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专题 24.6 求图形旋转后扫过的面积
◆ 典例分析
【典例1】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 .
【思路点拨】
本题考查了扇形面积和阴影部分的面积计算.将阴影部分面积转化为两扇形面积的差是解题的关键.由于
绕点O点逆时△ODB针旋转60°得到△OD′B′.可见,阴影部分面积为扇形OBB′面积减去扇形ODD′,分
别计算两扇形面积,再计算其差即可.
【解题过程】
解:如图,在扇形OAB中,OC⊥AB于点D,
1
∴ AD=BD= AB=4
2
在Rt△OBD中,根据勾股定理可得:
OB2−OD2=BD2=16.
∵ △ODB绕点O点逆时针旋转60°得到△OD′B′,
∴ △ODB≌△OD′B′,
∴ ∠DOD′=∠BOB′=60°,
60°π·OD2 OD2
∴扇形ODD′面积为: = π,
360° 660°π·OB2 OB2
扇形OBB′面积为: = π,
360° 6
OB2 OD2 π 16π 8π
∴阴影部分面积为: π− π= (OB2−OD2)= = ,
6 6 6 6 3
8π
故答案为: .
3
◆ 学霸必刷
1.(2023·广东佛山·三模)如图,C为半圆内一点,O为圆心,直径AB长为2,∠BOC=60°,
∠BCO=90°,将△BOC绕到心O逆时针旋转至△B′OC′,点C′在OA上,则边BC扫过区域(图中阴影
部分)的面积为 .(结果保留π)( )
1 1 1 1 1 ❑√3
A. π B. π− C. π D. π−
6 3 2 4 4 2
【思路点拨】
1 1
先根据直角三角形的性质可得OC= OB= ,再根据旋转的性质可得∠B′OC′=∠BOC=60°,
2 2
, ,从而可得 , ,然后根据阴影部分的
∠COC′=120° △B′C′O≅△BCO ∠B′OB=120° S
△B′C′O
=S
△BCO
面积等于 即可得.
S +S −S −S
扇形BOB′ △B′C′O 扇形COC′ △BCO
【解题过程】
解:∵直径AB长为2,
∴OB=OB′=1,
∵∠BOC=60°,∠BCO=90°,
∴∠OBC=30°,
1 1
∴OC= OB= ,
2 2
∵∠BOC=60°,△B′OC′是△BOC绕圆心O逆时针旋转得到的,∴∠B′OC′=∠BOC=60°,∠COC′=120°,△B′C′O≅△BCO,
∴ , ,
∠B′OB=120° S =S
△B′C′O △BCO
(1) 2
120π×12 π 120π×
∴S = = , 2 π,
扇形BOB′ 360 3 S = =
扇形COC′ 360 12
π π π
则阴影部分的面积为S +S −S −S = − = ,
扇形BOB′ △B′C′O 扇形COC′ △BCO 3 12 4
故选:C.
2.(2023九年级上·山东泰安·学业考试)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,BC=2,
O,H分别为边AB,AC的中点,将△ABC绕点B逆时针旋转120°到△A BC 的位置,则整个旋转过程
1 1
中线段OH所扫过部分的面积(即阴影部分面积)为( )
7 7 4 7 4
A. π− ❑√3 B. π+ ❑√3 C.π D. π+❑√3
3 8 3 8 3
【思路点拨】
整个旋转过程中线段OH所扫过部分的面积(即阴影部分面积)为以点B为圆心,OB、BH为半径的两个扇
形组成的一个环形,分别求出OB、BH,即可求出阴影部分面积.
【解题过程】
解:连接BH,BH ,
1
∵O、H分别为边AB,AC的中点,将△ABC绕点B逆时针旋转120°到△A BC 的位置,
1 1
∴△OBH≌△O BH ,
1 1
∴线段OH所扫过部分的面积(即阴影部分面积)为以点B为圆心,OB、BH为半径的两个扇形组成的一个
环形,∵∠ACB=90°,∠CAB=30°,BC=2,
∴AB=2BC=4,
∴ ,
AC=❑√AB2−BC2=❑√42−22=2❑√3
∵H为边AC的中点,
1
∴CH= AC=❑√3,
2
∴ ,
BH=❑√BC2+CH2=❑√22+(❑√3) 2=❑√7
∴阴影部分面积 120π(BH2−BC2) 120π×(7−4) ,
= = =π
360 360
故选:C.
