文档内容
专题 16 与圆有关的计算
目录
01 理·思维导图:呈现教材知识结构,构建学科知识体系。
02 盘·基础知识:甄选核心知识逐项分解,基础不丢分。(2大模块知识梳理)
知识模块一:正多边与圆
知识模块二:弧长与扇形面积
03 究·考点考法:对考点考法进行细致剖析和讲解,全面提升。(9大基础考点)
考点一: 求正多边形的中心角
考点二: 已知正多边形的中心角求边数
考点三: 利用弧长公式求弧长
考点四: 由弧长公式或扇形面积公式求圆心角、半径
考点五: 利用扇形面积公式计算扇形面积
考点六: 求弓形面积
考点七:求圆锥的侧面积,底面半径,高,母线
考点八: 求圆锥侧面展开图的圆心角
考点九: 圆锥的实际问题
04 破·重点难点:突破重难点,冲刺高分。(4大重难点)
重难点一: 求某点的弧形运动路径长度
重难点二: 求图形旋转后扫过的面积
重难点三: 求其它不规则图形面积
重难点四:圆锥侧面上最短路径问题
05 辨·易混易错:点拨易混易错知识点,夯实基础。(2大易错点)
易错点1: 误把圆锥底面圆的半径看成侧面展开图中扇形的半径
易错点2: 混淆圆锥的表面积和侧面积知识模块一:正多边形与圆
知识点一:正多边形与圆.
正多边形的外接圆:一般地,用量角器把一个圆n(n≥3)等分,依次连接各等分点所得的多边形是这个圆的
内接正多边形,这个圆是这个正多边形的外接圆,正多边形的外接圆的圆心叫做正多边形的外心,外接圆
的半径叫做正多边形的半径.
【补充】正多边形都只有一个外接圆,圆有无数个内接正多边形.知识点二:正多边形与圆的相关概念
中心 一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.
半径 正多边形外接圆的半径叫做正多边形的半径.
中心角 正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.
边心距 正多边形的中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.
知识点三:正多边形的有关计算
1)内角:正n边形的每个内角和为 .
2)外角/中心角:正n边形的每个外角/中心角为 .
3)周长:正n边形的周长.
4)面积:正n边形的面积 .
知识模块二:弧长与扇形面积
知识点一:弧长公式
弧长公式: (n为圆心角的度数,R为圆的半径).
【注意】在弧长公式中,n表示1°的圆心角的倍数,n和180都不要带单位.
nπR
【补充】在弧长公式l= 中,已知l,n,R中的任意两个量,都可以求出第三个量.
180
知识点二:扇形面积公式
扇形的面积公式: (n为圆心角的度数,R为圆的半径)= (l是n°为圆心角所对的弧长).【补充】
1)根据扇形面积公式和弧长公式,已知S扇形,l,n,R中的任意两个量,都可以求出另外两个量.
2)在利用扇形面积公式求面积时,关键是明确扇形所在圆的半径、扇形的圆心角的度数或扇形的弧长,
nπR2 1
l
然后直接代入公式S扇形=
360
或S扇形=
2
R中求解即可.
知识点三:圆锥的侧面展开图及圆锥的侧面积
母线:连接圆锥顶点和底面圆上任意一点的线段叫做圆锥的母线.
圆锥侧面积公式: (其中l是圆锥的母线长,r是圆锥的
底面半径)
n°
l
圆锥全面积公式: (圆锥的表面积=扇形面积+底
h
r
面圆面积)
圆锥的底面半径 r,高 h,母线长 l 之间可构成一个直角三角形,所以满足
r2+
ℎ
2=l2.
【补充】求弧长或扇形的面积问题常结合圆锥考查,解这类问题只要抓住圆锥侧面展开即为扇形,而这个
nπR
扇形的弧长等于原圆锥底面的周长,扇形的半径等于原圆锥的母线长,即2πr= ,来建立圆锥底面圆
180
的半径r、圆锥母线R和侧面展开图扇形圆心角n°之间的关系.
【易错点】注意不要混淆圆锥的底面半径和圆锥展开后的扇形半径两个概念.
