初中数学九年级下册第24章圆24.7弧长与扇形面积作业设
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九年级数学上册第二十四章圆:24.4弧长和扇形面积1.如果扇形的圆心角是30°,那么这个扇形的面积等于这个扇形所在圆的面积的____________;2.扇形的面积是S,它的半径是r,这个扇形的弧长是_____________3.如图,已知在Rt△ABC中,∠ACB是直角,AB=4,分别以AC、BC为直径作半圆,面积分别记为S1、S2,则S1+S2的值等于________.4.如图,扇形OAB,∠AOB=90°,⊙O与OA、OB分别相切于点F、E,并且与弧AB相切于点C,则扇形OAB的面积与⊙P的面积比是________.5圆心角为60°的扇形的半径为10厘米,求这个扇形的面积和周长.6.如图,在正方形ABCD中,AB=4,O为对角线BD的中点,分别以OB、OD为直径作⊙O1、⊙O 2.(1)求⊙O1的半径;(2)求图中阴影部分的面积.参考答案:11.12s22.r3. S1+S2=12π(AC2)2+12π(BC2)2=18π(AC2+BC2)=18πAB2=18π×42=2π4.设⊙P 的半径为R ,则扇形的半径为(1+2)R ,则扇形OAB 的面积与⊙P 的面积比=14π(1+2)2R 2∶πR 2=3+224.5.面积:350π, 周长:310π6. 解:(1)在正方形ABCD 中,AB =AD =4,∠A=90°.∴BD=42+42=42,∴OO 1=14BD =14×42=2,∴⊙O 1的半径为 2.(2)连结O 1E.∵BD 为正方形ABCD 的对角线,∴∠ABO =45°.∵O 1E =O 1B ,∴∠BEO 1=∠EBO 1=45°,∴∠BO 1E =90°.∴S 阴影=4(S 扇形O1BE -S △O1BE )=4(12π-1)=2π-4.。
24.7弧长与扇形面积第1课时弧长与扇形面积知识要点基础练知识点1弧长的计算1.(黄石中考)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.πB.πC.2πD.π2.(温州中考)已知扇形的弧长为2π,圆心角为60°,则它的半径为6.【变式拓展】已知扇形所对的圆心角为60°,它的半径为6,则该扇形的弧长是2π.3.制造弯形管道时,经常要先按中心线计算“展直长度”,再备料.下图是一段管道,其中直管道部分AB的长为3 000 mm,弯形管道部分BC,CD弧的半径都是1 000 mm,∠O=∠O'=90°,计算图中中心虚线的长度.(π取3.14)解:弯形管通部分的长度为=500π,中心虚线的长度为 3000+500π×2=3000+1000π=3000+1000×3.14=6140.知识点2扇形面积的计算4.(天门中考)一个扇形的弧长是10π cm,面积是60π cm2,则此扇形的圆心角的度数是(B)A.300°B.150°C.120°D.75°5.一个扇形的面积是12π cm2,圆心角是60°,则此扇形的半径是6 cm.【变式拓展】一个扇形的半径是6 cm,所对的圆心角是60°,则此扇形的面积是12πcm2.6.如图,扇形OAB的圆心角∠AOB=120°,半径OA=6 cm.(1)请你用尺规作图的方法作出扇形的对称轴;(不写作法,保留作图痕迹)(2)求的长及扇形OAB的面积.解:(1)如图所示.(2)的长度为π×6=4π cm,S扇形=π×62=12π cm2.知识点3不规则图形面积的计算7.如图,正方形ABCD的边长为2 cm,以B为圆心、AB长为半径作,则图中阴影部分的面积为(A)A.(4-π) cm2B.(8-π) cm2C.(2π-4) cm2D.(π-2) cm28.如图,在△ABC中,AB=AC=10,CB=16,分别以AB,AC为直径作半圆,则图中阴影部分的面积是(B)A.50π-48B.25π-48C.50π-24D.π-24综合能力提升练9.如图,某厂生产一种折扇,OB=10 cm,AB=20 cm,其中裱花的部分是用纸糊的,若扇子完全打开摊平时纸面面积为π cm2,则扇形圆心角的度数为(C)A.120°B.140°C.150°D.160°10.(教材改编)如图,是一个滑轮的起重装置,已知滑轮的半径为10 cm,一条半径OA绕轴心O 按逆时针方向旋转,当重物上升5π cm时,则半径OA转过的面积是(假设绳索与滑轮之间没有滑动)(C)A.15π cm2B.20π cm2C.25π cm2D.30π cm211.(荆门中考)如图,在平行四边形ABCD中,AB<AD,∠D=30°,CD=4,以AB为直径的☉O交BC 于点E,则阴影部分的面积为π-.提示:连接OE,AE,∵AB是☉O的直径,∴∠AEB=90°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD=4,∠B=∠D=30°,∴AE=AB=2,BE==2,∵OA=OB=OE,∴∠B=∠OEB=30°,∴∠BOE=120°,∴S阴影=S扇形OBE-S△BOE=AE·BE=.12.如图,AB为半圆的直径,且AB=4,半圆绕点B顺时针旋转45°,点A旋转到点A'的位置,则图中阴影部分的面积为2π.13.如图,图1是由若干个相同的图形(图2)组成的美丽图案的一部分,图2中,图形的相关数据:半径OA=2 cm,∠AOB=120°.则图2的周长为 cm.(结果保留π)14.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.15.如图,半圆O的直径AB=6,弦CD的长为3,点C,D在半圆上运动,D点在上且不与A点重合,但C点可与B点重合.若的长为π,求的长.解:连接OD,OC.∵CD=OC=OD=3,∴△CDO是等边三角形,∴∠COD=60°,∴的长为=π,又∵半圆弧的长度为×6π=3π,∴的长为3π-π-.16.如图,在一个横截面为Rt△ABC的物体中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,BC=1米.工人师傅要把此物体搬到墙边,先将AB边放在地面(直线l)上,再按顺时针方向绕点B翻转到△A1BC1的位置(BC1在l上),最后沿射线BC1的方向平移到△A2B2C2的位置,其平移的距离为线段AC的长度(此时A2C2恰好靠在墙边).(1)请直接写出AB,AC的长;(2)画出搬动此物体的整个过程中A点经过的路径,并求出该路径的长度.(保留根号)解:(1)AB=2米,AC=米.(2)A点经过的路径如图所示.∵∠ABA1=180°-60°=120°,A1A2=AC=米,∴A点所经过的路径长为π+(米).拓展探究突破练17.(荆州中考)问题:已知α,β均为锐角,tan α=,tan β=,求α+β的度数.探究:(1)用6个小正方形构造如图所示的网格图(每个小正方形的边长均为1),请借助这个网格图求出α+β的度数;延伸:(2)设经过图中M,P,H三点的圆弧与AH交于点R,求的长.解:(1)连接AM,MH,则∠MHP=∠α.∵AD=MC,∠D=∠C,MD=HC,∴△ADM≌△MCH.∴AM=MH,∠DAM=∠HMC.∵∠AMD+∠DAM=90°,∴∠AMD+∠HMC=90°,∴∠AMH=90°,∴∠MHA=45°,即α+β=45°.(2)由勾股定理可知MH=,∵∠MHR=45°,∴的长为.第2课时圆柱、圆锥的侧面积和全面积知识要点基础练知识点1圆柱的侧面积和全面积1.已知圆柱的底面半径为3 cm,母线长为5 cm,则圆柱的侧面积是(B)A.30 cm2B.30π cm2C.15 cm2D.15π cm22.《九章算术》商功章有题:一圆柱形谷仓,高1丈3尺3寸,容纳米2000斛(1丈=10尺,1尺=10寸,斛为容积单位,1斛≈1.62立方尺,π≈3),则圆柱底周长约为(注:圆柱体的体积=底面积×高)(B)A.1丈3尺B.5丈4尺C.9丈2尺D.48丈6尺3.已知矩形ABCD的一边AB=5 cm,另一边AD=3 cm,则该矩形以直线AB为轴旋转一周所得到的圆柱的表面积为48π cm2.知识点2圆锥的侧面积和全面积4.一个圆锥的侧面积是底面积的3倍,则这个圆锥侧面展开图的圆心角度数为(A)A.120°B.180°C.240°D.300°5.(宁夏中考)用一个半径为30,圆心角为120°的扇形围成一个圆锥,则这个圆锥的底面半径是(A)A.10B.20C.10πD.20π6.