中考数学:求阴影部分面积的几种常见方法
- 格式:doc
- 大小:298.50 KB
- 文档页数:5
专题17 圆中阴影部分的面积七种计算方法(解析版)第一部分典例剖析+针对训练方法一公式法典例1 (2022•凉山州)家具厂利用如图所示直径为1米的圆形材料加工成一种扇形家具部件,已知扇形的圆心角∠BAC=90°,则扇形部件的面积为( )A.12π米2B.14π米2C.18π米2D.116π米2思路引领:连结BC,AO,90°所对的弦是直径,根据⊙O的直径为1米,得到AO=BO=12米,根据勾股定理得到AB的长,根据扇形面积公式即可得出答案.解:连结BC,AO,如图所示,∵∠BAC=90°,∴BC是⊙O的直径,∵⊙O的直径为1米,∴AO=BO=12(米),∴AB=AO2+BO2=22(米),∴扇形部件的面积=90360π×(22)2=π8(米2),故选:C.总结提升:本题考查了扇形面积的计算,掌握设圆心角是n°,圆的半径为R的扇形面积为S,则S扇形=n360πR2是解题的关键.针对训练1.(2021•卧龙区二模)如图,△ABC中,D为BC的中点,以点D为圆心,BD长为半径画弧,交边BC 于点B,交边AC于点E,若∠A=60°,∠B=100°,BC=6,则扇形BDE的面积为 .思路引领:求出扇形的圆心角以及半径即可解决问题.解:∵∠A=60°,∠B=100°,∴∠C=180°﹣60°﹣100°=20°,∵DE=DC,∴∠C=∠DEC=20°,∴∠BDE=∠C+∠DEC=40°,∴S扇形DBE=40π×32360=π.故答案为:π.总结提升:本题考查扇形的面积公式、三角形内角和定理等知识,解题的关键是记住扇形的面积公式.方法二和差法典例2(2022•荆州)如图,以边长为2的等边△ABC顶点A为圆心、一定的长为半径画弧,恰好与BC边相切,分别交AB,AC于D,E,则图中阴影部分的面积是( )A.3―π4B.23―πC.(6―π)33D.3―π2思路引领:作AF⊥BC,由勾股定理求出AF,然后根据S阴影=S△ABC﹣S扇形ADE得出答案.解:由题意,以A为圆心、一定的长为半径画弧,恰好与BC边相切,设切点为F,连接AF,则AF⊥BC.在等边△ABC中,AB=AC=BC=2,∠BAC=60°,∴CF=BF=1.在Rt△ACF中,AF=AB2―AF2=3,∴S阴影=S△ABC﹣S扇形ADE=12×2×3―60π×(3)2360=3―π2,故选:D.总结提升:本题主要考查了等边三角形的性质,求扇形面积,理解切线的性质,将阴影部分的面积转化为三角形的面积﹣扇形的面积是解题的关键.针对训练1.(2022•玉树市校级一模)如图,在扇形OAB中,已知∠AOB=90°,OA=2,过AB的中点C作CD⊥OA,CE⊥OB,垂足分别为点D,E,则图中阴影部分的面积为( )A.π﹣1B.π﹣2C.π﹣4D.π2―1思路引领:连接OC,求出∠AOC=∠BOC=45°,求出∠DCO=∠AOC=∠ECO=∠COE=45°,求出CD=OD,CE=OE,根据勾股定理求出CD=OD=OE=CE=2,再求出阴影部分的面积即可.解:连接OC,∵OA=2,∴OC=0A=2,∵∠AOB=90°,C为AB的中点,∴∠AOC=∠BOC=45°,∵CD⊥OA,CE⊥OB,∴∠CDO=∠CEO=90°,∴∠DCO=∠AOC=∠ECO=∠COE=45°,∴CD=OD,CE=OE,∴2CD2=22,2OE2=22,即CD=OD=OE=CE=2,∴阴影部分的面积S=S扇形AOB﹣S△CDO﹣S△CEO=90π×22360―2×12×2×2=π﹣2,故选:B.总结提升:本题考查了等腰直角三角形的性质和判定,圆心角、弧、弦之间的关系,扇形面积的计算等知识点,把求不规则图形的面积转化成求规则图形的面积是解此题的关键,注意:如果扇形的圆心角为n°,半径为r,那么该扇形的面积为nπr2360.方法三等积变形法典例3(2020•朝阳)如图,点A,B,C是⊙O上的点,连接AB,AC,BC,且∠ACB=15°,过点O作OD ∥AB交⊙O于点D,连接AD,BD,已知⊙O半径为2,则图中阴影面积为 .思路引领:由圆周角定理可得∠AOB的度数,由OD∥AB可得S△ABD=S△ABO,进而可得S阴影=S扇形AOB,然后根据扇形面积公式计算即可.解:∵∠ACB=15°,∴∠AOB=30°,∵OD∥AB,∴S△ABD=S△ABO,∴S阴影=S扇形AOB=30π×22360=π3.故答案为:π3.总结提升:本题考查了圆周角定理、扇形面积公式和同底等高的两个三角形的面积相等等知识,属于常考题型,熟练掌握上述基本知识是解题的关键.针对训练1.(2022秋•天桥区期末)如图,菱形OABC的三个顶点A,B,C在⊙O上,对角线AC,OB交于点D,若⊙O的半径是23,则图中阴影部分的面积是( )A.2πB.6πC.33πD.3π思路引领:根据四边形OABC是菱形,得BC=OC=OB,即△COB是等边三角形,根据S△ADB=S△OCD,所以图中阴影部分的面积=S扇形COB.解:∵四边形OABC是菱形,∴BC=OC=OB,∴△COB是等边三角形,∴∠COB=60°,∵S△ADB=S△OCD,∴图中阴影部分的面积=S扇形COB=60π×(23)2360=2π.故选:A.总结提升:本题考查的是扇形面积的计算和菱形的性质,掌握扇形的面积公式是解题的关键.方法四化零为整法(整体法)典例4(2021•天桥区二模)如图,已知正六边形的边长为4,分别以正六边形的6个顶点为圆心作半径是2的圆,则图中阴影部分的面积为 .思路引领:先求出六边形的内角和,再根据扇形的面积公式即可求出.解:∵六边形的内角和=(6﹣2)×180°=720°,∴阴影面积=6×π×22―720π×22360=16π.故答案为:16π.总结提升:本题主要考查了扇形的面积公式,学会把图中不规则图形的面积由几何关系转化为规则图形的面积.针对训练1.如图,分别以五边形的各个顶点为圆心,1cm长为半径作圆,则图中阴影部分的面积为 π cm2.思路引领:根据多边形的外角和为360°可得阴影部分的面积为半径为1的圆的面积,再利用圆的面积计算公式可得答案.解:图中阴影部分的面积为π×12=π.故答案为:π.总结提升:此题主要考查了多边形的外角,关键是掌握多边形的外角和为360°.方法五割补法(拼接法)典例5(2022•铜仁市)如图,在边长为6的正方形ABCD中,以BC为直径画半圆,则阴影部分的面积是( )A.9B.6C.3D.12思路引领:设AC与半圆交于点E,半圆的圆心为O,连接BE,OE,证明BE=CE,得到弓形BE的面积=弓形CE的面积,则S阴影=S△ABE=S△ABC―S△BCE=12×6×6―12×6×3=9.解:设AC与半圆交于点E,半圆的圆心为O,连接BE,OE,∵四边形ABCD是正方形,∴∠OCE=45°,∵OE=OC,∴∠OEC=∠OCE=45°,∴∠EOC=90°,∴OE垂直平分BC,∴BE=CE,∴弓形BE的面积=弓形CE的面积,∴S阴影=S△ABE=S△ABC―S△BCE=12×6×6―12×6×3=9,故选:A.总结提升:本题主要考查了求不规则图形的面积,正方形的性质,等腰直角三角形的性质,圆的性质,熟知相关知识是解题的关键.针对训练1.(2021•郑州模拟)如图,在扇形CBA中,∠ACB=90°,连接AB,以BC为直径作半圆,交AB于点D.若阴影部分的面积为(π﹣1),则阴影部分的周长为 .