图形的认识-第10讲:与圆相关的计算
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《与圆有关的计算》教学设计一、教材分析圆是一个看来简单,实际上很美妙的图形,对于初中生来说了解圆未必理解圆,往往一提到圆大多望而生畏,因为圆是初中阶段几何教学中涉及的第一个曲线形图形,有许多性质都是有异于直线型图形的,如果不是从圆的本质进行教学并挖掘圆的美妙,学生的认识是有障碍和抵触的。
由认识平面的直线图形到认识平面上的曲线图形,是学生认识发展的一次飞跃。
而且中考复习中圆的解答题也是一道综合性极强的题目,需要有极其熟练的三角形、四边形的知识做铺垫,是中考中的一类重要的问题,此题完成情况的好坏对解决后面问题的发挥有重要的影响,所以解决好此题比较关键。
二、教学目标:(一)知识目标:1、梳理圆的相关性质及判定定理,加深定理的图形语言、符号语言的再认识2、体会怎样依据题目的条件、图形、及结论联想到圆中相关定理来解决较简单的数学问题;体会圆中条件在寻找解题思路中的重要作用(二)能力目标:体会圆中定理和其他几何知识有机结合解决较复杂数学问题的思路,渗透数形结合、转化化归与方程思想,进一步提高学生的分析问题与解决问题的能力。
(三)情感目标:通过动手操作、观察比较、合作交流,激发学生的学习兴趣,让学生增强学习信心,体验探索与创造的快乐。
三、教学重点:依据基本图形构建方程解决圆中的计算问题四、教学难点:(一)如何添加辅助线构建基本图形(二)与圆中几何知识有机结合解决较复杂数学问题五、教学用具:PPT课件电子白板,希沃多媒体授课助手六、教学过程:.72.ABC AB=AC,AE是角平分线,BM平分∠ABC交AE于点M,经过B,M两与⊙O相切,当BC=4,AB=6+垂径定理(提供中点)B O FD勾股定理双垂图三角函数OM A字型”相似。
六年级数学圆的面积知识点在六年级的数学学习中,圆的面积是一个非常重要的知识点。
理解和掌握圆的面积的计算方法,对于解决很多与圆相关的数学问题都至关重要。
接下来,让我们一起深入了解圆的面积的相关知识。
一、圆的认识在学习圆的面积之前,我们先来回顾一下圆的基本概念。
圆是由一条封闭的曲线围成的平面图形,圆上任意一点到圆心的距离都相等,这个距离叫做圆的半径,通常用字母“r”表示。
通过圆心并且两端都在圆上的线段叫做圆的直径,通常用字母“d”表示。
直径是半径的 2 倍,即 d = 2r。
二、圆的面积的定义圆所占平面的大小叫做圆的面积。
我们可以通过将圆分割成无数个小扇形,然后将这些小扇形拼接成一个近似的长方形来推导圆的面积公式。
三、圆的面积公式的推导我们把一个圆沿着半径平均分成若干等份,然后把它拼成一个近似的长方形。
这个长方形的长相当于圆周长的一半,长方形的宽相当于圆的半径。
因为圆的周长 C =2πr,所以圆周长的一半就是πr。
长方形的面积=长×宽,所以圆的面积 S =πr×r =πr²。
四、圆的面积公式的应用1、已知圆的半径,求圆的面积例如,如果圆的半径是 5 厘米,那么圆的面积 S =π×5² =25π(平方厘米),如果π取 314,那么面积就是 785 平方厘米。
2、已知圆的直径,求圆的面积先根据直径求出半径,半径=直径÷2。
比如圆的直径是 10 厘米,那么半径就是 5 厘米,圆的面积就是π×5² =25π(平方厘米),约等于 785 平方厘米。
3、已知圆的周长,求圆的面积先根据周长求出半径,圆的周长 C =2πr,所以 r = C÷(2π),然后再根据半径求出面积。
五、圆环的面积在实际生活中,我们还会遇到圆环的面积计算。
圆环是指两个同心圆所夹的部分。