如图,圆锥的底面半径为6 cm,高为8 cm,求这个圆锥的侧面积和表面积.解:∵圆锥的底面半径为6 cm,高为8 cm,∴圆锥的母线长为10 cm,∴S侧=π×6×10=60πcm2.∵S底=π×62=36π cm2,∴S表=60π+36π=96π cm2.综合能力提升练7.(绵阳中考)“赶陀螺”是一项深受人们喜爱的运动,如图所示是一个陀螺的立体结构图,已知底面圆的直径AB=8 cm,圆柱体部分的高BC=6 cm,圆锥体部分的高CD=3 cm,则这个陀螺的表面积是(C)A.68π cm2B.74π cm2C.84π cm2D.100π cm28.(聊城中考)用一块圆心角为216°的扇形铁皮,做一个高为40 cm的圆锥形工件(接缝忽略不计),那么这个扇形铁皮的半径是50 cm.9.(赤峰中考)半径为10 cm的半圆围成一个圆锥,则这个圆锥的高是5 cm.10.小明打算用一张半圆形的纸做一个圆锥.在制作过程中,他先将半圆剪成面积比为1∶2的两个扇形.(1)请你在图中画出他的裁剪痕迹.(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)(2)若半圆半径是3,小明用裁出的大扇形作为圆锥的侧面,请你求出小明所做的圆锥的高.答案图解:(1)如图所示.(2)∵半圆的半径为3,∴半圆的弧长为3π,∵剪成面积比为1∶2的两个扇形,∴大扇形的弧长为2π,设围成的圆锥的底面半径为r,则2πr=2π,解得r=1,∴圆锥的高为=2.11.已知圆锥的底面半径为r=20 cm,高h=20 cm,现在有一只蚂蚁从底边上一点A出发.在侧面上爬行一周又回到A点,求蚂蚁爬行的最短距离.答案图解:设扇形的圆心角为n°,圆锥的顶点为E.∵r=20 cm,h=20 cm,∴由勾股定理可得母线l==80 cm,又∵圆锥侧面展开后的扇形的弧长为2×20π=,∴n=90,即△EAA'是等腰直角三角形,由勾股定理得AA'==80 cm.答:蚂蚁爬行的最短距离为80 cm.拓展探究突破练12.如图,△ABC中,AB=4,AC=2,∠B=30°,0°<∠C<90°.(1)求点A到直线BC的距离以及BC的长度.(2)将△ABC绕线段BC所在直线旋转一周,求所得几何体的表面积.解:(1)作AD⊥BC于点D.在Rt△ABD中,∠B=30°,∴AD=AB=2,BD=AD=2,在Rt△ACD中,CD==2, ∴BC=BD+CD=2+2.(2)将△ABC绕线段BC所在直线旋转一周,所得几何体的表面积为·2π·2·4+·2π·2·2=8π+4π.。
沪科版九年级数学下册第24章圆章节练习考试时间:90分钟;命题人:数学教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、图2是由图1经过某一种图形的运动得到的,这种图形的运动是()A.平移B.翻折C.旋转D.以上三种都不对2、下列说法正确..的个数有()①方程210-+=的两个实数根的和等于1;x x②半圆是弧;③正八边形是中心对称图形;④“抛掷3枚质地均匀的硬币全部正面朝上”是随机事件;1,2,则这个函数图象位于第二、四象限.⑤如果反比例函数的图象经过点()A.2个B.3个C.4个D.5个3、如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8.把△ABC绕点A逆时针方向旋转到△AB'C',点B'恰好落在AC边上,则CC'=()A.10 B.C.D.4、往直径为78cm的圆柱形容器内装入一些水以后,截面如图所示,若水面宽72cmAB=,则水的最大深度为()A.36 cm B.27 cm C.24 cm D.15 cm5、等边三角形、等腰三角形、矩形、菱形中既是轴对称图形,又是中心对称图形的个数是()A.2个B.3个C.4个D.5个6、如图,△ABC外接于⊙O,∠A=30°,BC=3,则⊙O的半径长为()A .3BCD .7、下列图形中,既是中心对称图形也是轴对称图形的是( )A .B .C .D .8、如图,AB 是O 的直径,O 的弦DC 的延长线与AB 的延长线相交于点P ,OD AC ⊥于点E ,15CAB ∠=︒,2OA =,则阴影部分的面积为( )A .53πB .56πC .512πD .524π 9、下列语句判断正确的是( )A .等边三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形B .等边三角形既是轴对称图形,又是中心对称图形C .等边三角形是中心对称图形,但不是轴对称图形D .等边三角形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形10、在△ABC 中,CA CB =,点O 为AB 中点.以点C 为圆心,CO 长为半径作⊙C ,则⊙C 与AB 的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .不确定第Ⅱ卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、到点A 的距离等于8厘米的点的轨迹是__.2、在平面直角坐标系中,点()2,2C ,圆C 与x 轴相切于点A ,过A 作一条直线与圆交于A ,B 两点,AB 中点为M ,则OM 的最大值为______.3、如图,⊙O 的半径为5cm ,正六边形ABCDEF 内接于⊙O ,则图中阴影部分的面积为 ___.4、如图,AB 是半圆O 的直径,点D 在半圆O 上,10AB =,6AD =,C 是弧BD 上的一个动点,连接AC ,过D 点作DH AC ⊥于H .连接BH ,则在点C 移动的过程中,线段BH 的最小值是______.5、如图,将矩形ABCD 绕点A 顺时针旋转到矩形AB C D '''的位置,旋转角为()090αα︒<<︒.若1110∠=︒,则α的大小为________(度).三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)1、如图,AB 为⊙O 的弦,OC ⊥AB 于点M ,交⊙O 于点C .若⊙O 的半径为10,OM :MC =3:2,求AB 的长.2、在平面直角坐标系xOy 中,给出如下定义:若点P 在图形M 上,点Q 在图形N 上,称线段PQ 长度的最小值为图形M ,N 的“近距离”,记为d (M ,N ),特别地,若图形M ,N 有公共点,规定d (M ,N )=0.已知:如图,点A (2-,0),B (0,.(1)如果⊙O 的半径为2,那么d (A ,⊙O )= ,d (B ,⊙O )= .(2)如果⊙O 的半径为r ,且d (⊙O ,线段AB )=0,求r 的取值范围;(3)如果C (m ,0)是x 轴上的动点,⊙C 的半径为1,使d (⊙C ,线段AB )<1,直接写出m 的取值范围.3、如图,△ABC 内接于⊙O ,D 是⊙O 的直径AB 的延长线上一点,∠DCB =∠OAC .过圆心O 作BC 的平行线交DC 的延长线于点E .(1)求证:CD 是⊙O 的切线;(2)若CD =4,CE =6,求⊙O 的半径及tan∠OCB 的值.4、如图,抛物线223y ax ax a =--(a 为常数,0a <)与x 轴分别交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,且OB =OC .(1)求a的值;(2)点D是该抛物线的顶点,点P(m,n)是第三象限内抛物线上的一个点,分别连接BD、BC、CD、BP,当∠PBA=∠CBD时,求m的值;(3)点K为坐标平面内一点,DK=2,点M为线段BK的中点,连接AM,当AM最大时,求点K的坐标.5、如图,AC是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,点P是⊙O外一点,连接PB、AB,∠PBA=∠C.(1)求证:PB是⊙O的切线;(2)连接OP,若OP∥BC,且OP=8,⊙O的半径为3,求BC的长.-参考答案-一、单选题1、C【详解】解:根据图形可知,这种图形的运动是旋转而得到的,故选:C.【点睛】本题考查了图形的旋转,熟记图形的旋转的定义(把一个平面图形绕平面内某一点转动一个角度,叫做图形的旋转)是解题关键.2、B【分析】根据所学知识对五个命题进行判断即可.