文档内容
专题 18 弧长和扇形面积(3 个知识点 4 种题型 3 种中考考法)
【目录】
倍速学习四种方法
【方法一】 脉络梳理法
知识点1.弧长公式(重点)
知识点2.扇形的面积公式(重点)
知识点3.圆锥的侧面积和全面积(难点)
【方法二】 实例探索法
题型1.弧长公式的应用
题型2.圆锥与其侧面展开图的关系问题
题型3.利用圆锥的侧面展开图求最短距离
题型4.不规则图形面积的求法
【方法三】 仿真实战法
考法1.弧长公式
考法2.扇形面积公式
考法3.圆锥与其侧面展开图
【方法四】 成果评定法
【学习目标】
1. 了解扇形的概念,理解n°的圆心角所对的弧长和扇形面积的计算公式,并会计算弧长和扇形的面积。
2. 了解圆锥母线的概念理解圆锥与其展开图的对应关系,并掌握圆锥侧面积和全面积的计算方法。
3. 会利用平移及旋转求不规则图形的面积。
【知识导图】【倍速学习五种方法】
【方法一】脉络梳理法
知识点1.弧长公式(重点)
(1)圆周长公式:C=2 R
nπRπ
(2)弧长公式:l= (弧长为l,圆心角度数为n,圆的半径为R)
180
①在弧长的计算公式中,n是表示1°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,则需要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 表示.
④正确区分弧、弧的度数、弧长三个概念π,度数相等的弧,弧长不一定相等,弧长相等的弧不一定是等弧,
只有在同圆或等圆中,才有等弧的概念,才是三者的统一.
【例1】(2022•费县一模)抖空竹在我国有着悠久的历史,是国家级的非物质文化遗产之一.如示意图,
AC,BD分别与 O相切于点C,D,延长AC,BD交于点P.若∠P=120°, O的半径为5cm,则图中弧
CD的长为_____⊙__cm.(结果保留 )( ) ⊙
π
5 5 25 25
A. π B. π C. π D. π
3 6 3 6
知识点2.扇形的面积公式(重点)
(1)圆面积公式:S= r2
(2)扇形:由组成圆心π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)扇形面积计算公式:设圆心角是n°,圆的半径为R的扇形面积为S,则n 1
S扇形 = R2或S扇形 = lR(其中l为扇形的弧长)
360 2
π
(4)求阴影面积常用的方法:
①直接用公式法;
②和差法;
③割补法.
(5)求阴影面积的主要思路是将不规则图形面积转化为规则图形的面积.
【例2】(2022春•长兴县月考)如图,已知扇形AOB的圆心角为120°,半径OA为6cm.求扇形AOB的弧
长和面积.
知识点3.圆锥的侧面积和全面积(难点)
1
圆锥的侧面积:S侧 = •2 r•l= rl.
2
π π
圆锥的全面积:S全 =S底+S侧 = r2+ rl
【例3】如图,圆锥的底面半径πOB=π 6,高OC=8,求该圆锥的侧面积.【例4】(2022秋·陕西安康·九年级统考期末)圆锥的底面直径是 ,母线长 .求它的侧面展开
图的圆心角和圆锥全面积.
【方法二】实例探索法
题型1.弧长公式的应用
1.(2022春•二道区校级月考)如图,四边形ABCD是 O的内接四边形,∠BCD=120°,OB=2.则弧BD
的长为( ) ⊙
8 4
A.2 B.3 C. π D. π
3 3
π π
π
2.(2022•铁西区开学)如果一个扇形的半径是2,弧长是 ,则此扇形的图心角的度数为 .
2
题型2.圆锥与其侧面展开图的关系问题
3.(2023秋·江苏·九年级专题练习)如图,圆锥的底面半径是1,则圆锥侧面展开图中扇形的弧长为(
)
A. B. C. D.4.(2023秋·江苏·九年级专题练习)已知圆锥的底面圆半径为4,侧面展开图扇形的圆心角为 ,则它
的侧面展开图面积为( )
A. B. C. D.
5.(2023秋·江苏·九年级专题练习)如图,如果从半径为 的圆形纸片上剪去 圆周的一个扇形,将留
下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),则这个圆锥的底面半径为( )
A.3 B.6 C.9 D.12
题型3.利用圆锥的侧面展开图求最短距离
6.(2022秋·九年级专题练习)如图,圆锥的底面半径R=3,母线l=5dm,AB为底面直径,C为底面圆
周上一点,∠COB=150°,D为VB上一点,VD= .现有一只蚂蚁,沿圆锥表面从点C爬到D.则
蚂蚁爬行的最短路程是( )
A.3 B.4 C. D.2
7.(2022秋·九年级专题练习)已知圆锥的母线长为2,底面圆的半径为1,如果一只蚂蚁从圆锥的点 出
发,沿表面爬到 的中点 处,则最短路线长为( )
A. B. C. D.
8.(2022秋·九年级专题练习)如图,圆锥的轴截面是边长为6cm的正三角形ABC,P是母线AC的中点.则在圆锥的侧面上从B点到P点的最短路线的长为 .