3.(2024九年级下·浙江金华·专题练习)将平行四边形ABCD的AD边与BC边分别绕点A、点B逆时针
旋转,得到矩形ABC′D′, 若此时C′、D、B 恰好共线,AB=2cm,AD=4cm,那么边CD扫过的面积
为( )
4
A.8−4❑√3 B.4❑√3 C.12− π D.9
3
【思路点拨】
本题考查了旋转的性质,矩形的性质,勾股定理,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.连接DD′,CC′,
以A为圆心, 的长为半径,作 ,以B为圆心, 的长为半径,作 ,平行四边形 的面积
AD D ´ D′ BC C ´ C′ CC′D′D
就是CD扫过的面积.
【解题过程】
解:连接 , ,以A为圆心, 的长为半径,作 ,以B为圆心, 的长为半径,作 ,
DD′ CC′ AD D ´ D′ BC C ´ C′扫过的面积为 , 及 , 围成的面积,即平行四边形 的面积就是 扫过的面积.
CD D ´ D′ C ´ C′ C′D′ CD CC′D′D CD
由旋转可知,CD∥C′D′,AB=CD=C′D′=2cm,AD=AD′=BC′=4cm ,
∴CC′D′D是平行四边形,
中, ,
∴Rt△ABD BD=❑√AD2−AB2=❑√42−22=2❑√3
∴C′D=BC′−BD=4−2❑√3,
,
∴S =CD⋅C′D=2×(4−2❑√3)=8−4❑√3
▱CC′D′D
故选A.
4.(23-24九年级上·河北石家庄·期中)如图,已知A´B所在圆的半径为5,弦AB的长8,点P是A´B中点,
绕点A逆时针旋转 后得到 ,两位同学提出了相关结论:
A´B 90° A ´ B′
嘉嘉:AP的长为2❑√5;琪琪:AP扫过的面积为❑√5π
下列论正确的是( )
A.两人都错 B.嘉嘉对,琪琪错 C.嘉嘉错,琪琪对 D.两人都对
【思路点拨】
本题考查了垂径定理,勾股定理,扇形面积,令A´B所在圆的圆心为点O,连接OA,OP,OP与AB相交于
1
点Q,根据垂径定理得出AQ= AB=4,OP⊥AB,设PQ=x,则OQ=5−x,根据勾股定理,建立方
2程,求出 ,则 ,即可判断嘉嘉的结论;由旋转的性质得出 ,
PQ=2 AP=❑√AQ2+PQ2=2❑√5 ∠PAP′=90°
nπr2
再根据扇形面积公式S= ,即可求出AP扫过的面积,即可判断淇淇的结论.
360
【解题过程】
解:令A´B所在圆的圆心为点O,连接OA,OP,OP与AB相交于点Q,
∵点P是A´B中点,
1
∴AQ= AB=4,OP⊥AB,
2
设PQ=x,则OQ=5−x,
根据勾股定理可得:AQ2+OQ2=OA2,
即 ,
42+(5−x) 2=52
解得:x =2,x =8(舍去),
1 2
∴PQ=2,
∴ ,故嘉嘉对;
AP=❑√AQ2+PQ2=2❑√5
∵ 绕点A逆时针旋转 后得到 ,
A´B 90° A ´ B′
∴∠PAP′=90°,
∴ 扫过的面积 90π×(2❑√5) 2 ,故琪琪错;
AP = =5π
360
故选:B.
5.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图,半圆O的直径AB=8,弦CD=4❑√2,弦CD在半圆上滑动,
点C从点A开始滑动,到点D与点B重合时停止滑动,若M是CD的中点,则在整个滑动过程中线段BM扫过的面积为( )
A.π B.❑√2π C.4π D.2π
【思路点拨】
本题考查勾股定理及逆定理,扇形面积的计算.根据勾股定理的逆定理可得△OCD是直角三角形,进而得
1
出OM= CD,再根据旋转可得OM旋转的圆心角为90°,半径OM=2❑√2,根据扇形面积的计算方法进
2
行计算即可.
【解题过程】
解:连接OC、OD、OM,如下图:
1
∵OC=OD= AB=4,CD=4❑√2,
2
∴OC2+OD2=CD2,
∴∠COD=90°,
又∵点M为CD的中点,
1
∴OM= CD=2❑√2,
2
弦CD在半圆上滑动,点C从点A开始滑动,到点D与点B重合时停止滑动,OM就绕着点O逆时针旋转
90°,BM扫过的部分为下图中的阴影部分,由题意可得:ON⊥BD,OM⊥AD
1
∴BN= BD=2❑√2=OM,∠ENB=∠EOM=90°,
2
又∵∠MEO=∠BEN,
∴△MEO≌△BEN(AAS),
∴S =S ,
△MEO △BEN
扫过的部分的面积就是 90π×(2❑√2) 2 ,
BM S = =2π
扇形MON 360
故选:D.