圆环的面积=外圆的面积内圆的面积。
外圆的面积=π×(外圆半径)²,内圆的面积=π×(内圆半径)²。
圆的认识知识点总结圆是数学中一个非常重要的图形,在我们的日常生活和学习中都有着广泛的应用。
下面就来对圆的认识相关知识点进行一个全面的总结。
一、圆的定义圆是平面内到定点的距离等于定长的点的集合。
这个定点称为圆心,定长称为圆的半径。
用圆规画圆时,有针尖的一脚固定在一点,即圆心,有铅笔的一脚绕着圆心旋转一周所形成的图形就是圆。
二、圆的各部分名称1、圆心:用字母“O”表示,它是圆的中心,决定了圆的位置。
2、半径:连接圆心和圆上任意一点的线段叫做半径,用字母“r”表示。
半径决定了圆的大小,同一个圆中,半径都相等。
3、直径:通过圆心并且两端都在圆上的线段叫做直径,用字母“d”表示。
直径是圆中最长的线段,同一个圆中,直径等于半径的 2 倍,即 d = 2r 。
三、圆的周长1、定义:围成圆的曲线的长度叫做圆的周长。
2、计算公式:圆的周长 C =πd 或 C =2πr (其中π是圆周率,通常取值 314)。
3、影响圆周长的因素:圆的周长与圆的直径或半径成正比,直径或半径越大,圆的周长越大。
四、圆的面积1、定义:圆所占平面的大小叫做圆的面积。
2、计算公式:圆的面积 S =πr² 。
3、推导过程:把圆平均分成若干等份,可以拼成一个近似的长方形。
长方形的长相当于圆周长的一半,即πr ,宽相当于圆的半径 r 。
因为长方形的面积=长×宽,所以圆的面积=πr × r =πr² 。
五、圆的对称性1、轴对称图形:圆是轴对称图形,直径所在的直线就是圆的对称轴。
圆有无数条对称轴。
2、中心对称图形:圆也是中心对称图形,圆心就是它的对称中心。
六、弧、弦、圆心角1、弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。
大于半圆的弧称为优弧,小于半圆的弧称为劣弧。
2、弦:连接圆上任意两点的线段叫做弦。
经过圆心的弦叫做直径,直径是最长的弦。
3、圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角。
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等。
圆的认识与计算知识点总结圆是几何学中的基本图形之一,具有很多特性和计算方法。
本文将对圆的认识以及相关的计算知识点进行总结和介绍。
一、圆的定义和性质圆是由平面内到一定距离的点所组成的集合。
圆心是确定圆的位置的点,圆的半径是从圆心到圆上任意一点的距离,圆的直径是通过圆心的两个点之间的距离,直径是半径的两倍。
圆的周长是圆上所有点到圆心的距离之和,用2πr表示,其中r为半径。
圆的面积是圆内所有点构成的区域的大小,用πr²表示,其中π≈3.14。
二、圆的计算知识点1. 圆的周长计算圆的周长可以通过圆的半径或直径来计算。
当已知圆的半径r时,可以使用公式C=2πr计算圆的周长。
同样,当已知圆的直径d时,可以使用公式C=πd计算圆的周长。
2. 圆的面积计算圆的面积计算需要使用圆的半径或直径。
当已知圆的半径r时,可以使用公式A=πr²计算圆的面积。
同样,当已知圆的直径d时,可以使用公式A=π(d/2)²计算圆的面积。
3. 圆与角度圆与角度密切相关,一个完整的圆包含360度(°)。
而当我们需要计算圆上某一部分所占的角度时,可以利用圆的周长和半径来计算。
假设圆的周长为C,圆的半径为r,需要计算的圆弧所对应的角度为θ(度),则可以使用公式θ=C/(2πr)。
同理,我们也可以通过已知的角度来计算圆上对应的圆弧长度,使用公式L=(θ/360)×2πr。