思路引领:根据BC为直径可知∠CDB=90°,在等腰直角三角形ABC中,CD垂直平分AB,CD=DB,D为半圆的中点,设AC=BC=m,则AB=2m,CD=AD=BD=22m,阴影部分的面积可以看作是扇形ACB的面积与△ADC的面积之差,据此求得直角三角形的边长,进而求得AB和CD的长,进一步求得阴影部分的周长.解:设BC的中点为O,连接OD,连接CD,∵以BC为直径作半圆,交AB于点D.∴CD⊥AB,∵AC=BC,∠ACB=90°,∴AD=BD,CD=12 AB,∴CD=BD,∴CD=BD,∵AD=BD,CO=BO,∴OD∥AC,∴∠BOD=90°,设AC=BC=m,则AB=2m,CD=AD=BD=22 m,∵阴影部分的面积为(π﹣1),∴S阴影部分=S扇形ACB﹣S△ADC=14π•m2―12×(22m)2=π﹣1.∴14πm2―14m2=π﹣1,∴14m2=1,∴m=2,∴AC=BC=2,AB=22,OC=OB=1,∴AB的长为:90⋅π×2180=π,BD的长为:90⋅π×1180=12π,∴阴影部分的周长为:π+2×12π+22+2=2π+22+2故答案为:2π+22+2.总结提升:本题考查了扇形的面积和弧长的计算,等腰直角三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.方法6 图形变化法(旋转、平移、翻折)典例6(2022•武威模拟)在△ABC中,已知∠ABC=90°,∠BAC=30°,BC=1.如图所示,将△ABC 绕点A按逆时针方向旋转90°后得到△AB'C'.则图中阴影部分的面积为 .思路引领:解直角三角形得到AB=3BC=3,AC=2BC=2,然后根据扇形的面积公式即可得到结论.解:∵∠ABC=90°,∠BAC=30°,BC=1,∴AB=3BC=3,AC=2BC=2,∴图中阴影部分面积=S扇形ACC′﹣S扇形ADB′﹣S△AB′C′=90⋅π⋅22360―60⋅π⋅(3)2360―12×1×3=π―32,故答案为:π―32;总结提升:本题主要考查了图形的旋转,扇形的面积公式,解直角三角形,熟练掌握扇形的面积公式是解决问题的关键.针对训练1.(2022•西宁)如图,等边三角形ABC内接于⊙O,BC=23,则图中阴影部分的面积是 4π3 .思路引领:根据内接于圆O的等边三角形的性质可得S△AOB=S△AOC,∠AOC=120°,将阴影部分的面积转化为扇形AOC的面积,利用扇形面积的公式计算可求解.解:∵△ABC为等边三角形,∴S△BOC=S△AOC,∠AOC=120°,在△OBC中,OB=OC,∠BOC=120°,BC=23,∴OB=OC=2,∴S阴影=S扇形AOC=120π×22360=4π3,故答案为:4π3.总结提升:本题主要考查扇形面积的计算,等边三角形的性质,掌握扇形面积公式是解题的关键.典例7(2022•九龙坡区自主招生)如图,正方形ABCD的边长为4,O为对角线的交点,点E,F分别为BC,AD的中点,以C为圆心,4为半径作圆弧BD,再分别以E,F为圆心,2为半径作圆弧BO,OD,则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)思路引领:连接BD,根据在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧,所对的弦分别相等,利用面积割补法可得阴影部分的面积等于弓形面积,即等于扇形CBD减去直角三角形CBD的面积之差.解:连接BD,EF,如图,∵正方形ABCD的边长为4,O为对角线的交点,由题意可得:EF,BD经过点O,且EF⊥AD,EF⊥CB.∵点E,F分别为BC,AD的中点,∴FD=FO=EO=EB=2,∴OB=OD,OB=OD.∴弓形OB=弓形OD.∴阴影部分的面积等于弓形BD的面积.∴S阴影=S扇形CBD﹣S△CBD=90π×42360―12×4×4=4π﹣8.故答案为:4π﹣8.总结提升:本题主要考查了正方形的性质,扇形面积的计算.通过添加适当的辅助线将不规则的阴影部分的面积转化成规则图形的面积的差是解题的关键.针对训练1.(2021•重庆模拟)如图,在正方形ABCD中,扇形BAD的半径AB=4,以AB为直径的圆与正方形的对角线BD相交于O,连接AO.则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)思路引领:理由圆周角定理得出AO⊥BD,利用正方形的性质性质和等腰直角三角形的性质得出OD=OA =OB,结合转化思想得出阴影部分面积=S扇形ABD﹣S△ADC,进而得出答案.解:如图,∵AB是直径,∴∠AOB=90°,∴AO⊥BD,∵AB=AD=4,∠BAD=90°,∴OD=OA=OB,∴S弓形OA=S弓形OB,∴阴影部分面积=S扇形ABD﹣S△ADC=14π×42―12×4×4=4π﹣8,故答案为4π﹣8.总结提升:本题考查正方形的性质,扇形的面积等知识,解题的关键是学会把不规则图形转化为规则图形,属于中考常考题型.典例8(2019•招远市一模)如图,CD是⊙O的直径,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为G,OG:OC=3:5,AB=8.点E为圆上一点,∠ECD=15°,将CE沿弦CE翻折,交CD于点F,图中阴影部分的面积= .思路引领:根据AB⊥CD,垂足为G,OG:OC=3:5,AB=8,可以求得⊙O的半径;要求阴影部分的面积只要做出合适的辅助线,然后利用锐角三角函数、扇形的面积和三角形的面积即可解答本题.解:如图,连接AO,将阴影部分沿CE翻折,点F的对应点为M,过点M作MN⊥CD于点N,∵CD为⊙O的直径,AB⊥CD,AB=8,∴AG=12AB=4,∵OG:OC=3:5,AB⊥CD,垂足为G,∴设⊙O的半径为5k,则OG=3k,∴(3k)2+42=(5k)2,解得,k=1或k=﹣1(舍去),∴5k=5,即⊙O的半径是5;∵∠ECD=15°,由对称性可知,∠DCM=30°,S阴影=S弓形CBM,连接OM,则∠MOD=60°,∴∠MOC=120°,过点M作MN⊥CD于点N,∴MN=MO•sin60°=5×3 2,∴S阴影=S扇形OMC﹣S△OMC=120×π×25360―2534=25π3―2534,即图中阴影部分的面积是:25π3―2534.总结提升:本题考查翻折变换、扇形的面积、垂径定理,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答问题.针对训练1.(如图,将半径为4cm的圆形纸片折叠后,圆弧恰好经过圆心O,折痕为AB,则图中阴影部分的面积为 .思路引领:作OC⊥AB于C,交AB于点D,连接AO,BO,AD,BD,根据轴对称的性质可以得出CO=CD,由三角函数值就可以求出∠AOB的度数,由扇形的面积﹣三角形AOB的面积就可以得出结论.解:作OC⊥AB于C,交AB于点D,连接AO,BO,AD,BD,∴∠ACO=90°.∵△AOB与△ADB关于AB对称,∴△AOB≌△ADB∴AO=AD,∠ACO=∠ACD=90°,∴CO=CD.∵OD=AO=4,∴OC=2.在Rt△AOC中,由勾股定理,得AC=23.∵cos∠AOC=COAO=12,∴∠AOC=60°.∵AO=BO,OC⊥AB,∴∠AOB=2∠AOC=120°.AB=2AC=43.∴S扇形AOBD=120π×16360=163π.∵S△AOB=43×22=43.阴影部分的面积为:(163π―43)cm2.故答案为:(163π―43)cm2.