6.(2024·山东淄博·二模)如图,在△AOC中,OA=3cm,OC=1cm,将△AOC绕点O顺时针旋转90°
后得到△BOD,则AC边在旋转过程中所扫过的图形的面积为 cm2.
【思路点拨】
本题考查了旋转的性质,以及扇形的面积,掌握“旋转前后的两个图形全等,旋转前后的面积相等”,以
及扇形的面积公式是解题的关键.根据题意可知AC边在旋转过程中所扫过的面积是扇形OAB的面积减去
扇形OCD的面积,根据扇形的面积公式进行计算即可.
【解题过程】
解:如图,
由旋转的性质得S =S ,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=90°,
△OAC △OBD
则AC边在旋转过程中所扫过的图形的面积为:扇形OAB的面积加上S 减去扇形OCD的面积再减去
△OAC
S ,
△OBD
即AC边在旋转过程中所扫过的图形的面积为:扇形OAB的面积减去扇形OCD的面积,∵ OA=3cm,OC=1cm,
90π×32 90π×12
∴ − =2π,
360 360
故答案为:2π.
7.(23-24九年级上·山东济宁·阶段练习)如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC=60°,将
△ABC绕点A逆时针旋转60°后得到△ADE.若AC=2,则线段BC在上述旋转过程中所扫过部分(阴影
部分)的面积是 (结果保留π).
【思路点拨】
本题考查了扇形的面积的计算,正确理解阴影部分的面积是:S +S −S −S 是关键;
扇形BAD △ABC △ADE 扇形ACE
分别求得∶扇形BAD的面积、S 以及S 的面积,即可求解.
△ABC 扇形ACE
【解题过程】
解:∠C=90°,∠BAC=60°,AC=2,
∴AB=4,
60π×42 8π
S 的面积是: = ,
扇形BAD 360 3
在Rt△ABC中,
❑√3
BC=AB⋅sin60°=4× =2❑√3,AC=2,
2
1 1
∴S =S = AC⋅BC= ×2×2❑√3=2❑√3,
△ABC △ADE 2 2
60π×22 2
∴ S = = π,
扇形ACE 360 3
则阴影部分的面积是:S +S −S −S ,
扇形BAD △ABC △ADE 扇形ACE
8π 2π
= +2❑√3−2❑√3− ,
3 3
8π 2π
= − ,
3 3
=2π.故答案为:2π.
8.(2024·山东济宁·三模)如图,在平面直角坐标系中,点A在y轴的正半轴上,OA=1,将OA绕点O
顺时针旋转45°到OA ,扫过的面积记为S ,A A ⊥OA 交x轴于点A ;将OA 绕点O顺时针旋转
1 1 1 2 1 2 2
45°到OA ,扫过的面积记为S ,A A ⊥OA 交y轴于点A ;将OA 绕点O顺时针旋转45°到OA ,
3 2 3 4 3 4 4 5
扫过的面积记为S ,A A ⊥OA 交x轴于点A ;……;按此规律,则S 的值为 .
3 5 6 5 6 2024
【思路点拨】
本题考查坐标与旋转,等腰三角形的判定和性质,扇形的面积.根据旋转的性质,得到△A OA 、
1 2
、 、 、都是等腰直角三角形,分别求出 , , ,利用
△A OA △A OA ⋯ OA =❑√2 OA =2 OA =2❑√2
3 4 5 6 2 4 6
扇形面积求出S ,S ,S ,S ,抽象概括出相应的数字规律,进而得出结论即可.
1 2 3 4
【解题过程】
解:将OA绕点O顺时针旋转45°到OA ,A A ⊥OA 交x轴于点A
1 1 2 1 2
∴∠AOA =45°,OA=OA =1,∠OA A =90°,
1 1 1 2
∴∠A OA =90°−∠AOA =45°,
1 2 1
∴∠OA A =90°−∠A OA =45°,
2 1 1 2
∴△A OA 是等腰直角三角形,
1 2
∴A A =OA =1,
1 2 1
∴ ;
OA =❑√2
2
同理可得: 、 、 、都是等腰直角三角形, , …,
△A OA △A OA ⋯ OA =2 OA =2❑√2
3 4 5 6 4 6
∴ 45π×12 1 , 45π×(❑√2) 2 1 , 45π×22 1 , 45π×(2❑√2) 2 , ;
S = = π S = = π S = = π S = =π ⋯
1 360 8 2 360 4 3 360 2 4 360
∴ ,
S =2n−4π
n∴ ,
S =22020π
2024
故答案为:22020π .