4. 圆与三角函数圆与三角函数(正弦、余弦和正切)之间存在着重要的关系。
在单位圆上,假设圆心为原点O(0,0),半径为1。
以圆心为起点,圆上一点为终点P(x,y),则P点的坐标可以表示为x=cosθ,y=sinθ,其中θ表示OP与正x轴之间的夹角。
这种关系为三角函数提供了基础。
三、应用举例1. 计算圆的周长和面积假设有一个圆,已知半径r=5cm,需要计算该圆的周长和面积。
根据前面所述的计算公式,可以得到该圆的周长C=2πr=2×3.14×5≈31.4cm,面积A=πr²=3.14×5²≈78.5cm²。
弧长公式、扇形面积公式1、弧长公式:︒=180r n l π 2、扇形面积: lr S r n S 213602=︒=π考点1:扇形的面积例1、半径为10,圆心角为60°的扇形的面积是 .(结果保留π)变式1、如图,阴影部分是两个半径为1的扇形,若α=120°,β=60°,则大扇形与小扇形的面积之差为( )【考点突破】【方法技巧】第10节 与圆有关的计算【知识梳理】A.B.C.D.例2、如图,冰淇淋蛋筒下部呈圆锥形,底面圆的直径为5cm,母线为8cm.则蛋筒圆锥部分包装纸的面积(接缝忽略不计)是()A.36πcm2B.20πcm2C.18πcm2D.8πcm2变式1、已知圆锥的侧面展开图的面积是15π,母线长是5,则圆锥的底面半径为()A.B.3C.4D.6例3、如图,某校教学楼有一花坛,花坛由正六边形ABCDEF和6个半径为1米、圆心分别在正六边形ABCDEF的顶点上的⊙A,⊙B,⊙C,⊙D,⊙E,⊙F组合而成.现要在阴影部分种植月季,则种植月季面积之和为米2.变式1、如图,以等腰直角⊙ABC两锐角顶点A、B为圆心作等圆,⊙A与⊙B恰好外切,若AC=2,那么图中两个扇形(即阴影部分)的面积之和为()A.B.C.D.考点2:弧长的计算例1、若半径为6cm的圆中,扇形面积为9cm2,则它的弧长为.变式1、在半径为10的圆中,60°的圆心角所对的弧长为.变式2、已知圆上一段弧长为5πcm,它所对的圆心角为100°,则该圆的半径为()A.6 B.9 C.12 D.18例2、如图,在⊙O中,AB是弦,过点A的切线交BO的延长线于点C,若⊙O的半径为3,⊙C=20°,则的长为.变式1、如图,⊙ABC的外接圆O的半径为2,⊙C=40°,则的长是.变式2、如图,在平行四边形ABCD中,AB为⊙O的直径,⊙O与DC相切于点E,与AD相交于点F,已知AB=12,⊙C=60°,则的长为()A.B.C.πD.2π例3、如图,已知⊙ABC=90°,AB=πr,AB=2BC,半径为r的⊙O从点A出发,沿A→B→C方向滚动到点C时停止.则在此运动过程中,圆心O运动的总路程为()A.2πr B.3πr C.D.变式1、如图,菱形ABCD中,AB=2,⊙C=60°,菱形ABCD在直线l上向右作无滑动的翻滚,每绕着一个顶点旋转60°叫一次操作,则经过36次这样的操作菱形中心O所经过的路径总长为(结果保留π).变式2、如图,小明使一长为8厘米,宽为6厘米的长方形木板在桌面上作无滑动的滚动(顺时针方向),木板上的点A位置变化为A→A1→A2,其中第二次翻滚时被桌面上一小木块挡住,使木块与桌面成30°角,则点A翻滚到A2位置时共走过的路径长为()A.20厘米B.8π厘米C.7π厘米D.5π厘米考点3、与圆柱、圆锥有关的计算例1、如图,已知该圆锥的侧面展开图的圆心角为120°、半径长为6,圆锥的高与母线的夹角为α,则()A.圆锥的底面半径为3B.tanα=C.圆锥的表面积为12πD.