【详解】1、Δ=12−4×1=−3<0,故方程无实数根,故本命题错误;2、圆上任意两点间的部分叫做圆弧,半圆也是,故本命题正确;3、八边形绕中心旋转180°以后仍然与原图重合,故本命题正确;4、抛硬币无论抛多少,出现正反面朝上都是随机事件,故抛三枚硬币全部正面朝上也是随机事件,故本命题正确;k ,它的函数图像位于一三象限,故本命题错误5、反比例函数的图象经过点 (1,2) ,则0综上所述,正确个数为3故选B【点睛】本题考查一元二次函数判别式、弧的定义、中心对称图形判断、随机事件理解、反比例函数图像,掌握这些是本题关键.3、D【分析】首先运用勾股定理求出AC的长度,然后结合旋转的性质得到AB= AB',BC= B'C',从而求出B'C,即可在Rt△B'C'C中利用勾股定理求解.【详解】解:∵在Rt△ABC中,AB=6,BC=8,∴10AC=,由旋转性质可知,AB= AB'=6,BC= B'C'=8,∴B'C=10-6=4,在Rt△B'C'C中,CC'=故选:D.【点睛】本题考查勾股定理,以及旋转的性质,掌握旋转变化的基本性质,熟练运用勾股定理求解是解题关键.4、C【分析】连接OB,过点O作OC AB⊥于点D,交O于点C,先由垂径定理求出BD的长,再根据勾股定理求出OD的长,进而得出CD的长即可.【详解】解:连接OB,过点O作OC AB⊥于点D,交O于点C,如图所示:则136()2BD AB cm==,O的直径为78cm,39()∴==,OB OC cm在Rt OBD△中,15()OD cm,∴=-=-=,CD OC OD cm391524()即水的最大深度为24cm,故选:C.【点睛】本题考查了垂径定理、勾股定理等知识,解题的关键是根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.5、A【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念进行判断.【详解】解:矩形,菱形既是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;等边三角形、等腰三角形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;共2个既是轴对称图形又是中心对称图形.故选:A.【点睛】此题主要考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.(1)如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.(2)如果一个图形绕某一点旋转180°后能够与自身重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.6、A【分析】分析:连接OA、OB,根据圆周角定理,易知∠AOB=60°;因此△ABO是等边三角形,即可求出⊙O的【详解】解:连接BO,并延长交⊙O于D,连结DC,∵∠A=30°,∴∠D=∠A=30°,∵BD为直径,∴∠BCD=90°,在Rt△BCD中,BC=3,∠D=30°,∴BD=2BC=6,∴OB=3.故选A.【点睛】本题考查了圆周角性质,利用同弧所对圆周角性质与直径所对圆周角性质,30°角所对直角三角形性质,掌握圆周角性质,利用同弧所对圆周角性质与直径所对圆周角性质,30°角所对直角三角形性质是解题的关键.7、A【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.解:A 、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项符合题意;B 、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;C 、是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不符合题意;D 、是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不符合题意.故选:A .【点睛】本题考查中心对称图形和轴对称图形的知识,关键是掌握好中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,图形旋转180°后与原图重合.8、B【分析】由垂径定理可知,AE =CE ,则阴影部分的面积等于扇形AOD 的面积,求出75AOD ∠=︒,然后利用扇形面积公式,即可求出答案.【详解】解:根据题意,如图:∵AB 是O 的直径,OD 是半径,OD AC ⊥,∴AE =CE ,∴阴影CED 的面积等于AED 的面积,∴ΔCED AOE AOD S S S +=扇,∵90AEO ∠=︒,15CAB ∠=︒,∴901575AOE ∠=︒-︒=︒, ∴275253606AOD S ππ︒⨯⨯==︒扇; 故选:B【点睛】本题考查了求扇形的面积,垂径定理,解题的关键是掌握所学的知识,正确利用扇形的面积公式进行计算.9、A【分析】根据等边三角形的对称性判断即可.【详解】∵等边三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形,∴B ,C ,D 都不符合题意;故选:A .【点睛】本题考查了等边三角形的对称性,熟练掌握等边三角形的对称性是解题的关键.10、B【分析】根据等腰三角形的性质,三线合一即可得CO AB ⊥,根据三角形切线的判定即可判断AB 是C 的切线,进而可得⊙C 与AB 的位置关系【详解】解:连接CO ,=,点O为AB中点.CA CB∴⊥CO ABCO为⊙C的半径,∴是C的切线,AB∴⊙C与AB的位置关系是相切故选B【点睛】本题考查了三线合一,切线的判定,直线与圆的位置关系,掌握切线判定定理是解题的关键.二、填空题1、以点A为圆心,8厘米长为半径的圆【分析】由题意直接根据圆的定义进行分析即可解答.【详解】到点A的距离等于8厘米的点的轨迹是:以点A为圆心,2厘米长为半径的圆.故答案为:以点A为圆心,8厘米长为半径的圆.【点睛】本题主要考查了圆的定义,正确理解定义是关键,注意掌握圆的定义是在同一平面内到定点的距离等于定长的点的集合.21##【分析】如图所示,取D (-2,0),连接BD ,连接CD 与圆C 交于点B ',先求出A 点坐标,从而可证OM 是△ABD 的中位线,得到12OM BD =,则当BD 最小时,OM 也最小,即当B 运动到B '时,BD 有最小值B D ',由此求解即可. 【详解】解:如图所示,取D (-2,0),连接BD ,连接CD 与圆C 交于点B '∵点C 的坐标为(2,2),圆C 与x 轴相切于点A ,∴点A 的坐标为(2,0),∴OA =OD =2,即O 是AD 的中点,又∵M 是AB 的中点,∴OM 是△ABD 的中位线, ∴12OM BD =,∴当BD 最小时,OM 也最小,∴当B 运动到B '时,BD 有最小值B D ',∵C (2,2),D (-2,0),∴CD ==∴=2B D CD CB ''-=,∴1OM =,1.【点睛】本题主要考查了坐标与图形,一点到圆上一点的距离得到最小值,两点距离公式,三角形中位线定理,把求出OM的最小值转换成求BD的最小值是解题的关键.3、25 6【分析】根据图形分析可得求阴影部分面积实为求扇形面积,将原图阴影部分面积转化为扇形面积求解即可.【详解】如图,连接BO,OC,OA,由题意得:△BOC,△AOB都是等边三角形,∴∠AOB=∠OBC=60°,∴OA∥BC,∴OBC ABC S S =,2605253606BOC S S ππ⨯⨯∴===阴扇. 故答案为:256π. 【点睛】 本题考查正多边形与圆、扇形的面积公式、平行线的性质等知识,解题的关键是得出BOC S S =阴扇.43-##【分析】连接BD ,取AD 的中点E ,连接BE ,由题可知H 点在以E 为圆心,AE 为半径的圆上,当B 、H 、E 三点共线时,BH 最小;求出8BD =,在Rt BED 中,BE =3BH ,即为所求.【详解】解:连接BD ,取AD 的中点E ,连接BE ,DH AC ⊥,H ∴点在以E 为圆心,AE 为半径的圆上,当B 、H 、E 三点共线时,BH 最小, AB 是直径,90BDA ∴∠=︒,10AB =,6AD =,8BD ∴=,3DE =,在Rt BED中,BE=∴=-,BH BE EH33.