总结提升:本题考查了轴对称的性质的运用,勾股定理的运用,三角函数值的运用,扇形的面积公式的运用,三角形的面积公式的运用,解答时运用轴对称的性质求解是关键.方法七重叠求余法例七(2022•鄂尔多斯二模)如图,直径AB为6的半圆,绕A点逆时针旋转60°,此时点B到了点B′,则图中阴影部分的面积是 .思路引领:根据阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积﹣以AB为直径的半圆的面积,即可求解.解:阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积﹣以AB为直径的半圆的面积=扇形ABB′的面积,则阴影部分的面积是:60π×62360=6π,故答案为:6π.总结提升:本题主要考查了扇形的面积的计算,正确理解阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积﹣以AB为直径的半圆的面积=扇形ABB′的面积是解题的关键.针对训练1.(2022•市南区校级一模)如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=2,将三角形绕着BC的中点O逆时针旋转60°,点A的对应点为E,则图中阴影部分的面积为 .思路引领:如图,连接OE,OA.根据S阴=S扇形EOA+S△EOF﹣S△BOF﹣S△AOB﹣S△PBE,求解即可.解:如图,连接OE,OA.由题意可知△BOF为等边三角形.∴OB=OF=BF=1,∴S△BOF=3 4,在Rt△ABC中,∵BC=2,∠CAB=30°,∴AB=2BC=4,AC=DE=23,∴S△EOF=12•OF•DE=3,∵OF=OD,∴S△EOF=S△DEO=3,∵∠AOE=60°,AO=AC2+OC2=(23)2+12=13,∴S扇形EOA=60⋅π⋅(13)2360=13π6,由题意,△BPE为直角三角形,BE=EF﹣BF=4﹣1=3,∴BP=12BE=32,PE=32―(32)2=332,∴S△PBE=12×32×332=938,∴S阴=S扇形EOA+S△EOF﹣S△BOF﹣S△AOB﹣S△PBE=13π6+3―34―3―938=13π6―1138.解法二:可以根据S阴=S△APE+(S扇形AOE﹣S△AOE)计算.总结提升:本题考查扇形的面积,旋转变换,解直角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.第二部分专题提优训练一.选择题(共15小题)1.(2022•兰州)如图1是一块弘扬“社会主义核心价值观”的扇面宣传展板,该展板的部分示意图如图2所示,它是以O为圆心,OA,OB长分别为半径,圆心角∠O=120°形成的扇面,若OA=3m,OB=1.5m,则阴影部分的面积为( )A.4.25πm2B.3.25πm2C.3πm2D.2.25πm2思路引领:根据S阴=S扇形DOA﹣S扇形BOC,计算即可.解:S阴=S扇形DOA﹣S扇形BOC=120π×9360―120π×94360=2.25πm2.故选:D.总结提升:本题考查的是扇形面积的计算,掌握扇形的面积公式S=nπR2360是解题的关键.2.(2022秋•西华县期末)如图,在半径为2,圆心角为90°的扇形内,以BC为直径作半圆,交弦AB于点D,则图中阴影部分的面积是( )A.π﹣1B.π﹣2C.12π﹣1D.12π+1思路引领:已知BC为直径,则∠CDB=90°,在等腰直角三角形ABC中,CD垂直平分AB,CD=DB,D为半圆的中点,阴影部分的面积可以看作是扇形ACB的面积与△ADC的面积之差.解:在Rt△ACB中,AB=22+22=22,∵BC是半圆的直径,∴∠CDB=90°,在等腰Rt△ACB中,CD垂直平分AB,CD=BD=2,∴D为半圆的中点,∴S阴影部分=S扇形ACB﹣S△ADC=12π×22―12×(2)2=π﹣1.故选:A.总结提升:本题主要考查扇形面积的计算,在解答此题时要注意不规则图形面积的求法.3.(2022•泰安)如图,四边形ABCD中,∠A=60°,AB∥CD,DE⊥AD交AB于点E,以点E为圆心,DE为半径,且DE=6的圆交CD于点F,则阴影部分的面积为( )A.6π﹣93B.12π﹣93C.6π―932D.12π―932思路引领:根据平行线的性质,扇形的面积公式,三角形面积公式解答即可.解:过点E作EG⊥DF交DF于点G,∵∠A=60°,AB∥CD,DE⊥AD交AB于点E,∴∠GDE=∠DEA=30°,∵DE=EF,∴∠EDF=∠EFD=30°,∴∠DEF=120°,∵∠GDE=30°,DE=6,∴GE=3,DG=33,∴DF=63,阴影部分的面积=120π×36360―12×63×3=12π﹣93,故选:B.总结提升:本题主要考查了扇形面积和平行线的性质,熟练掌握扇形面积公式是解决本题的关键.4.(2022•达州)如图所示的曲边三角形可按下述方法作出:作等边△ABC,分别以点A,B,C为圆心,以AB长为半径作BC,AC,AB,三弧所围成的图形就是一个曲边三角形.如果一个曲边三角形的周长为2π,则此曲边三角形的面积为( )A.2π﹣23B.2π―3C.2πD.π―3思路引领:此三角形是由三段弧组成,如果周长为2π,则其中的一段弧长为2π3,所以根据弧长公式可得60πr 180=2π3,解得r=2,即正三角形的边长为2.那么曲边三角形的面积就=三角形的面积+三个弓形的面积.解:设等边三角形ABC的边长为r,∴60πr180=2π3,解得r=2,即正三角形的边长为2,∴这个曲边三角形的面积=2×3×12+(60π×4360―3)×3=2π﹣23,故选:A.总结提升:本题考查了扇形面积的计算.此题的关键是明确曲边三角形的面积就=三角形的面积+三个弓形的面积,然后再根据所给的曲边三角形的周长求出三角形的边长,从而求值.5.现在很多家庭都使用折叠型餐桌来节省空间,两边翻开后成圆形桌面(如图①),餐桌两边AB和CD 平行且相等(如图②),小华用皮尺量出BD=1米,BC=0.5米,则阴影部分的面积为( )A.(π12―38)平方米B.(π6―38)平方米C.(π12―34)平方米D.(π6―34)平方米思路引领:设圆心为O,连接CO,过点O作OE⊥CD于点E,进而得出CD,EO的长以及∠COD的度数,进而由S弓形CD面积=S扇形COD﹣S△COD得出弓形CD的面积,进一步即可求得阴影部分的面积.解:设圆心为O,连接CO,过点O作OE⊥CD于点E,由题意可得出:∠BCD=90°,∴BD是⊙O的直径,∵BD=1米,BC=0.5米,∴BC=12BD,CD=BD2―CD2=32米,∴∠BDC=30°,∴OE=12OD=14米,∵OC=OD,∴∠OCD=∠BDC=30°,∴∠COD=120°,∴S弓形CD面积=S扇形COD﹣S△COD=120π×(12)2360―12×14×32,=(π12―316)平方米,∴阴影部分的面积为:2×(π12―316)=(π6―38)平方米.∴故选:B.总结提升:此题主要考查了勾股定理以及扇形面积计算以及三角形面积求法等知识,熟练掌握特殊角的三角函数关系是解题关键.6.(2022•鞍山)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,以点B为圆心,BA长为半径画弧,交CD于点E,连接BE,则扇形BAE的面积为( )A.