9.(2022秋·九年级专题练习)如图,圆锥的底面半径为1,母线长为3,一只蚂蚁要从底面圆周上一点B
出发,沿圆锥侧面爬到过母线AB的轴截面上另一母线AC上,问它爬行的最短路线是多少?
10.(2022秋·九年级专题练习)如图是一个圆锥与其侧面展开图,已知圆锥的底面半径是1,母线长是
4.
(1)求这个圆锥的侧面展开图中∠ABC的度数.
(2)如果A是底面圆周上一点,一只蚂蚁从点A出发,绕圆锥侧面一圈再回到A点,求这只蚂蚁爬过的
最短距离.11.(2022秋·江苏泰州·九年级泰州市姜堰区第四中学校考周测)如图所示,已知圆锥底面半径 ,
母线长为 .
(1)求它的侧面展开图的圆心角;
(2)若一甲虫从A点出发沿着圆锥侧面绕行到母线 的中点B,请你动脑筋想一想它所走的最短路线是多少?
题型4.不规则图形面积的求法
12.(2022•九龙坡区模拟)如图,扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=2,连接AB,以点B为圆心,以OB的
长为半径作弧,交弧AB于点C,交弦AB于点D,则图中阴影部分的面积为 .
13.(2022•莆田模拟)如图,方格纸中2个小正方形的边长均为1,图中阴影部分均为扇形,则这两个小扇形的面积之和为 (结果保留 ).
π
14.如图,已知AB是 O直径,且AB=8.C,D是 O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连结BC,∠CBD=
30°. ⊙ ⊙
(1)求∠COA的度数.
(2)求出CE的长度.
(3)求出图中阴影部分的面积(结果保留 ).
π
【方法三】 仿真实战法
考法1.弧长公式
1.(2023•镇江)如图,扇形OAB的半径为1,分别以点A、B为圆心,大于 AB的长为半径画弧,两弧
相交于点P,∠BOP=35°,则 的长l= (结果保留 ).
π2.(2021•泰州)扇形的半径为8cm,圆心角为45°,则该扇形的弧长为 cm.
考法2.扇形面积公式
3.(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. ﹣ B. ﹣ C. ﹣2 D. ﹣
考法3.圆π锥与其侧面展开图π π π
4.(2023•扬州)用半径为24cm,面积为120 cm2的扇形纸片,围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面
圆的半径为 cm. π
5.(2022•宿迁)用半径为6cm,圆心角为120°的扇形纸片围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面圆的
半径是 cm.
6.(2023•徐州)如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形.若母线长 l为6cm,扇形的
圆心角 为120°,则圆锥的底面圆的半径r为 cm.
θ
【方法四】 成果评定法
一.选择题(共10小题)
1.(2023秋•仓山区校级月考)若圆柱的底面半径为 3cm,母线长为 4cm,则这个圆柱的侧面积为
( )
A.12cm2 B.24cm2 C.12 cm2 D.24 cm2
2.(2023秋•鼓楼区校级月考)圆锥底面圆的半径为π3cm,其侧面展开图是π半圆,则圆锥的母线长为()
A.3cm B.6cm C.9cm D.12cm
3.(2023秋•五华区校级月考)如图,锚标浮筒是打捞作业中用来标记锚或沉船位置的,它的上下两部分
是圆锥,中间是圆柱(单位:mm).电镀时,如果每平方米用锌0.1千克,电镀1000个这样的锚标浮
筒,需要多少千克锌?( 的值取3.14)( )
π
A.282.6 B.282600000 C.357.96 D.357960000
4.(2023秋•玄武区校级月考)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
,E为四边形内部一点,且BE⊥CE,∠BCE=30°,连接AE,则阴影部分面积( )
A. B.6 C. D.
π
5.(2023秋•兴宁区校级月考)如图,冰淇淋蛋筒下部呈圆锥形,则蛋筒圆锥部分包装纸的面积(接缝忽
略不计)是( )A.27cm2 B.54cm2 C.27 cm2 D.54 cm2
6.(2023秋•仓山区校级月考)如图, O中,弦ABπ⊥CD于E,若∠A=3π0°, O的半径等于6,则弧
AC的长为( ) ⊙ ⊙
A.6 B.4 C.5 D.8
7.(20π23秋•海淀区校级月考π)如图,四边形ABCDπ是 O的内接四边形π,∠B=58°,∠ACD=40°.若
⊙
O的半径为5,则 的长为( )
⊙
A. B. C. D.
8.(2023秋•宜丰县校级月考)如图,正方形 ABCπD内接于圆O,AB=4,则图中阴影部分的面积是(
)
A.4 ﹣16 B.8 ﹣16 C.16 ﹣32 D.32 ﹣16
9.(202π3秋•鼓楼区校级月考π)如图,O是弧AD所在π圆的圆心.已知点B、πC将弧AD三等分,那么下列
四个选项中不正确的是( )A.AC=2CD B.∠AOC=2∠COD
C.S扇形AOC =2S扇形COD D. =2
10.(2023秋•建邺区校级月考)如图,从一块直径为2m的圆形铁皮上剪出一个圆心角为90°的扇形,则
此扇形的面积为( )
A.2 B. C. D.