【点睛】本题考查点的运动轨迹,勾股定理,解题的关键是能够根据点的运动情况,确定H点的运动轨迹.5、20【分析】先利用旋转的性质得到∠ADC=∠D=90°,∠DAD′=α,再利用四边形内角和计算出∠BAD‘=70°,然后利用互余计算出∠DAD′,从而得到α的值.【详解】∵矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形A′B′C′D′的位置,∴∠ADC=∠D=90°,∠DAD′=α,∵∠ABC=90°,∴∠BAD’=180°-∠1=180°-110°=70°,∴∠DAD′=90°-70°=20°,即α=20°.故答案为20.【点睛】本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.三、解答题AB=1、16【分析】连接OA,根据⊙O的半径为10,OM:MC=3:2可求出OM的长,由勾股定理求出AM的长,再由垂径定理求出AB的长即可.【详解】解:如图,连接OA.∵OM:MC=3:2,OC=10,∴OM=331055OC=⨯=6.∵OC⊥AB,∴∠OMA=90°,AB=2AM.在Rt△AOM中,AO=10,OM=6,∴AM=8.∴AB=2AM =16.【点睛】本题考查的是垂径定理、勾股定理,掌握垂径定理的推论是解题的关键.2、(1)0,2;(2r≤(3)42m-<<【分析】(1)根据新定义,即可求解;(2)过点O作OD⊥AB于点D,根据三角形的面积,可得DO=d(⊙O,线段AB)=0,可得当⊙O的半径等于OD时最小,当⊙O的半径等于OB时最大,即可求解;(3)过点C作CN⊥AB于点N,利用锐角三角函数,可得∠OAB=60°,然后分三种情况:当点C在点A的右侧时,当点C与点A重合时,当点C在点A的左侧时,即可求解.【详解】解:(1)∵⊙O的半径为2,A(2-,0),B(0,.∴2,OA OB==∴点A在⊙O上,点B在⊙O外,∴d(A,⊙O)=0,∴d(B,⊙O)=2;(2)过点O作OD⊥AB于点D,∵点A(2-,0),B(0,.∴2,==,OA OB∴4AB=,∵1122OA OB AB OD ⋅=⋅ ,∴112422OD ⨯⨯=⨯⨯∴DO∵d (⊙O ,线段AB )=0,∴当⊙O 的半径等于OD 时最小,当⊙O 的半径等于OB 时最大,∴r r ≤(3)如图,过点C 作CN ⊥AB 于点N ,∵点A (2-,0),B (0,.∴2,OA OB ==,∴tan OB OAB OA ∠=, ∴∠OAB =60°,∵C (m ,0),当点C 在点A 的右侧时,2m >- ,∴()22AC m m =--=+ ,∴)sin 2CN AC OAB m =⋅∠=+ , ∵d (⊙C ,线段AB )<1,⊙C 的半径为1,∴)0211m <+<+ ,解得:22m -< , 当点C 与点A 重合时,2m =- ,此时d (⊙C ,线段AB )=0,当点C 在点A 的左侧时,2m <- ,∴2AC m =--11AC -< ,∴211m ---< ,解得:4m >- ,∴42m -<<-. 【点睛】本题主要考查了点与圆的位置关系,点与直线的位置关系,理解新定义,熟练掌握点与圆的位置关系,点与直线的位置关系是解题的关键.3、(1)见解析(2)3,2【分析】(1)由等腰三角形的性质与已知条件得出,∠OCA =∠DCB ,由圆周角定理可得∠ACB =90°,进而得到∠OCD =90°,即可得出结论;(2)根据平行线分线段成比例定理得到23BD CD OB CE ==,设BD =2x ,则OB =OC =3x ,OD =OB +BD =5x ,在Rt△OCD中,根据勾股定理求出x=1,即⊙O的半径为3,由平行线的性质得到∠OCB=∠EOC,在Rt△OCE中,可求得tan∠EOC=2,即tan∠OCB=2.(1)证明:∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵∠DCB=∠OAC,∴∠OCA=∠DCB,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠OCA+∠OCB=90°,∴∠DCB+∠OCB=90°,即∠OCD=90°,∴OC⊥DC,∵OC是⊙O的半径,∴CD是⊙O的切线;(2)∵OE∥BC,∴BD CD OB CE=,∵CD=4,CE=6,∴4263 BDOB==,设BD=2x,则OB=OC=3x,OD=OB+BD=5x,∵OC⊥DC,∴△OCD 是直角三角形,在Rt △OCD 中,OC 2+CD 2=OD 2,∴(3x )2+42=(5x )2,解得,x =1,∴OC =3x =3,即⊙O 的半径为3,∵BC ∥OE ,∴∠OCB =∠EOC ,在Rt △OCE 中,tan ∠EOC =623EC OC ==, ∴tan∠OCB =tan∠EOC =2.【点睛】本题考查了圆周角定理、勾股定理、平行线的性质、等腰三角形的性质、切线的判定、三角函数、平行线分线段成比例定理等知识;熟练掌握切线的判定与平行线分线段成比例定理是解题的关键. 4、(1)1-(2)43-(3)K 【分析】(1)先求得,A B ,C 点的坐标,进而根据OB OC =即可求得a 的值;(2)过点P 作PE x ⊥轴于点E ,证明BCD △是直角三角形,进而BCD BEP ∽,根据相似的性质列出比例式进而代入点P 的坐标解方程即可;(3)接BD ,取BD 的中点Q ,连接QM ,根据题意,点K 在以D 为圆心,2为半径的圆上,则M 在以Q 为圆心,1为半径的圆上运动,根据点与圆的距离求最值,进而求得AD 的解析式为2233y x =+,根据AM DK ∥,设直线DK 的解析式为23y x b =+,将点D 代入求得b ,进而设210(,)33K m m +,根据2DK =,进而根据勾股定理列出方程解方程求解即可.(1)223y ax ax a =--()()2(23)31a x x a x x =--=-+令0y =,解得121,3x x =-=令0x =,3y a =-抛物线223y ax ax a =--(a 为常数,0a <)与x 轴分别交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,∴抛物线与x 轴的交点为(1,0),(3,0)A B -(0,3)C a -3OB ∴=OB OC =3OC ∴=(0,3)C ∴33a ∴-=解得1a =-(2)如图,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,2223(1)4y x x x =-++=--+(1,4)D ∴()()3,0,3,0B CCD BC BD ∴====22220,20CD BC BD ∴+==222CD BC BD ∴+=BCD ∴△是直角三角形,且90BCD ∠=︒PE AB ⊥90PEB PCD ∴∠=∠=︒ 又PBA CBD ∠=∠BCD BEP ∴∽CD BC PE BE∴=()P m n ,在抛物线2y x 2x 3=-++上,223n m m =-++∴223,3PE n m m BE m ∴=-=--=-=整理得()()3430m m +-= 解得124,33m m =-=(舍)()P m n ,在第三象限,0m ∴<43m ∴=- (3)如图,连接BD ,取BD 的中点Q ,连接QM ,QM ∴是BDK 的中位线112QM DK ∴== 根据题意点K 在以D 为圆心,2为半径的圆上,则M 在以Q 为圆心,1为半径的圆上运动,当,,A Q M 三点共线,且M 在AQ 的延长线上时,AM 最大,如图,(3,0),(1,4)B D1340(,)22Q ++∴即()2,2Q (1,0),(2,2)A Q -设直线AM 的解析式为y kx d =+,代入点(1,0),(2,2)A Q -,即022k d k d=-+⎧⎨=+⎩ 解得2323k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴直线AM 的解析式为2233y x =+ DK QM ∥设直线DK 的解析式为23y x b =+ (1,4)D243b ∴=+ 解得103b = 则DK 的解析式为21033y x =+ 设点210(,)33K m m +()0m >, (1,4)D ,2DK =()22221014233m m ⎛⎫∴-++-= ⎪⎝⎭解得12m m ==m ∴=21033m ∴+=21033+=K ∴ 【点睛】本题考查了二次函数综合运用,点与圆的距离求最值问题,相似三角形的性质与判定,正确的添加辅助线并熟练掌握以上知识是解题的关键.5、(1)见解析(2)94【分析】(1)连接OB ,由圆周角定理得出90ABC ∠=︒,得出90C BAC ∠+∠=︒,再由OA OB =,得出BAC OBA ∠=∠,证出90PBA OBA ∠+∠=︒,即可得出结论;(2)证明ABC PBO ∆∆∽,得出对应边成比例,即可求出BC 的长.