考点一: 求正多边形的中心角
1.(2022·山东青岛·中考真题)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,点M在A´B上,则∠CME的度数
为( )A.30° B.36° C.45° D.60°
2.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图,平面直角坐标系中,原点O为正六边形ABCDEF的中心,
k
EF∥x轴,点E在双曲线y= (k为常数,k>0)上,将正六边形ABCDEF向上平移√3个单位长度,点D
x
恰好落在双曲线上,则k的值为( )
A.4√3 B.3√3 C.2√3 D.3
3.(2024·河北·模拟预测)如图,正六边形ABCDEF和正六边形GHIJKL均以点O为中心,连接
AG,BH,CI,DJ,EK,FL(A,G,H三点共线),若CI=2,IJ=3,则正六边形ABCDEF的
边长为( )
A.√3 B.5 C.√19 D.19
考点二: 已知正多边形的中心角求边数
1.(2021·内蒙古呼伦贝尔·中考真题)一个正多边形的中心角为30°,这个正多边形的边数是( )
A.8 B.12 C.3 D.6
2.(2024·福建厦门·模拟预测)如图,M是正六边形EFGHPQ的中心.在平面直角坐标系中,若点M的坐标为(0,0),点E的坐标为(−1,0),则点H的坐标为()
A.(−2,0) B.(1,1) C.(1,0) D.(2,0)
3.(2023·江西九江·一模)如图正六边形ABCDEF,请仅用无刻度的直尺,分别按照下列要求作图(保
留作图痕迹).
(1)请在图(1)中对角线BE上作一点M,使得BC=2BM;
(2)请在图(2)中BC边上作一点P,使得BC=3BP.
考点三: 利用弧长公式求弧长
1.(2024·甘肃临夏·中考真题)如图,对折边长为2的正方形纸片ABCD,OM为折痕,以点O为圆心,
OM为半径作弧,分别交AD,BC于E,F两点,则E´F的长度为 (结果保留π).
2.(2024·贵州·中考真题)如图,在扇形纸扇中,若∠AOB=150°,OA=24,则A´B的长为( )
A.30π B.25π C.20π D.10π
3.(2024·湖北·中考真题)Rt△ABC中,∠ACB=90°,点O在AC上,以OC为半径的圆交AB于点D,交AC于点E.且BD=BC.
(1)求证:AB是⊙O的切线.
(2)连接OB交⊙O于点F,若AD=√3,AE=1,求弧CF的长.
考点四: 由弧长公式或扇形面积公式求圆心角、半径
1.(2021·黑龙江牡丹江·中考真题)一条弧所对的圆心角为135°,弧长等于半径为3cm的圆的周长的5倍,
则这条弧的半径为( )
A.45cm B.40cm C.35cm D.30cm
2.(2024·云南红河·模拟预测)为了拉动乡村经济振兴,某村设立了一个草帽手工作坊,让留守的老人也
能赚钱,其制作工艺中用固定规格的扇形草毡围成一个底面周长为10π,侧面积为75π的圆锥形草帽,
则制作工艺中所使用扇形草毡的圆心角为( )
A.150° B.120° C.180° D.100°
3.(2024·陕西商洛·模拟预测)传统服饰日益受到关注,如图①为明清时期女子主要裙式之一的马面裙,
π
如图②马面裙可以近似地看作扇形的一部分,其中A´D的长度为 米,裙长AB=0.8米,圆心角
3
∠AOD=∠BOC=60°,则OB的长为( )
A.1米 B.1.8米 C.2米 D.2.2米考点五: 利用扇形面积公式计算扇形面积
1.(2024·吉林·中考真题)某新建学校因场地限制,要合理规划体育场地,小明绘制的铅球场地设计图如
图所示,该场地由⊙O和扇形OBC组成,OB,OC分别与⊙O交于点A,D.OA=1m,OB=10m,
∠AOD=40°,则阴影部分的面积为 m2(结果保留π).
2.(2024·广东深圳·中考真题)如图,在矩形ABCD中,BC=√2AB,O为BC中点,OE=AB=4,则
扇形EOF的面积为 .
3.(2023·山东泰安·中考真题)如图,⊙O是△ABC的外接圆,半径为4,连接OB,OC,OA,若
∠CAO=40°,∠ACB=70°,则阴影部分的面积是( )
4 8 16 32
A. π B. π C. π D. π
3 3 3 3
考点六: 求弓形面积
1.(2021·内蒙古通辽·中考真题)如图,AB是⊙O的弦,AB=2√3,点C是⊙O上的一个动点,且∠ACB=60°,若点M,N分别是AB,BC的中点,则图中阴影部分面积的最大值是 .
2.(2021·山东泰安·中考真题)若△ABC为直角三角形,AC=BC=4,以BC为直径画半圆如图所示,
则阴影部分的面积为 .
