点D 、E .(1)求证:BE =CE ;(2)当∠BAC =40°时,求∠ADE 的度数;(3)过点E 作圆O 的切线,交AB 的延长线于点F ,当AO =BE =2时,求图中阴影部分面积.【答案】(1)见解析(2)110︒(3)23π【详解】(1)证明:如图,连接AE ,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠AEB=90°,∴AE ⊥BC ,∵AB=AC ,∴BE=CE ;(2)∵AB=AC ,AE ⊥BC ,∠BAC =40° ∴1==20°,2BAE BAC ∠∠∴∠ABE=90°-∠BAE=70°,∵四边形ABED 是圆内接四边形,∴∠ADE=180°-∠ABE=110°,(3)连接OE ,∵EF 是O 的切线,∴OE EC ⊥,∵22AO BE OB OE AO =====,,∴BOE 是等边三角形,∴60BOE ∠=︒,30F ∠=︒∴EF ==∴160××42==223603OEF OBE S S S ππ−⨯⨯阴影部分扇形. 18.如图,ABC 中,90,ACB BAC ∠=︒∠的平分线交BC 于点O ,以点O 为圆心,OC 长为半径作圆.(1)求证:AB 是O 的切线;(2)若30,4CAO OC ∠=︒=,求阴影部分面积.【答案】(1)见解析;(2)163π−【详解】解:(1)证明:过O 作OD AB ⊥于D ,如图所示,90,ACB ∠=︒OC AC ∴⊥, OA 平分,BAC ∠OD OC ∴=, OC 为O 的半径,OD ∴为O 的半径,AB ∴是O 的切线.(2)∵OD ⊥AB ,∴∠ODB=90°,∵∠CAO=30°,∠ACB=90°,∴∵∠AOC=90°-30°=60°,∴∠COD=2∠AOC=120°,由(1)得:AB 是⊙O 的切线,OC ⊥AC ,∴AC 为⊙O 的切线,∴∴阴影部分面积=△AOC的面积+△AOD的面积-扇形OCD的面积2 1112044422360π⨯=⨯+⨯−163π=.。
学生姓名:年级:课时数:辅导科目:数学学科教师:课题求阴影部分面积方法专题授课日期及其时段教学内容一、阴影部分面积的求法(一)、相加法:这种方法是将不规则图形分解转化成几个基本规则图形,分别计算它们的面积,然后相加求出整个图形的面积.例如,右图中,要求整个图形的面积,只要先求出上面半圆的面积,再求出下面正方形的面积,然后把它们相加就可以了。
(二)、相减法:这种方法是将所求的不规则图形的面积看成是若干个基本规则图形的面积之差.例如,右图,若求阴影部分的面积,只需先求出正方形面积再减去里面圆的面积即可。
(三)、直接求法:这种方法是根据已知条件,从整体出发直接求出不规则图形面积.如下页右上图,欲求阴影部分的面积,通过分析发现它是一个底2,高4的三角形,就可以直接求面积了。
(四)、重新组合法:这种方法是将不规则图形拆开,根据具体情况和计算上的需要,重新组合成一个新的图形,设法求出这个新图形面积即可.例如,欲求右图中阴影部分面积,可以把它拆开使阴影部分分布在正方形的4个角处,这时采用相减法就可求出其面积了。
(五)、辅助线法:这种方法是根据具体情况在图形中添一条或若干条辅助线,使不规则图形转化成若干个基本规则图形,然后再采用相加、相减法解决即可.如右图,右图中大小正方形的边长分别是9厘米和5厘米,求阴影部分的面积.此题虽然可以用相减法解决,但不如添加一条辅助线后用直接法作更简便。
(六)、割补法:这种方法是把原图形的一部分切割下来补在图形中的另一部分使之成为基本规则图形,从而使问题得到解决.例如,如右图,欲求阴影部分的面积,只需把右边弓形切割下来补在左边,这样整个阴影部分面积恰是正方形面积的一半.(七)、平移法:这种方法是将图形中某一部分切割下来平行移动到一恰当位置,使之组合成一个新的基本规则图形,便于求出面积.例如,如上页最后一图,欲求阴影部分面积,可先沿中间切开把左边正方形内的阴影部分平行移到右边正方形内,这样整个阴影部分恰是一个正方形。