(1)证明:连接OB ,如图所示:AC 是O 的直径,90ABC ∴∠=︒,90C BAC ∴∠+∠=︒,OA OB =,BAC OBA ∴∠=∠,PBA C ∠=∠,90PBA OBA ∴∠+∠=︒,即PB OB ⊥,PB ∴是O 的切线;(2)解:O 的半径为3,3OB ∴=,6AC =,//OP BC ,CBO BOP ∴∠=∠,OC OB =,C CBO ∴∠=∠,C BOP ∴∠=∠,又90ABC PBO ∠=∠=︒,ABC PBO ∴∆∆∽, ∴BC AC OB OP=, 即863BC =, 94BC ∴=. 【点睛】本题考查了切线的判定、圆周角定理、平行线的性质、相似三角形的判定与性质;解题的关键是熟练掌握圆周角定理、切线的判定.。
合作探究探究点1 弧长公式知识讲解如果弧长为l ,圆心角度数为n °,Z 圆的半径为R ,则,1802,300R n R n l ππ==(1) 在弧长的计算公式中,n 是表示10的圆心角的倍数,n 和180都不要带单位.(2)若圆心角的单位不全是度,则需先化为度后再计算弧长.(3)题设未标明精确度的,可以将弧长用π表示.(4)正确区分弧、弧的度数.弧长三个概念,度数相等的弧,弧长不定相等,弧长相等的弧不定是等弧,只有在同圆或等圆中,才有等弧的概念,才是三者的统一.典例剖析例1 如右图所示为一弯形管道,其中心线是一段圆弧»AB . 已知半径OA=60cm ,∠AOB=1080,则管道的长度(即»AB 的长)为多少? (结果保留π)解析 直接运用弧长公式180Rπn l =求解. 答案 设»AB 的长为lcm,∵R=60cm ,n=1080,∴()cm R n l πππ3618060108180=⨯⨯== ∴管道的长度为cm π36.类题突破1 如下图.Rt △ABC 中,∠ACB=90°∠B=300.AC=1,若以A 为圆心、AC 为半径的弧交斜边AB 于点D.则»CD的长为 A.2π B.3π C.4π D.6π 答案 B点拨 直接利用弧长公式进行计算. 探究点2(高频考点) 扇形及其面积公式知识讲解(1)扇形: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。
(2)扇形的面积公式:设圆的半径为R,圆心角是n 0的扇形面积为S 扇形.则.2121803602lR R R n R n S =⨯==ππ扇形(其中l 为扇形的孤长) 典例剖析例2 如图,两个同心圆被两条半轻截得的»AB 的长为5π,»CD 的长为7π,AC=4.求阴影部分的面积。
解析 阴影部分的面积等于两个扇形的面积之差. 答案 设圆心角为n 0,大圆与小的半径分别是为R 1,R 2则.1802,180211R n l R n l ππ==即阴影部分的面积为24π.类题突破2 如图,扇形OAB 的圆心角为900,分别以OA ,OB 为直径在扇形内作半圆,P 和Q 分别表示两个阴影部分的面积,那么P 和Q 的大小哦关系怎样?答案 设两个半圆的另一个交点为C ,如图,扇形OAB 的半径为R ,则P=S 扇形OAB -2S 平面OCA +Q=.22124122Q Q R R =+⎪⎭⎫⎝⎛⋅⨯-ππ∴P 和Q 相等.点拨 假设出扇形的半径,再表示出半圆面积和扇形的面积,即可找到两部分面积间的关系.探究3(高频考点)圆锥的侧面积和全面积 知识讲解(1)连接圆锥顶点和底面圆周上任意一点的线段叫做圆维的母线,连接顶点与底面圆心的线段叫做圆锥的高.(2)圆锥的侧面展开图为扇形,这个扇形的弧长等于圆锥的底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长。
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24。
4弧长和扇形的面积一、选择题(本题包括15小题,每小题只有1个选项符合题意)1。
如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,⊙O的半径为2,∠B=135°,则的长( )A. 2π B。
π C。
D.2。
如图,扇形AOB中,∠AOB=150°,AC=AO=6,D为AC的中点,当弦AC沿扇形运动时,点D 所经过的路程为()A. 3π B。
C. D. 4π3。
如图,已知▱ABCD的对角线BD=4cm,将▱ABCD绕其对称中心O旋转180°,则点D所转过的路径长为( )A。
4π cm B. 3π cm C。
2π cm D. π cm4。
如图,△ABC是等边三角形,AC=6,以点A为圆心,AB长为半径画弧DE,若∠1=∠2,则弧DE的长为( )A。
1π B。
1.5π C. 2π D. 3π5。
如图,点A、B、C都在⊙O上,⊙O的半径为2,∠ACB=30°,则的长是( )A. 2π B。
π C. D。
6。
扇形的半径为30cm,圆心角为120°,此扇形的弧长是()A. 20πcm B。
10πcm C. 10cm D。
九年级数学第二十四章 第4节 弧长和扇形面积人教实验版【本讲教育信息】一、教学内容:弧长和扇形面积 1. 弧长和扇形面积.2. 圆锥的侧面积和全面积.二、知识要点:1. 弧长和扇形面积(1)圆的周长公式C =2πR ,n °的圆心角所对的弧长l =n πR180.(2)扇形: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.(3)圆的面积公式S =πR 2,圆心角为n °的扇形的面积公式S 扇形=n πR 2360. 当扇形所对的弧长为l 时,S 扇形=12l R.2. 弓形面积(1)由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形.(2)当弓形所含的弧是劣弧时,S 弓形=S 扇形-S △;当弓形所含的弧是优弧时,S 弓形= S 扇形+S △.3. 圆锥的侧面积和全面积连接圆锥的顶点和底面圆上任意一点的线段叫做圆锥的母线,圆锥的母线都相等. 如果把圆锥的侧面沿它的一条母线剪开,展开在一个平面上,那么它的展开图是一个扇形. 如图所示,这个扇形的半径是圆锥的母线长SA ,弧长是圆锥底面圆的周长.如图中,高SO =h ,底面圆的半径OA =r ,母线SA =l ,则有h 2+r 2=l 2,侧面展开图中,扇形的半径为1,弧长︵AC 为2πr .圆锥的侧面积S 侧=12l ·2πr =πrl ;全面积S 全=S 侧+S 底=πrl +πr 2.r三、重点难点:本节课的重点是计算弧长和扇形面积以及圆锥的侧面积和全面积. 难点是对弧长和扇形面积公式的理解和公式变形后的灵活运用.四、考点分析:圆的有关性质与圆的有关计算是近几年各地中考命题考查的重点内容,题型以填空题、选择题和解答题为主,也有以阅读理解、条件开放、结论开放探索题作为新的题型,分值一般为6~12分. 考查内容主要包括:圆的有关性质的应用;直线和圆、圆和圆位置关系的判定及应用;弧长、扇形面积、圆柱、圆锥的侧面积和全面积的计算;圆与相似、三角函数的综合运用.【典型例题】例1. 已知扇形的圆心角为270°,弧长为12π. 求扇形的面积.分析:根据扇形面积计算公式S =n πr 2360=12lr . 已知n =270,l =12π. 不管用哪一个公式都必须先求出r ,可借助弧长公式l =n πr180求出r .解法一:设扇形半径为r .因为l =n πr 180,所以r =180l n π=180×12π270×π=8.所以S 扇形=n πr 2360=270×π×82360=48π.解法二:设扇形半径为r . 由解法一知r =8.所以S 扇形=12lr =12×12π×8=48π.评析:扇形面积计算公式有两个,解题时要灵活选用. 特别是题目条件中弧长已知时,用S =12lr 计算较简便.