3.(2021·四川遂宁·中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O分别与BC,AC交于点
D,E,过点D作DF⊥AC,垂足为点F,若⊙O的半径为4√3,∠CDF=15°, 则阴影部分的面积为( )
A.16π−12√3 B.16π−24√3
C.20π−12√3 D.20π−24√3
考点七: 求圆锥的侧面积,底面半径,高,母线
1.(2024·云南·中考真题)某校九年级学生参加社会实践,学习编织圆锥型工艺品.若这种圆锥的母线长
为40厘米,底面圆的半径为30厘米,则该圆锥的侧面积为( )
A.700π平方厘米 B.900π平方厘米
C.1200π平方厘米 D.1600π平方厘米2.(2024·江苏扬州·中考真题)若用半径为10cm的半圆形纸片围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥底面圆
的半径为 cm.
3.(2023·黑龙江·中考真题)已知圆锥的母线长13cm,侧面积65πcm2,则这个圆锥的高是
cm.
4.(2024·江苏扬州·模拟预测)圆锥的侧面展开图的面积为200πcm2,圆锥母线与底面圆的半径之比为
2:1,则母线长为 .
考点八: 求圆锥侧面展开图的圆心角
1.(2022·江苏徐州·中考真题)如图,圆锥母线AB=6,底面半径CB=2,则其侧面展开图扇形的圆心角
α的度数为 .
2.(2024·四川绵阳·三模)在直角三角形ABC中,已知AB=6,AC=8,∠A=90°,如果把该三角形绕
直线AC旋转一周得到一个圆锥,则该圆锥侧面展开得到的扇形的圆心角大小是 .
3.(2024·宁夏吴忠·模拟预测)如图所示是某几何体的三视图,根据图中数据计算,这个几何体侧面展开
图的圆心角的度数为 °.
考点九: 圆锥的实际问题
1.(2022·湖南邵阳·模拟预测)在一次科学探究实验中,小明将半径为5cm的圆形滤纸片按图1所示的步
骤进行折叠,并围成圆锥形.(1)取一漏斗,上部的圆锥形内壁(忽略漏斗管口处)的母线OB长为6cm,开口圆的直径为6cm.当滤纸
1
片重叠部分三层,且每层为 圆时,滤纸围成的圆锥形放入该漏斗中,能否紧贴此漏斗的内壁(忽略漏斗
4
管口处),请你用所学的数学知识说明;
(2)假设有一特殊规格的漏斗,其母线长为6cm,开口圆的直径为7.2cm,现将同样大小的滤纸围成重叠部
分为三层的圆锥形,放入此漏斗中,且能紧贴漏斗内壁.问重叠部分每层的面积为多少?
2.(2024·湖南长沙·模拟预测)湖南是全国13个粮食主产省之一,水稻播种面积、总产量均居全国第一.
2024年3月19日,习近平总书记来到常德市鼎城区谢家铺镇港中坪村,走进当地粮食生产万亩综合示范
片区,察看秧苗培育和春耕备耕进展.如图为某农户家的圆锥形粮仓示意图,已知其底面周长为3π米,高
度为3.6米,则此粮仓的侧面积为 m2.(结果保留π)
3.(2023·安徽·二模)《九章算术》中有如下问题:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四
分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆高5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体
积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有 斛.重难点一: 求某点的弧形运动路径长度
1.(2024·吉林长春·中考真题)一块含30°角的直角三角板ABC按如图所示的方式摆放,边AB与直线l重
合,AB=12cm.现将该三角板绕点B顺时针旋转,使点C的对应点C'落在直线l上,则点A经过的路径长
至少为 cm.(结果保留π)
2.(2022·内蒙古通辽·中考真题)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC为直径,若AB=2√3,BC=3,
点P从B点出发,在△ABC内运动且始终保持∠CBP=∠BAP,当C,P两点距离最小时,动点P的运动
路径长为 .
3.(2024·黑龙江大兴安岭地·中考真题)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,
在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点坐标分别为A(−1,1),B(−2,3),C(−5,2).
(1)画出△ABC关于y轴对称的△A B C ,并写出点B 的坐标;
1 1 1 1
(2)画出△ABC绕点A逆时针旋转90°后得到的△AB C ,并写出点B 的坐标;
2 2 2
(3)在(2)的条件下,求点B旋转到点B 的过程中所经过的路径长(结果保留π)
2重难点二: 求图形旋转后扫过的面积
1.(2021·广西柳州·中考真题)如图所示,点A,B,C对应的刻度分别为1,3,5,将线段CA绕点C按
顺时针方向旋转,当点A首次落在矩形BCDE的边BE上时,记为点A',则此时线段CA扫过的图形的面积
为( )
4 8
A.4√3 B.6 C. π D. π
3 3
2.(2021·四川凉山·中考真题)如图,将△ABC绕点C顺时针旋转120°得到△A'B'C.已知
AC=3,BC=2,则线段AB扫过的图形(阴影部分)的面积为 .