该圆锥的主视图的面积为8变式1、已知圆锥的底面半径为2cm,母线长为6cm,则圆锥的侧面积是()A.24cm2B.24πcm2C.12cm2D.12πcm2变式2、如图,是某几何体的三视图及相关数据,则该几何体的侧面积是()A.10πB.15πC.20πD.30π例2、下面圆柱体的侧面积为()A.31.4B.62.8C.39.25D.15.7变式1、如图是农村常搭建横截面为半圆形的全封闭塑料薄膜蔬菜大棚.如果不考虑塑料薄膜埋在土里的部分,那么搭建一个这样的蔬菜大棚需用塑料薄膜的面积是()A.64π m2B.72π m2C.78π m2D.80π m2【分层训练】<A组>1.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∠CDB=30°,CD=,则阴影部分图形的面积为()A.4πB.2πC.πD.2.如图,在Rt△ABC中,∠A=30°,BC=2,以直角边AC为直径作⊙O交AB于点D,则图中阴影部分的面积是()A.﹣B.﹣C.﹣D.﹣3.如图,从一张腰长为60cm,顶角为120°的等腰三角形铁皮OAB中剪出一个最大的扇形OCD,用此剪下的扇形铁皮围成一个圆锥的侧面(不计损耗),则该圆锥的高为()A.10cm B.15cm C.10cm D.20cm4.如图,已知⊙O的周长为4π,的长为π,则图中阴影部分的面积为()A.π﹣2 B.π﹣C.πD.25.如图,等腰直角△ABC中,AB=AC=8,以AB为直径的半圆O交斜边BC于D,则阴影部分面积为(结果保留π)()A.24﹣4πB.32﹣4πC.32﹣8πD.166.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,若把Rt△ABC绕边AB所在直线旋转一周,则所得几何体的表面积为(结果保留π).7.一个工件,外部是圆柱体,内部凹槽是正方体,如图所示,其中,正方体一个面的四个顶点都在圆柱底面的圆周上,若圆柱底面周长为2πcm,则正方体的体积为cm3.8.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=,tanB=,半径为2的⊙C,分别交AC,BC于点D,E,得到.(1)求证:AB为⊙C的切线;(2)求图中阴影部分的面积.<B组>1.如图,⊙O的半径为2,AB、CD是互相垂直的两条直径,点P是⊙O上任意一点(P与A、B、C、D不重合),经过P作PM⊙AB于点M,PN⊙CD于点N,点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.2.如图,正方形ABCD和正⊙AEF都内接于⊙O,EF与BC、CD分别相交于点G、H,则的值是()A.B.C.D.23.如图,在⊙ABC中,CA=CB,⊙ACB=90°,以AB的中点D为圆心,作圆心角为90°的扇形DEF,点C恰在EF上,设⊙BDF=α(0°<α<90°),当α由小到大变化时,图中阴影部分的面积()A.由小到大B.由大到小C.不变D.先由小到大,后由大到小4.如图,在⊙O中,半径OA⊙OB,过点OA的中点C作FD⊙OB交⊙O于D、F两点,且CD=,以O为圆心,OC为半径作,交OB于E点.(1)求⊙O的半径OA的长;(2)计算阴影部分的面积.5.如图,菱形OABC的顶点A的坐标为(2,0),⊙COA=60°,将菱形OABC绕坐标原点O逆时针旋转120°得到菱形ODEF.(1)直接写出点F的坐标;(2)求线段OB的长及图中阴影部分的面积.参考答案【考点突破】考点1:扇形的面积例1、解:根据题意得:S扇形==.故答案为:.变式1、解:﹣=,故选B.例2、解:⊙底面圆直径为5cm,⊙底面圆的半径为2.5cm,⊙侧面展图的面积为π×2.5×8=20π(cm2).