例2. 如图所示,当半径为30cm 的圆(轮)转动过120°角时,传送带上的A 物体平移的距离为__________cm .分析:A 物体平移的距离相当于圆上的120°的圆心角所对的弧长. ∵R =30cm ,n =120,∴l =120·π·30180=20π(cm ).解:20π评析:关键是找出A 物体平移的距离与圆弧长的关系,也可以通过实验操作,或想象圆转动来确立. 在填答案时,由于没有确定精确度,故可以保留π.例3. (1)如图①所示,⊙A 、⊙B 、⊙C 两两不相交,且半径都是1,则图中的三个扇形(即三个阴影部分)的面积之和为( )A. π12B. π8C. π6D. π2(2)如图②所示,有一圆锥形粮堆,从正面看它是一个边长为6m 的正三角形ABC ,粮堆母线AC 的中点P 处有一老鼠正在偷吃粮食,此时,小猫正在B 处,它要沿圆锥侧面到达P 处捕捉老鼠,则小猫所经过的最短路线长是__________m . (结果不取近似值)BB②③分析:(1)∵S 扇1=n 1πR 2360,S 扇2=n 2πR 2360,S 扇3=n 3πR 2360. ∴S 阴=S 扇1+S 扇2+S 扇3=n 1πR 2360+n 2πR 2360+n 3πR 2360=πR 2360(n 1+n 2+n 3)=πR 2360×180=π2,故正确答案为D. (2)设展开后扇形的圆心角为n °,则n π×6180=π×6,解得n =180. 所以圆锥侧面展开后为半圆,且AB⊥AC. 在R t △ABP 中,AB =6,AP =3,则BP =35(m ).解:(1)D (2)3 5例4. 如图所示,在R t △ABC 中,已知∠BCA =90°,∠BAC =30°,AB =6cm ,把△ABC 以点B 为中心逆时针旋转,使点C 旋转到AB 边的延长线上的点C ’处,那么AC 边扫过的图形(图中阴影部分)的面积是__________cm 2. (不取近似值)A分析:图中的阴影部分可以看成是由△A ’BC ’与扇形ABA ’的和减去△ABC 与扇形CBC ’,由旋转得S △ABC =S △A ’BC ’,∠ABA ’=180°-∠A ’BC ’=180°-60°=120°,AB =6cm ,又扇形CBC ’中,∠CBC ’=∠ABA ’=120°(旋转角),BC =12AB =12×6=3(cm ),因此S 扇形ABA ’=120×π×62360=12π(cm 2),S 扇形CBC ’=120×π×32360=3π(cm 2),∴S 阴影部分=S 扇形ABA ’-S 扇形CBC ’=12π-3π=9π(cm 2).解:9π评析:组合图形(不规则图形)面积,通常将其转化成规则图形的面积或规则图形面积的和差.例5. 如图所示,已知R t △ABC 中,∠ACB =90°,AC =20cm ,BC =15cm ,以直线AB 为轴旋转一周,得到一个锥体,求这个几何体的表面积.分析:这个几何体的表面积是两个圆锥侧面积的和. 其中AB 为旋转轴,OC 为旋转半径,OC 就是△ABC 的高,可用面积法求得OC. 旋转结果为两个共底的圆锥,这两个圆锥的母线分别为AC 和BC.ACO解:在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =20,BC =15. AB =AC 2+BC 2=202+152=25. ∵AB 为旋转轴,∴旋转半径OC =AC ·BC AB =20×1525=12,且旋转结果为两个共底的圆锥.S 上=12×2π×OC ×AC =π×12×20=240π(cm 2),S 下=12×2π×OC ×BC =π×12×15=180π(cm 2),∴这个几何体的表面积S =240π+180π=420πcm 2. 答:这个几何体的表面积是420πcm 2.评析:本题考查学生的空间想像能力,对旋转体概念理解能力,对旋转体表面积的计算能力.【方法总结】1. 本课是关于圆周长、弧长、圆面积、扇形面积、以及圆锥侧面积的计算,我们应该熟记它们的计算公式.2. 把不规则图形的面积通过“和差法”、“割补法”、“等积代换法”等方法转化成规则图形面积来解决.【预习导学案】(随机事件和概率)一、预习前知1. 随意地向上抛一枚硬币,落地后有几种可能?2. 在做“锤子、剪刀、布”的游戏时,你知道获胜的把握有多大吗?二、预习导学1. 必然事件是指__________,不可能事件是指__________,随机事件是指__________.2. 下列事件: (1)任意三角形内角和都是180°;(2)任意选择电视的某一频道,它正在播放新闻;(3)两条线段可以组成一个三角形,其中__________是必然事件,__________是不可能事件,__________是随机事件.3. 若一袋中装有大小、质地等完全相同的5个黑球、8个白球,在看不到球的情况下,随机摸出一球,摸到__________球的可能性大. 若想让摸到另一种颜色的球的可能性大,应如何设计__________.4. 概率是指事件发生的__________稳定在某个__________附近,则这个__________就叫做这个事件的概率. 如抛掷硬币时,“正面向上”的频率约为0.5,则说此事件发生的概率约为__________. 反思:(1)如何划分事件发生的可能性?(2)如何理解试验频率与概率的关系? (3)影响概率大小的因素有哪些?【模拟试题】(答题时间:50分钟)一、选择题1. 如图,已知⊙O 的半径OA =6,∠AOB =90°,则∠AOB 所对的弧AB 的长为( ) A. 2π B. 3π C. 6π D. 12πAB2. 钟表的轴心到分针针端的长为5cm ,那么经过40分钟,分针针端转过的弧长是( )A. 10π3cmB. 20π3cmC. 25π3cmD. 50π3cm3. 若扇形的圆心角是150°,扇形的面积是240πcm 2,则扇形的弧长是( ) A. 5πcm B. 20πcm C. 40πcm D. 10πcm4. 如图所示,⊙A 、⊙B 、⊙C 、⊙D 、⊙E 互不相交,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( )A. ππ C. 2ππ*5. 如图所示,正方形的边长都相等,其中阴影部分面积相等的有( ) A. (1)(2)(3) B. (2)(3)(4) C. (1)(3)(4) D. (1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)6. 如图,︵AD 是以等边三角形ABC 一边AB 为半径的四分之一圆周,P 为︵AD 上任意一点,若AC =5,则四边形ACBP 周长的最大值是( )A. 15B. 20C. 15+5 2D. 15+5 5ABD*7. 如图,用两道绳子捆扎着三瓶直径均为8cm 的酱油瓶,若不计绳子接头(π取3),则捆绳总长是( )A. 24cmB. 48cmC. 96cmD. 192cm**8. 一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,这个圆锥的侧面展开图(扇形)的圆心角是( ) A. 60° B. 90° C. 120° D. 180°二、填空题1. 一条弧所对的圆心角为90°,半径为3,那么这条弧长为__________.2. 已知R t △ABC ,斜边AB =13 cm ,以直线BC 为轴旋转一周,得到一个侧面积为65πcm 2的圆锥,则这个圆锥的高等于__________.3. 如图所示为一弯形管道,其中心线上一段圆弧AB. 已知半径OA =60㎝,∠AOB = 108,则管道的长度(即弧AB 的长)为__________cm (结果保留π)4. 某校校园里修了一个面积为16平方米的正方形花坛(如图所示),学校准备将阴影部分种上花,其余部分种草,则种花的面积是__________平方米.*5. 如图,方格纸中4个小正方形的边长均为1,则图中阴影部分三个小扇形的面积和为__________(结果保留π)6. 小红要过生日了,为了筹备生日聚会,她准备自己动手用纸板制作圆锥形的生日礼帽. 如图所示,圆锥帽底面半径为9cm,母线长为36cm,请你帮助她计算制作一个这样的生日礼帽需要纸板的面积为__________.36cm9cm三、解答题1. 