3.(2024·江苏盐城·二模)如图,在扇形OAB中,OC⊥AB于点D,AB=8,将△ODB绕点O点逆时针
旋转60°,则线段DB扫过的图形面积为是 .
重难点三: 求其它不规则图形面积
1.(2024·山东·中考真题)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠DAB=60°,AB=BC=2AD=2.以点A为圆心,以AD为半径作D´E交AB于点E,以点B为圆心,以BE为半径作E´F所交BC于点F,连接
FD交E´F于另一点G,连接CG.
(1)求证:CG为E´F所在圆的切线;
(2)求图中阴影部分面积.(结果保留π)
2.(2023·江苏宿迁·中考真题)(1)如图,AB是⊙O的直径,AC与⊙O交于点F,弦AD平分∠BAC,
点E在AC上,连接DE、DB,________.求证:________.
从①DE与⊙O相切;②DE⊥AC中选择一个作为已知条件,余下的一个作为结论,将题目补充完整
(填写序号),并完成证明过程.
(2)在(1)的前提下,若AB=6,∠BAD=30°,求阴影部分的面积.
3.(2023·湖北十堰·中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,点O在AB上,以O为圆心,
OA为半径的半圆分别交AC,BC,AB于点D,E,F,且点E是弧DF的中点.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若CE=√2,求图中阴影部分的面积(结果保留π).
重难点四: 圆锥侧面上最短路径问题
1.(2023·湖北十堰·中考真题)如图,已知点C为圆锥母线SB的中点,AB为底面圆的直径,SB=6,AB=4,一只蚂蚁沿着圆锥的侧面从A点爬到C点,则蚂蚁爬行的最短路程为( )
A.5 B.3√3 C.3√2 D.6√3
2.(2024·广东东莞·二模)【综合与实践】
主题:制作圆锥形生日帽.
素材:一张圆形纸板、装饰彩带.
步骤1:如图1,将一个底面半径为r的圆锥侧面展开,可得到一个半径为l、圆心角为n°的扇形.制作圆
锥形生日帽时,要先确定扇形的圆心角度数,再度量裁剪材料.
步骤2:如图2,把剪好的纸板粘合成圆锥形生日帽,
(1)现在需要制作一个r=10cm,l=30cm的生日帽,请帮忙计算出所需扇形纸板的圆心角度数;
(2)为了使(1)中所制作的生日帽更美观,要粘贴彩带进行装饰,其中需要粘贴一条从点A处开始,绕侧
面一周又回到点A的彩带(彩带宽度忽略不计),求彩带长度的最小值.
3.(22-23九年级上·辽宁葫芦岛·阶段练习)如图1,等腰三角形ABC中,当顶角∠A的大小确定时,它
的对边(即底边BC)与邻边(即腰AB或AC)的比值也就确定了,我们把这个比值记作T(A),即
∠A的对边(底边) BC
T(A)= = ,当∠A=60°时,如T(60°)=1.
∠A的邻边(腰) AC(1)T(90°)= ,T(120°)= ,T(A)的取值范围是 ;
(2)如图2,圆锥的母线长为18,底面直径PQ=14,一只蚂蚁从点P沿着圆锥的侧面爬行到点Q,求蚂蚁
爬行的最短路径长.(精确到0.1,参考数据:T(140°)≈0.53,T(70°)≈0.87,T(35°)≈1.66)
易错点1: 误把圆锥底面圆的半径看成侧面展开图中扇形的半径
1.(2024·江苏无锡·二模)将圆心角为150°的扇形围成一个圆锥,若底面圆的直径为10cm,则该圆锥的
侧面积为( )cm2
A.50π B.60π C.90π D.120π
易错点2: 混淆圆锥的表面积和侧面积
1.(2024·山东济宁·模拟预测)如图, 是一个几何体的三视图, 那么这个几何体的表面积是( )
A.12π B.18π C.24π D.30π
2.(2022·宁夏固原·模拟预测)已知一个圆锥的底面直径为20cm,母线长为30cm,则这个圆锥的表面积
是 .