故答案为:B.变式1、解:设底面半径为R,则底面周长=2πR,圆锥的侧面展开图的面积=×2πR×5=15π,⊙R=3,故选B.例3、解:种植月季面积之和扇形的面积的和=720×=2π.故答案为:2π变式1、解:⊙AC=2,⊙ABC是等腰直角三角形,⊙AB=2,⊙⊙A与⊙B恰好外切且是等圆,⊙两个扇形(即阴影部分)的面积之和=+==πR2=.故选B.考点2:弧长的计算例1、解:根据扇形面积公式可知S=lr,所以l===3cm,故答案为:3cm.变式1、解:根据题意得出:l扇形===π.故答案为:π.变式2、解:设该圆的半径为R,∴5π=,∴R=9(cm).故选B.例2、解:连接OA,⊙AC是⊙O的切线,⊙OA⊙AC,⊙⊙C=20°,⊙⊙COA=70°,⊙⊙AOB=110°,⊙的长为=π.故答案为π.变式1、解:⊙⊙C=40°,⊙⊙AOB=80°.⊙的长是=.故答案为:π.变式2、解:如图连接OE、OF,⊙CD是⊙O的切线,⊙OE⊙CD,⊙⊙OED=90°,⊙四边形ABCD是平行四边形,⊙C=60°,⊙⊙A=⊙C=60°,⊙D=120°,⊙OA=OF,⊙⊙A=⊙OFA=60°,⊙⊙DFO=120°,⊙⊙EOF=360°﹣⊙D﹣⊙DFO﹣⊙DEO=30°,的长==π.故选C.例3、解:圆心O运动路径如图:⊙OO1=AB=πr;==πr,O2O3=BC=;⊙圆心O运动的路程是πr++=2πr.故选A.变式1、解:第一、二次旋转的弧长和=+=2×,第三次旋转的弧长=,⊙36÷3=12,故中心O所经过的路径总长=12(2×+),=(8+4)π.变式2、解:第一次是以B为旋转中心,BA长10cm为半径旋转90°,此次点A走过的路径是.第二次是以C为旋转中心,6cm为半径旋转60°,此次走过的路径是,⊙点A两次共走过的路径是7π.故选C考点3、与圆柱、圆锥有关的计算例1、解:设圆锥的底面半径为r,高为h.由题意:2πr=,解得r=2,h==4,所以tanα==,圆锥的主视图的面积=×4×4=8,表面积=4π+π×2×6=16π.∴选项A、B、C错误,D正确.故选D.变式1、解:圆锥的侧面积=2π×2×6÷2=12πcm2.故选D.变式2、解:由三视图可知此几何体为圆锥,∴圆锥的底面半径为3,母线长为5,∵圆锥的底面周长等于圆锥的侧面展开扇形的弧长,∴圆锥的底面周长=圆锥的侧面展开扇形的弧长=2πr=2π×3=6π,∴圆锥的侧面积==×6π×5=15π,故选B.例2、解:该圆柱的侧面积为π•2×5=10π≈31.4,故选:A.变式1、解:塑料膜的面积=2π×32=64π(平方米).故选:A.【分层训练】<A组>1.解:连接OD.⊙CD⊙AB,⊙CE=DE=CD=(垂径定理),故S⊙OCE=S⊙ODE,即可得阴影部分的面积等于扇形OBD的面积,又⊙⊙CDB=30°,⊙⊙COB=60°(圆周角定理),⊙OC=2,故S扇形OBD==,即阴影部分的面积为.故选:D.2.解:如图连接OD、CD.⊙AC是直径,⊙⊙ADC=90°,⊙⊙A=30°,⊙⊙ACD=90°﹣⊙A=60°,⊙OC=OD,⊙⊙OCD是等边三角形,⊙BC是切线.⊙⊙ACB=90°,⊙BC=2,⊙AB=4,AC=6,⊙S阴=S⊙ABC﹣S⊙ACD﹣(S扇形OCD﹣S⊙OCD)=×6×2﹣×3×﹣(﹣×32)=﹣π.故选A.3.解:过O作OE⊙AB于E,⊙OA=OB=60cm,⊙AOB=120°,⊙⊙A=⊙B=30°,⊙OE=OA=30cm,⊙弧CD的长==20π,设圆锥的底面圆的半径为r,则2πr=20π,解得r=10,⊙圆锥的高==20.故选D.4.