如图所示,圆锥底面半径为r,母线长为3r,底面圆周上有一蚂蚁位于A点,它从A 点出发沿圆锥面爬行一周后又回到原出发点,请你给它指出一条爬行最短的路径,并求出最短路径.*2. 如图所示,等腰R t△ABC中斜边AB=4,O是AB的中点,以O为圆心的半圆分别与两腰相切于点D、E,图中阴影部分的面积是多少?请你把它求出来. (结果用π表示)3. 如图所示,矩形ABCD中,AB=1,若直角三角形ABC绕AB旋转所得的圆锥的侧面积和矩形ABCD绕AB旋转所得到的圆柱的侧面积相等,求BC的长.ADB C**4. 如图所示,一只狗用皮带系在10×10的正方形狗窝的一角上,皮带长为14,在狗窝外面狗能活动的X围面积是多少?【试题答案】一、选择题1. B2. B3. B4. B5. C6. C7. C8. D二、填空题1. 32π2. 12cm3. 36π4. 85. 38π 6. 324πcm 2三、解答题1. 将圆锥沿过A 点的母线展开,爬行最短路径是从展开扇形弧的一端沿直线爬行到另一端. 这一长度是33r .2. 连接OE ,则△OEB 是等腰直角三角形,且面积为1. 扇形OEF 的面积为14π,阴影部分面积为2-12π3. 根据题意12×2π×BC ×AC =2π×BC ,即AC =2,在R t △ABC 中,BC =AC 2-AB 2= 3.4. 活动X 围由3部分(图中阴影部分)组成:半径为14、圆心角为270°的扇形一个,半径为14-10=4、圆心角为90°的扇形两个. 狗的活动面积是:270π×142360+2×90π×42360=155π。
24.7 弧长与扇形面积一.选择题(共10小题)1.下列各结论,正确的为()A.圆心角相等的两个扇形相同B.圆心角相等的两个扇形的面积相等C.两个面积相等的扇形的圆心角相等D.同圆或等圆中面积相等的两个扇形的圆心角相等2.若一个扇形的面积是相应圆的面积的,则它的圆心角为()A.150° B.120° C.90° D.60°3.如果圆锥的高为3cm,母线长为5cm,则圆锥的侧面积是()A.16πcm2 B.20πcm2 C.28πcm2 D.36πcm24.扇形的周长为16,圆心角为120°,则扇形的面积为()A.16 B.32 C.64 D.16π5.一条圆弧所对的圆心角等于240°,它的长度等于半径为4cm的圆的周长,则这条弧所在的半径为()A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm6.圆锥的轴截面是一个等腰三角形,它的面积是10cm2,底边上的高线是5cm,则圆锥的侧面展开图的弧长等于()A.8π cm B.4π cm C.8 cm D.4 cm7.若圆锥的侧面积为12π cm2,它的底面半径为3cm,则此圆锥的母线长为()A.4π cm B.4 cm C.2π cm D.2 cm8.如图,半径为1cm,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()(第8题图)A.πcm2 B.πcm2 C.cm2 D.cm29.一个圆锥和一个圆柱的底面半径相等,且它们的高都等于它们的底面半径,那么它们的侧面积之比为()A. B. C. D.10.两个圆锥,其中一个底面圆的半径为4m,高为3m,另一个底面圆的半径为3m,高为4m,那么这两个圆锥的侧面积()A.相等 B.底面圆的半径大的侧面积大C.底面圆的半径小的侧面积大 D.不能确定二.填空题(共15小题)11.若一扇形的面积为100πcm2,此扇形所在圆的半径为50cm,则扇形的圆心角的度数为°.12.如图,阴影部分的图形叫,若圆的半径是1,估计它的面积约为(结果用π表示)(第12题图)13.圆锥的底面半径为6cm,母线长为10cm,则它的侧面展开图的圆心角等于,表面积为;14.填表:半径r 圆心角的度数n 弧长l10 36°5 2π120°12π(圆周率用π表示即可)15.一个圆柱的侧面积为120πcm2,高为10cm,则它的底面圆的半径为.16.若一个扇形的弧长是8πcm,扇形的面积为48πcm2,则半径是.17.如图,在⊙O中,∠AOB=60°,AB=3cm,则劣弧AB的长为cm.(第17题图)18.如图,将一个半径为4cm的半圆绕直径AB的一个端点A旋转40°,那么图中阴影部分的面积为cm2.(第18题图)19.若面积为54πcm2的扇形的半径为18cm,则该扇形的圆心角的度数是.20.弧长的计算:如果弧长为l,圆心角的度数为n,圆的半径为r,那么弧长l= .21.一条弧所对的圆心角是90°,半径是R,则这条弧长为.22.扇形的圆心角的度数为60°,面积为6π,则扇形的周长为.23.如果圆弧的度数扩大2倍,半径为原来的,则弧长与原弧长的比为.24.如图,正方形ABCD边长为a,那么阴影部分的面积S是.(第24题图)25.填表:半径r 圆心角的度数n弧长l 扇形面积s10 36°6 6π2 6ππ4π三.解答题(共7小题)26.如图,半圆的半径为2cm,点C,D三等分半圆,求阴影部分的面积.(第26题图)27.如图,A是半径为2的⊙O外一点,OA=4,AB是⊙O的切线,B为切点,弦BC∥OA,连接AC,求阴影部分的面积.(第27题图)28.已知:如图,半圆O的直径AB=12cm,C,D是这个半圆的三等分点.求∠CAD的度数及弦AC,AD和围成的图形(图中阴影部分)的面积S.(第28题图)29.如图所示,一个半径为的圆过一个半径为2的圆的圆心,则图中阴影部分的面积是多少?(第29题图)30.圆心角都是90°的扇形OAB与扇形OCD按如图所示的方式叠放在一起,连结AC,BD.若AO=3cm,OC=1cm,求阴影部分的面积.(第30题图)31.如图所示,C,D是以AB为直径的半圆上的三等分点,半径为R,求图中阴影部分的面积.(第31题图)32.牧民居住的蒙古包的形状是一个圆柱与圆锥的组合体,尺寸如图所示,请你算出要搭建这样一个蒙古包至少需要多少平方米的蓬布?(π取3.14,结果保留一位小数)(第32题图)参考答案一.1.D【解析】因为不是在同一个圆中的扇形的面积和圆心角都无法比较,故可以排除A,B,C,而对于同一个圆中,扇形的面积为s=lα2,其中l为圆的半径,α为圆心角.故选D.【点评】本题涉及圆和圆心角的相应知识,难度一般.2.C【解析】设圆的面积=πr2,则扇形的面积==,解得n=90°.故选C.【点评】本题主要是利用扇形的面积是相应圆的面积的关系,列出等式,求得圆心角的度数.3.B【解析】圆锥的高为3cm,母线长为5cm,由勾股定理,得底面半径为4cm,底面周长为8πcm,侧面展开图的面积为×8π×5=20πcm2.故选B.【点评】本题利用了勾股定理,圆的周长公式和扇形的面积公式求解.4.A【解析】根据题意,得l=≈2R.∵扇形的周长为16,∴l+2R=16,即4R=16,R=4,∴l=8,∴S=×4×8=16.故选A.【点评】本题考查了扇形的面积公式S=(其中n为扇形的圆心角的度数,R为圆的半径)或S=lR,l为扇形的弧长,R为半径.同时考查了弧长公式.5.D【解析】设这条弧所在的半径为xcm,则=2π×4,解得x=6.故选D.【点评】此题主要考查了弧长公式以及圆的周长公式,根据弧长相等得出等式是解题的关键.6.B【解析】∵等腰三角形的面积是10cm2,底边上的高线是5cm,∴底边长为4cm,∴圆锥底面圆的直径为4cm,∴侧面展开图的弧长为4πcm.故选B.【点评】本题考查了圆锥的计算,重点是知道圆锥的底面周长等于圆锥的侧面展开扇形的弧长.7.B【解析】设母线长为R,底面半径是3cm,则底面周长=6π,侧面积=3πR=12π,∴R=4cm.故选B.【点评】本题考查了圆锥的计算,利用了圆的周长公式和扇形面积公式求解.8.C【解析】如答图,过点C作CD⊥OB,CE⊥OA.∵OB=OA,∠AOB=90°,∴△AOB是等腰直角三角形.∵OA是直径,∴∠ACO=90°,∴△AOC是等腰直角三角形.∵CE⊥OA,∴OE=AE,OC=AC,在Rt△OCE与Rt△ACE中,∵,∴Rt△OCE≌Rt△ACE.∵S扇形OEC=S扇形AEC,∴与弦OC围成的弓形的面积等于与弦AC所围成的弓形面积,同理可得,与弦OC围成的弓形的面积等于与弦BC所围成的弓形面积,∴S阴影=S△AOB=×1×1=cm2.故选C.