π3B.3π5C.2π3D.3π4思路引领:解直角三角形求出∠CBE=30°,推出∠ABE=60°,再利用扇形的面积公式求解.解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=∠C=90°,∵BA=BE=2,BC=3,∴cos∠CBE=CBBE=32,∴∠CBE=30°,∴∠ABE=90°﹣30°=60°,∴S扇形BAE=60⋅π⋅22360=2π3,故选:C.总结提升:本题考查扇形的面积,矩形的性质等知识,解题的关键是求出∠CBE的度数.7.(2022•赤峰)如图,AB是⊙O的直径,将弦AC绕点A顺时针旋转30°得到AD,此时点C的对应点D 落在AB上,延长CD,交⊙O于点E,若CE=4,则图中阴影部分的面积为( )A.2πB.22C.2π﹣4D.2π﹣22思路引领:连接OE,OC,BC,推出△EOC是等腰直角三角形,根据扇形面积减三角形面积计算即可.解:连接OE,OC,BC,由旋转知AC=AD,∠CAD=30°,∴∠BOC=60°,∠ACE=(180°﹣30°)÷2=75°,∴∠BCE=90°﹣∠ACE=15°,∴∠BOE=2∠BCE=30°,∴∠EOC=90°,即△EOC为等腰直角三角形,∵CE=4,∴OE=OC=22,∴S阴影=S扇形OEC﹣S△OEC=90π×(22)2360―12×22×22=2π﹣4,故选:C.总结提升:本题主要考查旋转的性质及扇形面积的计算,熟练掌握扇形面积的计算是解题的关键.8.(2022•毕节市)如图,一件扇形艺术品完全打开后,AB,AC夹角为120°,AB的长为45cm,扇面BD 的长为30cm,则扇面的面积是( )A.375πcm2B.450πcm2C.600πcm2D.750πcm2思路引领:先求出AD的长,再根据扇形的面积公式求出扇形BAC和扇形DAE的面积即可.解:∵AB的长是45cm,扇面BD的长为30cm,∴AD=AB﹣BD=15cm,∵∠BAC=120°,∴扇面的面积S=S扇形BAC﹣S扇形DAE=120π×452360―120π×152360=600π(cm2),故选:C.总结提升:本题考查了扇形的面积计算,能熟记扇形的面积公式是解此题的关键,注意:圆心角为n°,半径为r的扇形的面积S=nπr2 360.9.(2022•山西)如图,扇形纸片AOB的半径为3,沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在AB上的点C处,图中阴影部分的面积为( )A.3π﹣33B.3π―932C.2π﹣33D.6π―932思路引领:根据折叠的想找得到AC=AO,BC=BO,推出四边形AOBC是菱形,连接OC交AB于D,根据等边三角形的性质得到∠CAO=∠AOC=60°,求得∠AOB=120°,根据菱形和扇形的面积公式即可得到结论.解:沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在AB上的点C处,∴AC=AO,BC=BO,∵AO=BO,∴四边形AOBC是菱形,连接OC交AB于D,∵OC=OA,∴△AOC是等边三角形,∴∠CAO=∠AOC=60°,∴∠AOB=120°,∵AC=3,∴OC=3,AD=32AC=332,∴AB=2AD=33,∴图中阴影部分的面积=S扇形AOB﹣S菱形AOBC=120π×32360―12×3×33=3π―932,故选:B.总结提升:本题考查了扇形面积的计算,菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.10.(2022•连云港)如图,有一个半径为2的圆形时钟,其中每个相邻刻度间的弧长均相等,过9点和11点的位置作一条线段,则钟面中阴影部分的面积为( )A.23π―32B.23π―3C.43π﹣23D.43π―3思路引领:连接OA、OB,过点O作OC⊥AB,根据等边三角形的判定得出△AOB为等边三角形,再根据扇形面积公式求出S扇形AOB=23π,再根据三角形面积公式求出S△AOB=3,进而求出阴影部分的面积.解:连接OA、OB,过点O作OC⊥AB,由题意可知:∠AOB=60°,∵OA=OB,∴△AOB为等边三角形,∴AB=AO=BO=2∴S扇形AOB=60π×22360=23π,∵OC⊥AB,∴∠OCA=90°,AC=1,∴OC=3,∴S△AOB=12×2×3=3,∴阴影部分的面积为:23π―3;故选:B.总结提升:本题考查有关扇形面积、弧长的计算,熟练应用面积公式,其中作出辅助线是解题关键.二.填空题11.(2020•巩义市二模)如图,点A、B、C在半径为8的⊙O上,过点B作BD∥AC,交OA延长线于点D.连接BC,且∠BCA=∠OAC=30°,则图中阴影部分的面积为 .思路引领:连接OB,交CA于E,根据圆周角定理得到∠BOA=60°,根据平行线的性质得到∠D=∠OAC =30°,即可得出∠OBD=90°,解直角三角形求出BD,分别求出△BOD的面积和扇形AOB的面积,即可得出答案.解:连接OB,交CA于E,∵∠C=30°,∠C=12∠BOA,∴∠BOA=60°,∵BD∥AC,∴∠D=∠OAC=30°,∴∠OBD=90°,∴BD=3OB=83,∴S阴影=S△BDO﹣S扇形AOB=12×8×83―60π×82360=323―32π3,故答案为323―32π3.总结提升:本题考查了平行线的性质,圆周角定理,扇形的面积,三角形的面积,解直角三角形等知识点的综合运用,题目比较好,难度适中.12.(2021•宛城区一模)如图所示,在扇形OAB中,∠AOB=90°,OA=2,长为2的线段CD的两个端点分别在线段OA、OB上滑动,E为CD的中点,点F在AB上,连接EF、BE.若AF的长是π3,则线段EF的最小值是 ,此时图中阴影部分的面积是 .思路引领:如图,连接OF,OE,BF,取OF的中点T,连接BT.根据弧长求得∠AOF=30°,jk证明△OBF是等边三角形,利用直角三角形斜边中线的性质求出OE,EF≥OF﹣OE=1,推出当O,E,F共线时,EF的值最小,此时点E与点T重合,求出BT,然后根据S阴影=S扇形BOF﹣S△BOT求得阴影的面积.解:如图,连接OF,OE,BF,取OF的中点T,连接BT.∵AF的长是π3,OA=2,∴π3=nπ×2180,∴n=30,∴∠AOF=30°,∵∠AOB=90°,∴∠BOF=60°,∵CE=DE,∴OE=12CD=12×2=1,∵OF=2,∴EF≥OF﹣OE=1,∴当O,E,F共线时,EF的值最小,此时点E与点T重合,∴此时EF=1,∵OF=OB,∠BOF=60°,∴△BOF是等边三角形,∵OT=TF,∴BT⊥OF,∴BE=BT=32OB=3,∴此时S阴影=S扇形BOF﹣S△BOT=60π×22360―12×3×1=23π―32.故答案为:1,23π―32.总结提升:本题考查了扇形的面积,等边三角形的判定,直角三角形斜边中线的性质等知识,明确当O,E,F共线时,EF的值最小是解题的关键.13.(2022•贵港)如图,在▱ABCD中,AD=23AB,∠BAD=45°,以点A为圆心、AD为半径画弧交AB于点E,连接CE,若AB=32,则图中阴影部分的面积是 .思路引领:过点D作DF⊥AB于点F,根据等腰直角三角形的性质求得DF,从而求得EB,最后由S阴影=S▱ABCD−S扇形ADE−S△EBC结合扇形面积公式、平行四边形面积公式、三角形面积公式解题即可.