9.(23-24九年级上·辽宁葫芦岛·期中)将Rt△AOB如图放置在直角坐标系中,并绕O点顺时针旋转90°
至△COD的位置,已知A(−2,0),∠ABO=30°.则△AOB旋转过程中所扫过的图形的面积为 .
【思路点拨】
本题考查了作旋转变换及扇形面积的计算,由A(−2,0),得到OA=2,求得OB=2❑√3,∠BAO=60°,
∠AOC′=60°,点C′为AB的中点,根据三角形和扇形的面积公式即可得到结论.
【解题过程】
解:△AOB旋转过程中所扫过的图形如下图所示:
∵A(−2,0),
∴AO=2,
∵∠ABO=30°,
∴AB=4,∠BAO=60°,
∴ ,
BO=❑√AB2−AO2=❑√42−22=2❑√3
∵AO=C′O,∠BAO=60°,
∴∠AOC′=60°,OC′=AC′=C′B,则△AOB旋转过程中所扫过的图形的面积∶
S +S +S
扇形OAC′ △OC′B 扇形OBD
60°×π×22 1 90°×π×(2❑√3) 2
= + ×2❑√3×1+
360° 2 360°
11π
= +❑√3,
3
11π
故答案为: +❑√3.
3
10.(23-24九年级上·浙江金华·期末)如图,已知AB是⊙O的直径,且AB=4,点P为半圆上的一个动
点(不与点A,B重合),D在AB延长线上,作∠PAB,∠PBD的平分线,相交于点C,则∠C=
°;在点P移动的过程中,线段AC扫过的面积= .
【思路点拨】
本题考查了直径所对的圆周角是直角,角平分线的定义,三角形的外角性质,勾股定理,扇形的面积等知
识,设∠PAC=∠BAC=x,∠PBC=∠DBC= y,构建方程组求出 ∠C=45°;取A´B的中点E,以E
为圆心, EA为半径作⊙E,AF是直径,则点C在F´B上运动,则AC扫过的面积=扇形FEB的面积
+△AEB的面积,利用扇形面积公式和三角形面积公式计算即可求解;解题的关键是找到点C的运动轨迹.
【解题过程】
解:∵∠PAB,∠PBD的平分线相交于点C,
∴可以假设∠PAC=∠BAC=x,∠PBC=∠DBC= y,
则有2y=2x+∠P,y=∠C+x,
∴2(∠C+x)=2x+∠P,
1
∴∠C= ∠P,
2
∵AB是直径,
∴∠P=90°,
∴∠C=45°;取A´B的中点E,以E为圆心,EA为半径作⊙E,AF是直径,则点C在F´B上运动,
∵∠AEB=90°,AE=EB,AB=4,
∴EA=EB=2❑√2,
则AC扫过的面积=扇形FEB的面积+△AEB的面积,
90π×(2❑√2) 2 1 ,
= + ×2❑√2×2❑√2
360 2
=2π+4;
故答案为:45,2π+4.
11.(23-24九年级上·北京西城·期中)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的顶点均在格点上,
点C的坐标为(4,−1).
(1)将△ABC绕原点O顺时针方向旋转90°得到对应的△A B C ,请画出△A B C ;
1 1 1 1 1 1
(2)C点运动到C 的过程,线段OC扫过的图形的面积为_______.
1
【思路点拨】
(1)根据旋转的性质,分别作出A、B、C的对应点A 、B 、C ,再依次连接即可;
1 1 1
(2)线段OC扫过的图形的面积即为扇形COC 的面积,先根据坐标两点的距离公式,求出OC=❑√17,
1
再由旋转的性质可知∠COC =90°,最后利用扇形面积公式,即可得到答案.
1
【解题过程】(1)解:如图,△A B C 即为所求作;
1 1 1
(2)解:如图,线段OC扫过的图形的面积即为扇形COC 的面积,
1
∵C(4,−1),
,
∴OC=❑√42+12=❑√17
由旋转的性质可知,∠COC =90°,
1
90π⋅(❑√17) 2 17π,
∴S = =
扇形COC 1 360 4
17π
即线段OC扫过的图形的面积为 ,
4
17π
故答案为: .