求阴影部分面积例1. 求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:这是最基本的方法:圆面积减去等腰直角三角形的面积,X -2X1=(平方厘米)例3. 求图中阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:最基本的方法之一。
用四个圆组成一个圆,用正方形的面积减去圆的面积,所以阴影部分的面积:2X2 - n=平方厘米。
例5.求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:这是一个用最常用的方法解最常见的题,为方便起见,我们把阴影部分的每一个小部分称为“叶形”,是用两个圆减去一个正方形,n()X2 -16=8n -16=平方厘米另外:此题还可以看成是1 题中阴影部分的8 倍。
例7.求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:正方形面积可用(对角线长X对角线长* 2,求)正方形面积为:5X5*2=所以阴影面积为:n* =平方厘米(注: 以上几个题都可以直接用图形的差来求, 无需割、补、增、减变形)例9.求阴影部分的面积。
(单位:厘米)解:把右面的正方形平移至左边的正方形部分,则阴影部分合成一个长方形,所以阴影部分面积为:2X3=6 平方厘米例11. 求阴影部分的面积。
(单位: 厘米)例2. 正方形面积是7 平方厘米, 求阴影部分的面积。
(单位: 厘米)解:这也是一种最基本的方法用正方形的面积减去圆的面积。
设圆的半径为r ,因为正方形的面积为7 平方厘米,所以=7 ,所以阴影部分的面积为:7-=7- X7=¥方厘米例4.求阴影部分的面积。
(单位: 厘米)解:同上,正方形面积减去圆面积,16- n()=16 -4n=平方厘米例6. 如图:已知小圆半径为2 厘米,大圆半径是小圆的3 倍,问:空白部分甲比乙的面积多多少厘米?解:两个空白部分面积之差就是两圆面积之差(全加上阴影部分)n - n ()=平方厘米(注:这和两个圆是否相交、交的情况如何无关)例8.求阴影部分的面积。
(单位: 厘米)解:右面正方形上部阴影部分的面积,等于左面正方形下部空白部分面积,割补以后为圆,所以阴影部分面积为:n ()=平方厘米例10.求阴影部分的面积。
计算圆中阴影部分的面积1 Rt ABC △中,90C ∠= ,8AC =,6BC =,两等圆⊙A ,⊙B 外切,那么图1中两个扇形(即阴影部分)的面积之和为( )A .254π B .258π C .2516π D .2532π 2 如图2,梯形ABCD 中,AD BC ∥,90C ∠= ,4AB AD ==,6BC =,以A 为圆心在梯形内画出一个最大的扇形(图中阴影部分)的面积是 .3如图3,两同心圆,大圆半径为3,小圆半径为1,则阴影部分面积为4 如图4,Rt △ABC 中,AC=8,BC=6,∠C=90°,分别以AB 、BC 、AC 为直径作三个半圆,那么阴影部分的面积为 (平方单位)5 如图1,A 是半径为2的⊙O 外一点,OA =4,AB 是⊙O 的切线,点B 是切点,弦BC ∥OA ,连结AC ,求图中阴影部分的面积。
等积变换法6 如图5,在两个半圆中,大圆的弦MN 与小圆相切于点D ,MN ∥AB ,MN =8cm ,ON 、CD 分别是两圆的半径,求阴影部分的面积。
求圆中阴影部分的面积1如图,求阴影部分的面积。
(单位:厘米) 2如图,求阴影部分的面积3图中圆的半径为5厘米,求阴影部分的面积。
(单位:厘米)图1 A BC A BC D 图2 E图3 图44.如图,扇形AOB的圆心角为直角,若OA=4,以AB为直径作半圆,求阴影部分的面积。
割补法5. 如图,⊙A、⊙B、⊙C、⊙D、⊙E相外离,它们的半径都是1,顺次连接五个圆心得到五边形ABCDE,则图中五个扇形(阴影部分)的面积之和是多少?整体思想例2 如图,A是半径为2的⊙O外一点,OA=4,OB垂直AB,交圆与点B,弦BC∥OA,连结AC,求图中阴影部分的面积。
等积变换法例3 如图,⊙A、⊙B、⊙C、⊙D、⊙E相外离,它们的半径都是1,顺次连接五个圆心得到五边形ABCDE,则图中五个扇形(阴影部分)的面积之和是多少?整体思想练习:1如图,在两个半圆中,大圆的弦MN与小圆相切于点D,MN∥AB,MN=8cm,ON、CD分别是两圆的半径,求阴影部分的面积。