解:过点D作DF⊥AB于点F,∵AD=23AB,∠BAD=45°,AB=32,∴AD=23×32=22,∴DF=AD sin45°=22×22=2,∵AE=AD=22,∴EB=AB−AE=2,∴S阴影=S▱ABCD−S扇形ADE−S△EBC=32×2―45π×(22)2360―12×2×2=52―π,故答案为:52―π.总结提升:本题考查等腰直角三角形、平行四边形的性质、扇形的面积公式等知识,是重要考点,准确添加辅助线是解题关键.14.(2020春•亭湖区校级期中)如图,AB是⊙O的直径,CD是弦,∠BCD=30°,OA=6,则阴影部分的面积是 .思路引领:根据扇形的面积公式计算即可.解:∵∠BOD=2∠DCB,∠DCB=30°,∴∠BOD=60°,∴S扇形OBD=60⋅π⋅62360=6π,故答案为6π.总结提升:本题考查扇形的面积,圆周角定理等知识,解题的关键是计算扇形的面积公式,属于中考常考题型.15.(2022•黔西南州)如图,边长为4的正方形ABCD的对角线交于点O,以OC为半径的扇形的圆心角∠FOH=90°.则图中阴影部分面积是 .思路引领:证明△OBE≌△OCG(SAS),推出S△OBE=S△OCG,推出S四边形OECG=S△OBC=4,再根据S 阴=S扇形OFH﹣S四边形OECG,求解即可.解:如图,∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,OA=OC=OB=OD,∠OBE=∠OCG=45°,S△OBC=14S四边形ABCD=4,∵∠BOC=∠EOG=90°,∴∠BOE=∠COG,在△BOE和△COG中,∠BOE=∠COGOB=OC∠OBE=∠OCG,∴△OBE≌△OCG(SAS),∴S△OBE=S△OCG,∴S四边形OECG=S△OBC=4,∵△OBC是等腰直角三角形,BC=4,∴OB=OC=22,∴S阴=S扇形OFH﹣S四边形OECG=90π⋅(22)2360―4=2π﹣4,故答案为:2π﹣4.总结提升:本题考查扇形的面积,全等三角形的判定和性质,正方形的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.16.(2020•康巴什一模)如图,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转45°后得到正方形AB1C1D1,边B1C1与CD交于点O,则图中阴影部分的面积为 .思路引领:先根据正方形的边长,求得CB1=OB1=AC﹣AB1=2―1,进而得到S△OB1C=12(2―1)2,再根据S△AB1C1=12,以及扇形的面积公式即可得出图中阴影部分的面积.解:连接DC1,∵∠CAC1=∠DCA=∠COB1=∠DOC1=45°,∴∠AC1B1=45°,∵∠ADC=90°,∴A,D,C1在一条直线上,∵四边形ABCD是正方形,∴AC=2,∠OCB1=45°,∴CB1=OB1∵AB1=1,∴CB1=OB1=AC﹣AB1=2―1,∴S△OB1C=12•OB1•CB1=12(2―1)2,∵S△AB1C1=12AB1•B1C1=12×1×1=12,∴图中阴影部分的面积=45⋅π⋅(2)2360―12(2―1)2―12=π4―2+2.故答案为π4―2+2.总结提升:本题考查了旋转的性质,正方形性质、勾股定理以及扇形面积的计算等知识点的综合应用,主要考查学生运用性质进行计算的能力.解题时注意:旋转前、后的图形全等.17.(2021秋•招远市期末)如图,在扇形OAB中,点C在AB上,∠AOB=90°,∠ABC=30°,AD⊥BC 于点D,连接AC,若OA=4,则图中阴影部分的面积为 .思路引领:连接OC,作CM⊥OB于M,根据等腰直角三角形的性质得出∠ABO=∠OAB=45°,AB=42,进而得出∠OCB=OBC=75°,即可得到∠BOC=30°,解直角三角形求得AD、BD、CM,然后根据S阴影=S△ABD+S△AOB﹣S扇形OAB+(S扇形OBC﹣S△BOC)计算即可求得.解:连接OC,作CM⊥OB于M,∵∠AOB=90°,OA=OB=2,∴∠ABO=∠OAB=45°,AB=42,∵∠ABC=30°,AD⊥BC于点D,∴AD=12AB=22,BD=32AB=26,∵∠ABO=45°,∠ABC=30°,∴∠OBC=75°,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=75°,∴∠BOC=30°,∴∠AOC=60°,CM=12OC=12×4=2,∴S阴影=S△ABD+S△AOB﹣S扇形OAB+(S扇形OBC﹣S△BOC)=S△ABD+S△AOB﹣S扇形OAC﹣S△BOC=12×22×26+12×4×4―12×4×2―60π×42360=4+43―8π3.故答案为:4+43―8π3.总结提升:此题考查了运用切割法求图形的面积.解决本题的关键是把所求的面积转化为容易算出的面积的和或差的形式.。
专题03 阴影部分面积的计算考向1 静态背景下与扇形有关的阴影部分面积的计算【母题来源】2021年中考山东枣庄卷【母题题文】如图,正方形ABCD的边长为2,O为对角线的交点,点E,F分别为BC,AD的中点.以C 为圆心,2为半径作圆弧BD,再分别以E,F为圆心,1为半径作圆弧BO,OD,则图中阴影部分的面积为()A.π﹣1 B.π﹣3 C.π﹣2 D.4﹣π【答案】C【试题解析】连接BD,EF,如图,∵正方形ABCD的边长为2,O为对角线的交点,由题意可得:EF,BD经过点O,且EF⊥AD,EF⊥CB.∵点E,F分别为BC,AD的中点,∴FD=FO=EO=EB=1,∴,OB=OD.∴弓形OB=弓形OD.∴阴影部分的面积等于弓形BD的面积.∴S阴影=S扇形CBD﹣S△CBDπ﹣2.故选:C.【命题意图】考查基本的计算能力,注重割补法和转化思想的应用。
【命题方向】以选填为主,主要安排在选填的压轴位置,技巧性较强。
【得分要点】求阴影部分面积的常用方法:(1)公式法:若所求阴影部分是规则图形,如扇形、特殊四边形、三角形等,可直接利用公式计算;(2)和差法:若所求阴影部分是不规则图形,可将图形适当分割,将不规则的阴影部分面积转化为几个规则图形面积的和或差;(3)等积转化法:当直接求面积较麻烦或根本求不出来时,可通过等面积转化(利用图形的平移、旋转、对称变换前后面积不变的性质或同底等高的两个三角形面积相等)为公式法或和差法创造条件;(4)一般地,图形中若出现弧线,则先找到这条弧所在圆的圆心,将其补全为扇形,再利用图形间的关系进行求解. 考向2 动态背景下与扇形有关的阴影部分面积的计算【母题来源】2021年中考内蒙古兴安盟卷【母题题文】(2021•兴安盟)如图,两个半径长均为的直角扇形的圆心分别在对方的圆弧上,扇形CFD 的圆心C是的中点,且扇形CFD绕着点C旋转,半径AE、CF交于点G,半径BE、CD交于点H,则图中阴影面积等于()A.B.C.π﹣1 D.π﹣2【答案】D【试题解析】两扇形的面积和为:π,过点C作CM⊥AE,作CN⊥BE,垂足分别为M、N,则四边形EMCN是矩形,∵点C是的中点,∴EC平分∠AEB,∴CM=CN,∴矩形EMCN是正方形,∵∠MCG+∠FCN=90°,∠NCH+∠FCN=90°,∴∠MCG=∠NCH,在△CMG与△CNH中,,∴△CMG≌△CNH(ASA),∴中间空白区域面积相当于对角线是的正方形面积,∴空白区域的面积为:1,∴图中阴影部分的面积=两个扇形面积和﹣2个空白区域面积的和=π﹣2.故选:D.【命题意图】考查了扇形的面积,正方形面积公式,构造辅助线运用转化思想解答关键.