4
12.(24-25九年级下·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点的坐标分别为
A(2,3),B(2,1),C(5,1),把△ABC绕着点A按顺时针方向旋转90°得到△AEF,点B的对应点
为E,点C的对应点为F.
(1)在图中画出△AEF;(2)点C的运动路径长为____________;
(3)旋转过程中线段BC扫过的面积为______.
【思路点拨】
本题考查坐标系与图形变换—旋转,以及弧长和扇形面积的计算.熟练掌握旋转三要素,弧长和扇形的计
算公式,是解题的关键.
(1)作出点B、C绕着点A顺时针旋转90°得到的对应点,再首尾顺次连接即可得;
(2)根据弧长公式求解可得;
(3)结合图形知线段BC所扫过的面积为S −S ,再利用扇形的面积公式求解可得.
扇形CAF 扇形BAE
【解题过程】
(1)解:如图所示,△AEF即为所求;
(2)解:∵ ,
AC=❑√22+32=❑√13,∠CAF=90°
90⋅π⋅❑√13 ❑√13
∴点C的运动路径长为 = π,
180 2
❑√13
故答案为: π;
2
(3)解:旋转过程中线段 扫过的面积为
BC S +S −(S +S )=S −S
扇形CAF △AEF 扇形BAE △ABC 扇形CAF 扇形BAE
90⋅π⋅(❑√13) 2 90⋅π⋅22 13 9 ,
= − = π−π= π
360 360 4 4
9
故答案为: π.
4
13.(2023·四川绵阳·一模)如图,在直角坐标系中,线段A B 是将△ABC绕着点P(3,2)逆时针旋转一定
1 1
角度后得到的△A B C 的一部分;
1 1 1(1)在坐标系中画出△A B C ,并写出点C的对应点C 的坐标;
1 1 1 1
(2)求出线段AC在旋转过程中所扫过的图形的面积.
【思路点拨】
n
本题主要考查了旋转的性质和扇形的面积公式,扇形的面积等于 πr2:
360
(1)根据旋转的性质即可画出图形,从图标即可;
(2)先画出线段 PC和PA的运动轨迹,且均为圆弧,再根据图像计算出旋转角度,通过
推算出线段 在旋转过程中所扫过的图形的面积为 即可得到答
△ACP≌△A C P AC S −S
1 1 扇形CC P 扇形AA P
1 1
案.
【解题过程】
(1)解:△A B C 如下图所示,
1 1 1
根据图形读出C 的坐为(−2,3);
1
(2)解:点C绕点P旋转,线段PC的运动轨迹为半径为PC的圆弧,点A绕点P旋转,线段AP的运动轨
迹为半径为AP的圆弧,如下图所示,设红色部分图像的面积为S ,蓝色图形面积为S
1 2
根据旋转的性质可得S =S
1 2
∵△ACP≌△A C P,
1 1
∴线段 在旋转过程中所扫过的图形的面积为
AC S −S
扇形CC P 扇形AA P
1 1
根据A和A 的位置可以得出,点A旋转角度为90°,
1
∵ ,
PC=❑√52+12=❑√26 PA=❑√22+22=2❑√2
1 13π 1
∴S = ×26×π= ,S = ×8×π=2π,
扇形CC 1 P 4 2 扇形AA 1 P 4
9
∴线段AC在旋转过程中所扫过的图形的面积为S −S = π
扇形CC 1 P 扇形AA 1 P 2
14.(2024·黑龙江佳木斯·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点坐标分别是
A(2,−1),B(1,−2),C(3,−3).
(1)将△ABC向上平移5个点位长度,再向左平移4个点位长度,得到△A B C ,请画出△A B C ,
1 1 1 1 1 1
并写出点A 的坐标;
1
(2)请画出△ABC关于x轴对称的△A B C ,并写出点A 的坐标;
2 2 2 2(3)将△ABC绕着原点O顺时针旋转90°,得到△A B C ,求线段AC在旋转过程中扫过的面积(结果保
3 3 3
留π).
【思路点拨】
本题考查简单作图、扇形面积的计算、平移变换、轴对称变换、旋转变换,解答本题的关键是明确题意,
利用数形结合的思想解答.