解:⊙⊙O的周长为4π,⊙⊙O的半径是r=4π÷2π=2,⊙的长为π,⊙的长等于⊙O的周长的,⊙⊙AOB=90°,⊙S阴影==π﹣2.故选:A.5.解:连接AD,OD,⊙等腰直角⊙ABC中,⊙⊙ABD=45°.⊙AB是圆的直径,⊙⊙ADB=90°,⊙⊙ABD也是等腰直角三角形,⊙=.⊙AB=8,⊙AD=BD=4,⊙S阴影=S⊙ABC﹣S⊙ABD﹣S弓形AD=S⊙ABC﹣S⊙ABD﹣(S扇形AOD﹣S⊙ABD)=×8×8﹣×4×4﹣+××4×4=16﹣4π+8=24﹣4π.故选A.6.解:过点C作CD⊙AB于点D,Rt⊙ABC中,⊙ACB=90°,AC=BC,⊙AB=AC=4,⊙CD=2,以CD为半径的圆的周长是:4π.故直线旋转一周则所得的几何体得表面积是:2××4π×2=8π.故答案为:8π.7.解:该几何体的俯视图如图:⊙圆柱底面周长为2πcm,⊙OA=OB=1cm,⊙⊙AOB=90°,⊙AB=OA=,⊙该正方体的体积为()3=2,故答案为:2.8.(1)证明:过点C作CH⊙AB于H,如图,在Rt⊙ABC中,⊙tanB==,⊙BC=2AC=2,⊙AB===5,⊙CH•AB=AC•BC,⊙CH==2,⊙⊙C的半径为2,⊙CH为⊙C的半径,而CH⊙AB,⊙AB为⊙C的切线;(2)解:S阴影部分=S⊙ACB﹣S扇形CDE=×2×5﹣=5﹣π.<B组> 1.解:⊙PM⊙AB于点M,PN⊙CD于点N,⊙四边形ONPM是矩形,又⊙点Q为MN的中点,⊙点Q为OP的中点,则OQ=1,点Q走过的路径长==.故选A.2.解:如图,连接AC、BD、OF,,设⊙O的半径是r,则OF=r,⊙AO是⊙EAF的平分线,⊙⊙OAF=60°÷2=30°,⊙OA=OF,⊙⊙OFA=⊙OAF=30°,⊙⊙COF=30°+30°=60°,⊙FI=r•sin60°=,⊙EF=,⊙AO=2OI,⊙OI=,CI=r﹣=,⊙,⊙,⊙=,即则的值是.故选:C.3.解:作DM⊙AC于M,DN⊙BC于N,连接DC,⊙CA=CB,⊙ACB=90°,⊙⊙A=⊙B=45°,DM=AD=AB,DN=BD=AB,⊙DM=DN,⊙四边形DMCN是正方形,⊙⊙MDN=90°,⊙⊙MDG=90°﹣⊙GDN,⊙⊙EDF=90°,⊙⊙NDH=90°﹣⊙GDN,⊙⊙MDG=⊙NDH,在⊙DMG和⊙DNH中,,⊙⊙DMG⊙⊙DNH,⊙四边形DGCH的面积=正方形DMCN的面积,⊙正方形DMCN的面积=DM2=AB2,⊙四边形DGCH的面积=,⊙扇形FDE的面积==,⊙阴影部分的面积=扇形面积﹣四边形DGCH的面积=(定值),故选C.4.解;(1)连接OD,⊙OA⊙OB,⊙⊙AOB=90°,⊙CD⊙OB,⊙⊙OCD=90°,在RT⊙OCD中,⊙C是AO中点,CD=,⊙OD=2CO,设OC=x,⊙x2+()2=(2x)2,⊙x=1,⊙OD=2,⊙⊙O的半径为2.(2)⊙sin⊙CDO==,⊙⊙CDO=30°,⊙FD⊙OB,⊙⊙DOB=⊙ODC=30°,⊙S阴=S⊙CDO+S扇形OBD﹣S扇形OCE=×+﹣=+.5.解:(1)⊙菱形OABC的顶点A的坐标为(2,0),⊙OA=2,⊙将菱形OABC绕坐标原点O逆时针旋转120°得到菱形ODEF,⊙COA=60°,⊙⊙AOF=180°,OF=2,即点F在x轴的负半轴上,⊙点F(﹣2,0);(2)过点B作BG⊙x轴于点G,连接OE,OB,则⊙AOB=⊙EOF=30°,AB=OA=2,⊙⊙BAG=60°,⊙⊙ABG=30°,⊙AG=AB=1,BG==,⊙OB=2BG=2,⊙⊙BOE=120°,⊙S扇形==4π,S菱形OABC=OA•BG=2,⊙S阴影=S扇形﹣S菱形OABC=4π﹣2.。