【命题方向】以选填为主,多为选填的压轴位置,试题区分度较高.【得分要点】动态背景下阴影部分面积的主要以平移、折叠、旋转变换为背景,结合勾股定理以及锐角三角函数知识求出扇形的半径和圆心角,进而得出扇形的面积,在解答过程中要注意合理添加辅助线,将不规则图形的面积通过割补或转化进行计算.1.(2021•东胜区二模)如图,已知所在圆的半径为4,弦AB长为,点C是上靠近点B的四等分点,将绕点A逆时针旋转120°后得到,则在该旋转过程中,线段CB扫过的面积是()A.B.C.πD.2.(2021•峨山县模拟)如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠ABC=120°,以A为圆心,AB为半径画圆弧,交AC于点E,过点E作EF∥AB交AD于点F,则阴影部分的面积为()A.B.C.D.3.(2021•驻马店二模)如图,已知点C、D是以AB为直径的半圆的三等分点,的长为,连接OC、AD,则图中阴影部分的面积为()A.B.C.D.4.(2021•河南模拟)如图,扇形AOB中,∠AOB=90°,点C为OA上一个动点,连接BC,以BC为对称轴折叠△OBC得到△DBC,点O的对应点为点D,当点D落在弧AB上时,若OA=2,则阴影部分的面积为()A.B.C.D.5.(2021•新洲区模拟)在矩形ABCD中,AB=6,BC=3,把以AB为直径的半圆O绕点B顺时针旋转至如图位置(点A落在CD上的点A′处),则半圆O扫过的面积(图中阴影部分)是()A.3πB.πC.D.6.(2021•姜堰区一模)如图,OA是⊙O的半径,弦BC⊥OA,垂足为M,连接OB、AC,如果OB∥AC,OB=2,那么图中阴影部分的面积是()A.B.C.πD.2π7.(2021•江岸区模拟)有一张矩形纸片ABCD,已知AB=2,AD=4,上面有一个以AD为直径的半圆,如图甲,将它沿DE折叠,使A点落在BC上,如图乙,这时,半圆还露在外面的部分(阴影部分)的面积是()A.π﹣2B.πC.πD.8.(2021•山西模拟)如图所示的是小慧设计的一个美丽的图案,该图案是由两个圆心相同,半径分别为9cm 和3cm的圆构成的,那么该图案中阴影部分的面积为()cm2A.72πB.60πC.48 D.36π9.(2021•硚口区模拟)如图,AB和CD是⊙O的两条互相垂直的弦,若AD=4,BC=2,则阴影部分的面积是()A.2π﹣1 B.π﹣4 C.5π﹣4 D.5π﹣810.(2021•湘潭模拟)如图,AB是⊙O的直径,且AB=4,C是⊙O上一点,将沿直线AC翻折,若翻折后的圆弧恰好经过点O,则图中阴影部分的面积为()A.B.C.D.11.(2021•紫金县模拟)如图,正方形ABCD边AB=1,和都是以1为半径的圆弧,阴影两部分的面积分别记为S1和S2,则S1﹣S2等于()A. 1 B.1C. 1 D.112.(2021•漳平市模拟)如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,点C为OA的中点,CE⊥OA交于点E,以点C为圆心,OA的长为直径作半圆交CE于点D,若OA=4,则图中阴影部分的面积为()A.3πB.3π﹣2C.2D.13.(2021•卧龙区一模)如图,在菱形ABCD中,AB=2,以点B为圆心,BA长为半径画弧,恰好过顶点D和顶点C,点E,F分别是弧AC上的两点,若∠EBF=60°,则图中阴影部分的面积为.14.(2021•澄海区模拟)如图,已知Rt△ACB≌Rt△BDE,∠ACB=∠BDE=90°,∠CAB=30°,点C在线段BD上,BC=2,将△BDE绕点B按顺时针方向旋转30°,使得BE与BA重合,则线段DE经旋转运动所形成的平面图形(即阴影部分)的面积为.15.(2021•峡江县模拟)如图,扇形AOB的圆心角为直角,边长为1的正方形ODCF的顶点F,D,C分别在OA,OB,上,过点B作BE⊥FC,交FC的延长线于点E,则图中阴影部分的面积等于.16.(2021•中原区校级四模)如图,AC的半圆O的一条弦,将弧AC沿弦AC为折线折叠后过圆心O,图中阴影部分的面积为,则⊙O的半径为.17.(2021•江北区校级模拟)如图,半径为4的扇形AOB的圆心角为90°,点D为半径OA的中点,CD⊥OA交于点C,连接AC、CO,以点O为圆心OD为半径画弧分别交OC、OB于点F、E,则图中阴影部分的面积为.18.(2021•德城区二模)如图,等边△ABC中,BC=6,O、H分别为边AB、AC的三等分点,AH AC,AO AB,将△ABC绕点B顺时针旋转100°到△A1BC1的位置,则整个旋转过程中线段OH所扫过部分的面积为.19.(2021•福州模拟)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=2,分别以点A,B为圆心,AC,BC的长为半径画弧,交AB于点D,E,则图中阴影部分的面积是.20.(2021•成都模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,等边△ABC的顶点A在y轴的正半轴上,B(﹣5,0),C(5,0),点D(11,0),将△ACD绕点A顺时针旋转60°得到△ABE,则的长度为,图中阴影部分面积为.。
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。
求阴影部分图形面积近年来的中考数学试卷中,围绕图形面积的知识,出现了一批考查应用与创新能力的新题型,归纳起来主要有:一、规律探究型例1宏远广告公司要为某企业的一种产品设计商标图案,给出了如下几种初步方案,供继续设计选用(设图中圆的半径均为r).(1)如图1,分别以线段O1O2的两个端点为圆心,以这条线段的长为半径作出两个互相交错的圆的图案,试求两圆相交部分的面积.(2)如图2,分别以等边△O1O2O3的三个顶点为圆心,以其边长为半径,作出三个两两相交的相同的圆,这时,这三个圆相交部分的面积又是多少呢?(3)如图3,分别以正方形O1O2O3O4的四个顶点为圆心,以其边长为半径作四个相同的圆,则这四个圆的相交部分的面积又是多少呢?(2005年黄冈市中考题)分析(1)利用“S阴=S菱形AO1BO2=4S弓形”即可;(2)利用“S阴=S△O1O2O3+3S弓”即可;(3)•直接求解比较困难,可利用求补法,即“S阴=S正方形O1O2O3O4-S空白”,考虑到四个圆半径相同,若延长O2O1交⊙O1•于A,则S空白=4SO1AB,由(1)根据对称性可求SO1BO4,再由“SO1AB=S扇形AO1O4-SO1BO4”,这样S空白可求.解答(1)设两圆交于A、B两点,连结O1A,O2A,O1B,O2B.则S阴=S菱形AO1BO2+4S弓.∵S菱形=2S△AO1O2,△O1O2A为正△,其边长为r.∴S△AO1O2r2,S弓=-r2=-r2.4260360rπ426rπ4∴S 阴=2×r 2+4(r 2r 2)=r 2r 2.(2)图2阴影部分的面积为S 阴=S △O1O2O3+3S 弓. ∵△O 1O 2O 3为正△,边长为r. ∴S △O1O2O3r 2,S 弓=r 2.∴S 阴r 2+3(r 2)=r 2r 2.(3)延长O 2O 1与⊙O 1交于点A ,设⊙O 1与⊙O 4交于点B ,由(1)知,S O1BO4=(r 2-r 2).∵S O1AB =S 扇形AO1O4-S O1BO4 =-(r 2=r 2)=-r 2+r 2.