(1)根据平移的性质得出对应点的位置,画出平移后的图形,写出A 坐标即可;
1
(2)利用轴对称的性质得出对应点的位置,画出图形,写出A 坐标即可;;
2
(3)根据题意画出旋转后的图形,先求得: , ,再由旋转角是
OA=❑√22+12=❑√5 OC=❑√32+32=3❑√2
90°,利用割补法可知,线段AC在旋转过程中扫过的面积等于四分之一个圆环的面积,其中圆环外圆半
径是OC,内圆半径是OA,即可求得答案.
【解题过程】
(1)解:如图所示,△A B C 即为所求;
1 1 1
由图可知:点A 的坐标:A (−2,4);
1 1
(2)如图所示, △A B C 即为所求;
2 2 2由图可知:点A 的坐标:A (2,1)
2 2
(3)将△ABC绕着原点O顺时针旋转90°,得到△A B C ,如图,
3 3 3
∵A(2,−1),C(3,−3),
, ,
∴OA=❑√22+12=❑√5 OC=❑√32+32=3❑√2
由旋转角是90°,利用割补法可知:线段AC在旋转过程中扫过的面积等于四分之一个圆环的面积,其中
圆环外圆半径是OC,内圆半径是OA,
1 1 13
∴线段AC在旋转过程中扫过的面积= π(OC2−OA2)= π[(3❑√2) 2 −(❑√5) 2)= π.
4 4 4
15.(23-24九年级上·山东日照·期中)如图,(1)将△ABC向右平移6个单位长度,再向下平移5个单位长度,画出△ABC平移后的图形△A B C ,
1 1 1
并写出相应坐标;
(2)将△ABC绕点A顺时针旋转90°,画出旋转后的图形△AB C ,并写出B 坐标;
2 2 2
(3)在(2)的条件下,求线段BC在旋转过程中扫过图形的面积.
【思路点拨】
(1)根据平移的性质,画出图形,即可得到坐标;
(2)根据旋转的性质,找出顶点的位置,画出图形,即可得到坐标;.
(3)先计算出AB和AC的长,根据扇形的面积公式,利用线段BC在旋转过程中扫过的面积等于
进行计算.
S −S
扇形B AB 扇形C AC
2 2
【解题过程】
(1)解:如图,△A B C 即为所求;
1 1 1
各顶点坐标:A (4,-4),B (2,0),C (1,-3);
1 1 1(2)解:如图,△AB C 即为所求;
2 2
其中B (2,3);
2
(3)解: , ,
AB=❑√22+42=2❑√5 AC=❑√32+12=❑√10
∵△ABC绕点A顺时针旋转90°得到的△AB C ,
2 2
∴∠BAB =∠CAC =90°,
2 2
∴线段BC在旋转过程中扫过的面积为:
S −S
扇形B AB 扇形C AC
2 2
90π×(2❑√5) 2 90π×(❑√10) 2
= −
360 360
5
= π.
2
16.(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,一段圆弧经过格点A,B,C,
点O为坐标原点(网格纸中每个小正方形的边长为1).(无刻度的直尺作图)(1)画出该图中弧所在圆的圆心P的位置(保留作图痕迹),则点P的坐标为______.
4
(2)分别连接AC、PA和PC,求线段AC绕着点P旋转 ∠APC的度数所形成的图形的面积.
3
【思路点拨】
(1)由垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,即可作线段AB、BC的垂直平分线,其交点即为P点,
结合图形即可得出点P的坐标;
4
(2)根据勾股定理和勾股定理逆定理得出∠APC=90°,则 ∠APC=120°,作PM⊥AC,垂足为点
3
nπR2 nπr2
M,由三角形面积得出PM=❑√10,最后根据S= − 代入进行计算即可得到答案.
360 360
【解题过程】
(1)解:画图如图所示:点P即为所求,
,由图可得:点P的坐标为(2,0),
故答案为:(2,0);
(2)解:如图,
,
由勾股定理得: , ,
AP=PC=❑√22+42=2❑√5 AC=❑√22+62=2❑√10
,
∵AP2+PC2=(2❑√5) 2+(2❑√5) 2=40=AC2
∴△APC为等腰直角三角形,
∴∠APC=90°,
4
∴ ∠APC=120°,
3
作PM⊥AC,垂足为点M,
1 1
∵S = AP⋅PC= AC⋅PM,
APC 2 2
∴2❑√5×2❑√5=2❑√10PM,
∴PM=❑√10,
nπR2 nπr2 120π(2❑√5) 2 120π(❑√10) 2 10 .
∴S= − = − = π
360 360 360 360 3