求圆中阴影部分面积的方法要求计算圆中阴影部分的面积,我们需要先了解阴影的形成原理和计算方法。
在圆中,阴影部分的形成是由于有一个遮挡物挡住了部分光线,导致该部分产生了阴影。
求解阴影部分的面积,可以采用几何方法或者数学方法进行计算。
下面将详细介绍这两种方法。
一、几何方法:几何方法通过将阴影部分与已知的几何图形进行比较,来求解阴影部分的面积。
1.1若遮挡物为一个小圆,则阴影部分可近似看作扇形与小圆的差。
我们来具体说明一下:假设有一个半径为R的圆,圆心为O,遮挡物为半径为r的小圆,小圆与大圆的圆心距离为d。
此时可以将阴影部分近似看作一个扇形加上一个梯形。
我们可以分别计算出扇形和梯形的面积,再求和即可得到阴影部分的面积。
1.2若遮挡物不是一个小圆,而是其他几何图形,我们需要先找到该几何图形的面积,再进行相应的几何运算来求解阴影部分的面积。
二、数学方法:数学方法通过数学公式与运算来求解阴影部分的面积。
2.1通过积分法求解:假设有一个圆形区域,当有一个遮挡物产生阴影时,我们需要求解被阴影遮盖的圆形区域的面积。
首先,我们需要定义一个圆心角θ,该圆心角为横坐标轴和遮挡物之间的夹角。
接下来,我们需要确定整个圆形区域的边界,设定一个高度h,并根据高度h与圆形的半径r的关系,求解出遮挡物上的横坐标x1和x2,即横跨遮挡物的圆弧的两边界点。
然后,我们就可以设置相应的积分方程来求解阴影部分的面积,即将对应的函数积分,并限定积分的上下限为x1到x2,最终得到阴影部分的面积。
2.2通过几何约束条件求解:在一些特殊情况下,我们可以通过几何约束条件来求解阴影部分的面积。
例如,假设圆的半径为R,有一个直径为r的小圆与大圆的切点与圆上其中一点相连构成一条直线,该直线与小圆的交点为P。
此时,我们可以通过几何关系求解出大圆上的点P的坐标,然后可以根据点P与小圆上的点与圆心的连线的关系,进一步求解出整个阴影部分的面积。
总结:求解圆中阴影部分的面积可以采用几何方法或数学方法来进行计算。
圆求阴影部分面积方法(共10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--学生姓名:年级:课时数:辅导科目:数学学科教师:课题求阴影部分面积方法专题授课日期及其时段教学内容一、阴影部分面积的求法(一)、相加法:这种方法是将不规则图形分解转化成几个基本规则图形,分别计算它们的面积,然后相加求出整个图形的面积.例如,右图中,要求整个图形的面积,只要先求出上面半圆的面积,再求出下面正方形的面积,然后把它们相加就可以了。
(二)、相减法:这种方法是将所求的不规则图形的面积看成是若干个基本规则图形的面积之差.例如,右图,若求阴影部分的面积,只需先求出正方形面积再减去里面圆的面积即可。
(三)、直接求法:这种方法是根据已知条件,从整体出发直接求出不规则图形面积.如下页右上图,欲求阴影部分的面积,通过分析发现它是一个底2,高4的三角形,就可以直接求面积了。
(四)、重新组合法:这种方法是将不规则图形拆开,根据具体情况和计算上的需要,重新组合成一个新的图形,设法求出这个新图形面积即可.例如,欲求右图中阴影部分面积,可以把它拆开使阴影部分分布在正方形的4个角处,这时采用相减法就可求出其面积了。
(五)、辅助线法:这种方法是根据具体情况在图形中添一条或若干条辅助线,使不规则图形转化成若干个基本规则图形,然后再采用相加、相减法解决即可.如右图,右图中大小正方形的边长分别是9厘米和5厘米,求阴影部分的面积.此题虽然可以用相减法解决,但不如添加一条辅助线后用直接法作更简便。
(六)、割补法:这种方法是把原图形的一部分切割下来补在图形中的另一部分使之成为基本规则图形,从而使问题得到解决.例如,如右图,欲求阴影部分的面积,只需把右边弓形切割下来补在左边,这样整个阴影部分面积恰是正方形面积的一半.(七)、平移法:这种方法是将图形中某一部分切割下来平行移动到一恰当位置,使之组合成一个新的基本规则图形,便于求出面积.例如,如上页最后一图,欲求阴影部分面积,可先沿中间切开把左边正方形内的阴影部分平行移到右边正方形内,这样整个阴影部分恰是一个正方形。