二.填空π题(共8小题) π
11.(2023秋•亭湖区校级月考)若圆锥的底面半径长 2cm,母线长 3cm,则该圆锥的侧面积为
cm2.(结果保留 )
12.(2023秋•栖霞区π校级月考)若一个圆锥的底面圆的半径是 2,侧面展开图的圆心角的度数是180°,
则该圆锥的母线长为 .
13.(2023秋•西山区校级月考)圆锥的底面圆半径是1,侧面展开图的圆心角是90°,那么圆锥的母线长
是 .
14.(2023春•兴化市月考)如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形,若圆锥的底面圆
的半径r=5cm,则该圆锥的母线长l=12cm,扇形的圆心角 = °.
θ
15.(2023秋•渝中区校级月考)如图,矩形ABCD中,AD=2CD=4,以D为圆心,AD长为半径画弧,
交CB于E,则图中阴影部分的面积是 .16.(2023秋•东台市月考)若圆锥的底面半径为 2cm,侧面展开图是一个圆心角为120°的扇形,则这个
圆锥的母线长是 cm.
17.(2023秋•五华区校级月考)已知圆锥的底面半径为5cm,它的侧面积是35 cm2,则这个圆锥的母线
长为 cm. π
18.(2023秋•江北区校级月考)如图,在菱形ABCD中,BC=3,∠ADC=120°,以A为圆心,AD为半
径 画 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
.
三.解答题(共8小题)
19.(2023秋•东台市月考)如图1中的某种冰激凌的外包装可以视为圆锥(如图2),制作这种外包装需
要用如图3所示的等腰三角形材料,其中AB=AC,AD⊥BC将扇形EAF围成圆锥时,AE、AF恰好重
合,已知这种加工材料的顶角∠BAC=90°.
(1)求图2中圆锥底面圆直径ED与母线AD长的比值;
(2)若圆锥底面圆的直径ED为5cm,求加工材料剩余部分(图3中阴影部分)的面积.(结果保留
)
π20.(2023秋•玄武区校级月考)如图,在正方形网格中建立平面直角坐标系,一条圆弧经过网格点 A
(0,4),B(﹣4,4),C(﹣6,2),请在网格图中进行如下操作:
(1)若该圆弧所在圆的圆心为D,则D点坐标为 ;
(2)连接AD、CD,则 D的半径长为 (结果保留根号),∠ADC的度数为
; ⊙
(3)若扇形ADC是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥的底面圆的周长为 .(结
果保留根号)
21.(2023•滨海县模拟)如图,AB是 O的直径,点C是 的中点,CE⊥AB于点E,BD交CE于点
⊙
F.
(1)求证:CF=BF;
(2)若BE=OE=3,求 的长度.22.(2023秋•仓山区校级月考)如图,在扇形 AOB中,圆心角∠AOB=90°,半径OA=2.点P为 上
一点,连结OP,过点A作AQ⊥OP于点Q.
(1)求 的长.
(2)当点A、Q、B在同一条直线上时,求扇形AOP的面积.
(3)连结BQ,则线段BQ长的最小值为 .
(4)延长AQ,交直线OB于点C,若点Q为线段AC的三等分点,直接写出AC的长.
23.(2022•江岸区模拟)如图,AB是 O的直径,弦DE垂直平分半径OA,C为垂足,弦DF与半径OB
相交于点P,连接EF、EO,若DE=⊙2,∠DPA=45°.
(1)求 O的半径;
(2)求⊙图中阴影部分的面积.24.(2023•古丈县一模)在半径为 的圆形纸片中,剪出一个圆心角为60°的扇形(图中的阴影部分).
(1)求这个扇形的半径;
(2)若用剪得的扇形纸片围成一个圆锥的侧面,求所围成圆锥的底面圆半径.
25.(2023•丰润区模拟)如图,把两个扇形OAB与扇形OCD的圆心重合叠放在起,且∠AOB=∠COD,
连接AC.
(1)求证:△AOC≌△BOD;
(2)若OA=5cm,OC=3cm,弧AB的长为3 cm,弧CD的长为1.8 cm,求阴影部分的面积.
(3)在(2)的条件下求由扇形OAB围成的圆π锥的高. π26.(2023秋•南关区校级月考)如图①,水平放置的空圆柱形容器内放着一个实心的铁“柱锥体”(由
一个高为5cm的圆柱和一个同底面的高为3cm圆锥组成的铁几何体).向这个容器内匀速注水,水流速
度为5cm3/s,注满为止.整个注水过程中,水面高度h(cm)与注水时间t(s)之间的函数关系如图②
所示.
(1)圆柱形容器的高为 cm.
(2)求线段BC所对应的函数表达式.
(3)直接写出“柱锥体”顶端距离水面3.5cm时t的值.