则S 阴=S 正方形O1O2O3O4-4S O1AB =r 2-4(-r 2r 2)=r 2+r 22=(r 2.46π423π24260360r π4426r π42π21223π2290360r π1223π224r π13π424r π13π413π13π例2 在一块长16m ,宽12m 的矩形荒地上,要建造一个花园,要求花园所占面积为荒地面积的一半.下面分别是小明和小颖的设计方案.小明的设计方案:如图1,其中花园四周小路的宽度相等,经过解方程,•我得到路的宽为2m 或12m .小颖的设计方案:如图2,其中花园中每个角上的扇形都相同. (1)你认为小明的结果对吗?请说明理由. (2)请你帮助小颖求出图中的x (精确到0.1m )(3)你还有其它的设计方案吗?请在右边的矩形中画出你的设计草图,•并加以说明.(2004年新疆建设兵团中考题)分析 (1)由小明的设计知,小路的宽应小于矩形荒地宽的一半,由此判断即可;(2)可由“花园面积为矩形面积一半”列方程求x ;(3)可由图形对称性来设计. 解 (1)小明的结果不对. 设小路宽xm ,则得方程 (16-2x )(12-2x )=×16×12解得:x 1=2,x 2=12.而荒地的宽为12m ,若小路宽为12m ,不符合实际情况,故x 2=12m 不合题意.(2)由题意,4×=×16×12x 2=,x ≈5.5m .(3)方案有多种,下面提供5种供参考:1224x π1296π例3 图中的虚线网格我们称之为正三角形网格,它的每个小三角形都是边长为1个单位长度的正三角形,这样的三角形称为单位正三角形. (1)直接写出单位正三角形的高与面积;(2)图1中的ABCD 含有多少个单位正三角形?ABCD 的面积是多少? (3)求出图1中线段AC 的长(可作辅助线);(4)求出图2中四边形EFGH 的面积.(2005年吉林省中考题)分析 (1)由正三角形边角关系来求;(2)仔细观察图1便可找到答案;(3)考虑到图1中AB=3,BC=4,∠B=60°,可作△ABC 的高AK ,构造直角三角形,•再利用解直角三角形知识即可求得;(4)可利用网格构造特殊格点图形,再由求补法计算四边形EFGH•面积. 解:(1)单位正三角形的角为,面积为,(2)ABCD 含有24个单位正三角形,故其面积为24.(3)如图1,过A 作AK ⊥BC 于K ,在Rt△ACK 中,AK=,KC=.∴.(4)如图3,构造EQSR ,过F 作FT ⊥QG 于T,则S △FQG =FT ·QG=×.同理可求S △GSH S △EHR,S EQSR∴S 四边形EFGH = S EQSR-S △FQG -S △GSH -S△EHR.244325212122四、图形对称型例4 如图,半圆A 和半圆B 均与y 轴相切于点O ,其直径CD 、EF 均和x 轴垂直,以O 为顶点的两条抛物线分别经过C 、E 和D•、•F ,•则图中阴影部分的面积是_________.•(2005年河南省中考题)分析 由题意知,图中两半圆和两抛物线组成的图形关于y 轴对称,故y 轴左侧阴影部分面积等于半圆B 中的空白面积,所以所求阴影部分面积为半圆B 的面积,即S 阴=·12=.解答:.12π12π2π五、图形变换型例5 如图,矩形ABCD 的长与宽分别是2cm 和1cm ,AB 在直线L 上,依次为B 、C ′、•D ″,依次为B 、C ′、D ″为中心将矩形ABCD 按顺时针方向旋转90°.这样点A•走过的曲线依次为、、,其中交CD 于点P .(1)求矩形A ′BC ′D ′的对角线A ′C ′的长;(2)求的长;(3)求图中 部分的面积S ;(4)求图中 部分的面积T .(2005年吉林省中考题)分析 (1)要求A ′C ′,因长宽分别为2和1,利用勾股定理即可;(2)要求,因所对圆心角为∠ABA ′=90°,半径AB=2,利用弧长公式即可;(3)因△A ′C ′D•′≌△A ″C ′D ″,故S=S 扇形A`C``A``;(4)连PB ,则PB=AB=2,又BC=1,故∠PBC=60°,∠ABP=30°,•欲求T ,由“T=S 扇形ABP +S △BCP ”即可.解答 (1)A ′C ′cm ).(2)=×2=(cm ).(3)S=S 扇形A`CA``==(cm )(4)连结BP ,在Rt △BCP 中,BC=1,BP=2, ∴∠BPC=30°,ABP=30°,∴T=S 扇形ABP +S △PBC =×22+=(+)cm 2.'A A '''A A '''''A A'A A'A A'A A'A A'A A 90180ππ290360π54π30360π23π2六、实际应用型例6 在栽植农作物时,一个很重要的问题是“合理密植”.如图是栽植一种蔬菜时的两种方法,A 、B 、C 、D 四珠顺次连结成为一个菱形,且AB=BD ;A ′、B ′、•C ′、D ′四株连结成一个正方形,这两种图形的面积为四株作物所占的面积,•两行作物间的距离为行距;一行中相邻两株作物的距离为株距;设这两种蔬菜充分生长后,每株在地面上的影子近似成一个圆面(相邻两圆如图相切),其中阴影部分的面积表示生长后空隙地面积.在株距都为a ,其他客观因素也相同的条件下,•请从栽植的行距,蔬菜所占的面积,充分生长后空隙地面积三个方面比较两种栽植方法.哪种方法能更充分地利用土地.分析:本题立意很新,要合理密植,充分利用土地,只需分别计算并比较两种方案的行距、阴影面积以及S 和S .对应值小的即为合理密植.解 连结AC 交BD 于点O .在菱形ABCD 中,有AB=AD ,AC ⊥BD ,BO=BD .∵AB=BD=a ,∴BO=OD=a .在Rt △AOD 中,a .∴S 菱形ABCD=2×BD ·AO=a 2, S正方形A`B`C`D`=a 2.设方法(1)中空隙地面积为S 1,方法(2)中空隙地面积为S 2.则S 1=S 菱形ABCD -S ☉A a 2-a 2,S 2=S 正方形A`B`C`D`-S ☉A`=a 2-a 2.∵<1,∴AO<A ′B ′,1212212224π4π2S 菱形ABCD <S 正方形A`B`C`D`,S 1<S 2.∴栽植方法(1)比栽植方法(2)能更充分地利用土地.运用转化思想 巧求阴影面积“转化思想”是中学数学中一种重要的数学思想,将未知转化为已知,将复杂转化为简单,.通过转化,会使问题化繁为简,化难为易,思路清淅,演算简单.而在求与圆有关的阴影部分的面积时,通常是将阴影部分的面积转化为圆、扇形、三角形面积的和或差.现就2008年中考题精选几例解析如下,供同学们参考:例1(2008广西桂林)两同心圆,大圆半径为3,小圆半径为1,则阴影部分面积为分析 本例涉及到同心圆的概念、圆环面积的计算方法.求出圆环的面积,即大圆的面积减去小圆的面积,.将阴影部分的面积转化为圆环面积的一半.解例2(2008湖北孝感)中,,,,两等圆⊙A,⊙B 外切,那么图中两个扇形(即阴影部分)的面积之和为( )A .B .C .D .分析 此例综合考查了圆、扇形面积、勾股定理的知识以及转化的数学思想. 由勾股定理可求得AB=10,则两圆的半径为5,∠A+∠B=900,从而阴影部分的 面积可转化为半径为5, 圆心角为90°的扇形的面积.解Aπππππ8922=-=-=r R S 圆环4πR t ABC △90C ∠=8A C =6B C =254π258π2516π2532π例3(2008四川自贡)如图所示,草地上一根长5米的绳子,一端拴在墙角的木桩上,另一端栓着一只小羊R. 