(第8题答图)【点评】本题考查的是扇形面积的计算与等腰直角三角形的判定与性质,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形得出S阴影=S△AOB是解答此题的关键.9.D【解析】设圆锥的底面半径为1,则圆柱的底面半径,圆锥的高都为1,∴圆锥的母线长为=,∴圆柱的侧面积=2π×1×1=2π,圆锥的侧面积为×2π×=π,∴圆锥的侧面积与圆柱的侧面积之比为.故选D.【点评】考查圆锥和圆柱侧面积的计算,熟记相应的公式是解决本题的关键.用到的知识点为:圆锥的底面半径,母线长,高组成以母线长为斜边的直角三角形.10.B【解析】一个底面圆的半径为4m,高为3m,由勾股定理得,母线长为5,则它的底面周长为8π,侧面面积为×8π×5=20π;一个底面圆的半径为3m,高为4m,由勾股定理得,母线长为5,则它的底面周长为6π,侧面面积为×6π×5=15π.∵20π>15π,∴底面圆的半径大的侧面积大.故选B.【点评】本题利用了勾股定理,圆的周长公式和扇形面积公式求解.二.11.14.4°【解析】∵扇形的面积公式为S=LR,∴L=,∴L=4π.∵弧长公式为L=∴θ=π=14.4°.θR,∴θ=,【点评】本题考查了扇形面积的计算和弧长的计算公式的运用.12.π【解析】阴影部分的图形为扇形.扇形的圆心角大约是90度,所以它的面积约为=π.【点评】一条弧和经过这条弧两端的两条半径所围成的图形叫扇形.扇形的面积公式为.13.216°,96π【解析】圆锥的底面周长为2π•6=12πcm,扇形的面积为×10•12π=,解得n=216°.∵圆锥的表面积=圆锥的底面积+侧面积(扇形的面积),∴圆锥的表面积为36π+60π=96π.【点评】本题考查了圆锥的计算,注意:正确理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键,理解圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面圆的周长是扇形的弧长.圆锥表面积=底面积+侧面积=π×底面半径2+底面周长×母线长÷2的应用.14.2π,72°,18【解析】1)弧长l==2π;(2)∵l=∴圆心角的度数n==72°;,∴半径r==18.(3)∵l=,【点评】本题主要考查了弧长的计算公式,是需要熟练掌握的内容.15.6【解析】设圆柱的底面圆的半径为r,那么侧面积为2πr×10=120π,r=6cm.故圆柱的底面圆的半径为6cm.【点评】圆柱的计算要注意侧面积的计算公式为底面圆的周长×圆柱的高=圆柱的侧面积.16.12【解析】设半径是r.∵一个扇形的弧长是8πcm,扇形的面积为48πcm2,∴48π= ×8π×r,∴r=12.【点评】此题考查了扇形的面积公式.此题比较简单,解题的关键是熟记扇形的公式.17.π【解析】∵∠AOB=60°,AB=3cm,∴三角形OAB是等边三角形,∴圆的半径是3厘米,则劣弧AB的长为=π(cm).答:劣弧AB的长为πcm.【点评】本题考查了弧长的计算,关键是先判断出三角形为等边三角形,再利用圆的弧长公式解答.18.【解析】结合图形,得阴影部分的面积为=(cm2).【点评】能够结合图形发现阴影部分的面积即为圆心角为40°,AB为半径的扇形的面积.19.60【解析】设该扇形的圆心角的度数是n°.根据题意,得54π=,∴n=60.∴该扇形的圆心角的度数是60°.【点评】此题考查了扇形面积公式的应用.此题比较简单,难度不大,解题的关键是注意熟记扇形面积公式.20.l=【解析】弧长的公式为l=.【点评】本题考查了弧长的公式l=,是基础知识比较简单,要识记.21.【解析】l===.【点评】本题考查了弧长的计算公式,运用公式解题时,需注意公式中n的值在代入计算时不能带有度数.22.12+2π【解析】由题意,得6π=,解得R=6,则l==2π,故扇形的周长为12+2π.【点评】本题考查了扇形的面积计算及弧长的计算,解答本题的关键是熟练记忆扇形的面积公式及弧长的计算公式.23.3【解析】设原弧长为,则扩大后的弧长是=3×,弧长与原弧长的比为3×:=3.【点评】主要考查了弧长的计算.牢记弧长公式:c=.其中n是弧所对的圆心角的度数,r是半径.24.【解析】根据题意,得S阴影部分=S扇形BAC﹣S半圆BC.∵S扇形BAC==,S半圆BC=π(a)2=,∴S阴影部分=﹣=.【点评】本题考查了扇形的面积公式:S=,其中n为扇形的圆心角的度数,R为圆的半径)或S=lR,l为扇形的弧长,R为半径.25.10π;60°;6π;8,22.5°【解析】(1)S==10π;S=lR=10π,l= 2π.(2)6π=,解得n=60,即圆心角为60°;S=lR=6π,l=2π.(3)S=×2×6π=6π;S==6π,n=540°.(4)4π=×π×R,解得R=8.∴4π=,解得n=22.5,即圆心角为22.5°.填表如下:半径r 圆心角度数n 弧长l 扇形面积s10 36°2π10π6 60°2π6π2 540°6π6π8 22.5°π4π【点评】本题考查了扇形的面积公式S=,其中n为扇形的圆心角的度数,R为圆的半径)或S=lR,l为扇形的弧长,R为半径.三.26.解:如答图,连接CD.∵AB为半圆的直径,点C、D三等分半圆,∴∠AOC=∠COD=∠BOD=×180°=60°,而OC=OD,∴△OCD为等边三角形,∴∠OCD=60°,∴CD∥AB,∴S△BCD=S△OCD,∴S阴影=S扇形OCD==π(cm)2.(第26题答图)【点评】本题考查了扇形的面积公式:S=(n为扇形的圆心角的度数,R为圆的半径)以及弧与圆心角之间的关系以及等边三角形的性质,根据已知得出阴影部分的面积=S扇形OCD 是解题关键.27.解:连接OB,OC,如答图.∵AB是圆O的切线,∴∠ABO=90°.在直角△ABO中,OB=2,OA=4,∴∠OAB=30°,∠AOB=60°.∵OA∥BC,∴∠CBO=∠AOB=60°,且S阴影部分=S扇形△BOC,∴△BOC是等边三角形,边长是2,∴S阴影部分=S扇形△BOC==,即图中阴影部分的面积是.(第27题答图)【点评】本题主要考查了三角形的面积的计算,以及切线的性质,正确证明△BOC是等边三角形是解题的关键.28.解:连接CO,OD,CD,如答图.∵C,D是这个半圆的三等分点,∴CD∥AB,∠COD=60°,∴∠CAD的度数为30°.∵OC=OD,∴△OCD是等边三角形,CD=OC=AB=6,∴△OCD与△CDA是等底等高的三角形,∴S阴影=S扇形OCD=π×62=6πcm2.答:阴影部分的面积S是6πcm2.(第28题答图)【点评】本题主要考查了扇形面积公式的应用,关键是判断出△OCD与△CDA是等底等高的三角形,且△OCD是等边三角形,利用扇形的面积公式求解.29.解:如答图.⊙O的半径为2,⊙C的半径为,点O在⊙C上,连OA,OB,OC.∵OA=2,CA=CB=,即22=()2+()2,∴OA2=CA2+CB2,∴△OCA为直角三角形,∴∠AOC=45°,同理可得∠BOC=45°,∴∠AOB=90°,∴AB为⊙C的直径.∴S阴影部分=S半圆AB﹣S弓形AB=S半圆AB﹣(S扇形OAB﹣S△OAB)=π×()2﹣+×2×2=2.(第29题答图)【点评】本题考查了扇形的面积公式:S=,其中n为扇形的圆心角的度数,R为圆的半径)或S=lR,l为扇形的弧长,R为半径.也考查了勾股定理以及90度的圆周角所对的弦为直径.30.解:由题图可知,将△OAC顺时针旋转90°后可与△ODB重合,∴S△OAC=S△OBD.因此S阴影=S扇形OAB+S△OBD﹣S△OAC﹣S扇形OCD=S扇形OAB﹣S扇形OCD=π×(9﹣1)=2π cm2.即阴影部分的面积是2π cm2.【点评】本题中阴影部分的面积可以看作是扇形AOB与扇形COD的面积差,求不规则的图形的面积,可以转化为几个规则图形的面积的和或差来求.31.解:如答图,连接OC,OD.∵C,D是以AB为直径的半圆上的三等分点,∴∠COD=60°.∵△ACD的面积等于△OCD的面积,∴都加上CD之间弓形的面积得出S阴影=S扇形OCD,∴=(提示:连接CO,DO,S阴影=S扇形COD).(第31题答图)【点评】本题的关键是仔细观察图形,从图中看出S阴影=S扇形COD.32.解:由题图知,底面直径为5米,所以底面半径为2.5米,∴圆锥的母线长=≈2.77(米),∴圆锥的侧面积=×5π×2.77≈21.74(平方米);圆柱的侧面积=5π×1.8≈28.26(平方米).∴故需要蓬布21.76+28.26≈50.0(平方米).【点评】本题利用了勾股定理,圆面积公式,扇形的面积公式,矩形的面积公式求解.。