那么,小羊在草地上的最大活动区域的面积是( )A .B .C .D .分析 小羊在草地上的最大活动区域的面积可 转化为1个半径为5米,圆心角为90°的扇形和2个半径为1米,圆心角为90°的扇形的面积之和(即图中)阴影部分的面积).解 B例4(2008广西南宁)如图,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)分析 阴影部分的面积可转化成以AC 、BC 为直径的两个半圆的面积加上Rt △ABC 的面积再减去以AB 为直径的半圆的面积,即 = ===解 24点评 由勾股定理可得2213m π2427m π2213m π2427m π阴影S 22222121221221⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅-⋅⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅AB BC AC BC AC πππ()()()BC AC AB BCAC ⋅⋅+⋅⋅-⋅⋅+⋅⋅21818181222πππBC AC AB BCAC⋅⋅+-+⋅⋅21)(81222πBC AC ⋅⋅210222=-+ABBCAC例5(2008吉林长春)如图,在△ABC 中,BC =4,以点A 为圆心,2为半径的⊙A 与BC 相切于点D ,交AB 于E ,交AC 于F ,点P 是⊙A 上一点,且∠EPF =40°,则图中阴影部分的面积是 ( )A .B .C .D .分析 ∠EPF =40°,则∠EAF =80°,连AD,则AD⊥BC,且AD=2 阴影部分的面积可转化为△ABC 与扇形AEF 的面积之差.解 B例6(2008江西南昌)如图,为⊙O 的直径,于 点,交⊙O 于点,于点. (1)请写出三条与有关的正确结论;(2)当,时,求圆中阴影部分的面积分析 连OC, 圆中阴影部分的面积可转化为扇形OAC 与△OAC 的面积之差.94π-984π-948π-988π-98436028024212ππ-=⋅-⨯⨯=-=∆AEF ABC S S S 扇形阴影A B C D AB ⊥E D O F A C ⊥F B C 30D ∠=1B C= B解(1)答案不唯一,只要正确合理均可.例如:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦是直角三角形;⑧是等腰三角形.(2)连,则.,∴∠A=∠D=300,则∠AOC=1200.为⊙O的直径,.∴∠ACB=900.在中,,∴AB=2,.,∴AF=CF.,∴OF是的中位线....B C B D=O F B C∥B C D A∠=∠B C E O A F△∽△BEABBC⋅=2222BC CE BE=+A BC△BC D△O C O C O A O B==30D∠=A B90ACB∴∠=R t ABC△1B C=AC=O F A C⊥O A O B=A B C△1122O F B C∴==1112224AO CS AC O F∴==⨯=△2133A O CS O Aπ=π⨯=扇形34AOCAOCS S Sπ∴=-=-△阴影扇形BA。
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=.。
阴影部分面积的几种常见方法
在初中数学中,求阴影部分的面积问题是一个重要内容,在近年来的各地中考试题中屡见不鲜.这类试题大多数都是求不规则图形的面积,具有一定的难度,因此,正确把握求阴影部分面积问题的解题方法,显得尤为重要.本文举例介绍解决这类问题的常见方法.
一、直接求解法
例1 如图1,有一矩形纸片ABCD,AB=10,AD=6,将纸片折叠,使AD边落在AB 边上,AD变到AD1位置,折痕为AE.再将△AED1以D1E为折痕,向右折叠,AE变到A1E 位置,且A1E交BC于点F.求图中阴影部分的面积.
分析因为阴影部分是一个规则的几何图形Rt△CEF,故根据已知条件可以直接计算阴影部分面积.
解如图1,根据对称性可得
AD=AD1=A1D1=6.
由已知条件易知:
EC=D1B=4,BC=6;
Rt△FBA1∽Rt△FCE.
设FC为x,则FB=6-x.
二、间接求解法
例2 如图2,⊙O1与⊙O2外切于点C,且两圆分别和直线l相切于A、B两点,若⊙O1半径为3cm;⊙O2半径为1cm,求阴影部分面积.
分析这是求一个不规则图形的面积,没有现成的面积公式,因此应采用间接的方法,设法转化为规则图形的面积的和或差去计算.
三、整体合并法
例3 如图3,⊙A、⊙B、⊙C两两不相交,且半径都是0.5cm,求三个阴影部分面积之和.
分析所求的阴影部分面积是三个扇形面积之和,因为三个扇形圆心角度数不知道,所以无法单独求解,但仔细观察发现,三个扇形的圆心角分别是△ABC的三个内角,其和为180°,而扇形半径都相等,所以三个扇形能合并成一个半圆.于是问题获解.解如图3,因为三个圆的半径相等,三个扇形圆心角之和是180°,所以其面积就是半圆面积.
四、等积变换法
例4 如图4,A是半径为R的⊙O外一点,弦BC为3R,OA∥BC,求阴影部分面积.
分析本题的阴影部分是不规则的图形,求其面积较困难,
但灵活运用等积变换,就可以把它的面积转化为扇形OBC的面
积,从而获解.
解连接OC,OB,
五、分割法
例5 如图5,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,分别以AC、BC为直径画半圆,求阴影部分面积.
分析阴影部分图形不规则,不能直接求面积,可以把它分割成几个部分求面积的和.解如图5,连接CD.
∵AC、BC是直径,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
∴A、D、B三点共线.
设阴影部分面积被分割为S1、S2、S3、S4四部分.
则
六、转化法
例6如图(1),大半圆O与小半圆O1相切于点C,大半圆的弦AB与小半圆相切于点F,且AB∥CD,AB=4cm,求阴影部分面积.
分析如果想直接求阴影部分面积,无法求解,因为它不是规则图形.但要采取转化思想,把小半圆平移到与大半圆的圆心重合的位置,作OE⊥AB于点E.连接OB,可知BE=2cm,阴影部分面积等于大半圆面积减去小半圆的面积.
解如图(2),将小半圆O1移至与大半圆圆心重合,作OE⊥AB于点E,则
BE=1
2
AB=2cm.
设大圆半径为R,小圆半径为x,在Rt△OEB中,有七、割补法
例7 如图7,点P(3a,a)是反比例函数y=12
x
与⊙O在第一象限内的一个交点,求
阴影部分的面积.
分析阴影部分分两部分,难于逐一求解,但考虑反比例函数的对称性,结合割补原理,问题变得特别简单.
解如图7,把右上角的S1部分分割下来,移到左下方补在S3处,与S2就组成了一个扇形OAB.
易知:
∵P(3a,a)在反比例函数y=12
x
的图象上,
∴3a=12
a
.
解得:a1=2,a2=-2(舍去).∴P坐标为(6,2).
连接OP,作PC⊥x轴于点C,得:八、方程建模法
例8如图8,正方形边长为a,以每边为直径在正方形内画四个半圆,求阴影部分的面积.
分析本题直接求阴影部分面积较复杂,但观察图形特点引入方程的思想,问题变得非常简单.
解正方形由四个阴影花瓣和四个空白图形组成,如图8,设一个阴影花瓣面积为x,一个空白图形面积为y.
根据题意得:
因此阴影部分面积为.
2
2
2
a
a
π
-.。