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专题 13 弧长和扇形面积(综合题)
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易错点拨
知识点01:弧长公式
半径为R的圆中
360°的圆心角所对的弧长(圆的周长)公式:
n°的圆心角所对的圆的弧长公式: (弧是圆的一部分)
细节剖析:
(1)对于弧长公式,关键是要理解1°的圆心角所对的弧长是圆周长的 ,即 ;
(2)公式中的n表示1°圆心角的倍数,故n和180都不带单位,R为弧所在圆的半径;
(3)弧长公式所涉及的三个量: ,知道其中的两
个量就可以求出知识点02:扇形面积公式
1.扇形的定义
叫做扇形.
2.扇形面积公式
半径为R的圆中
360°的圆心角所对的扇形面积(圆面积)公式:
n°的圆心角所对的扇形面积公式:
细节剖析:
(1)对于扇形面积公式,关键要理解圆心角是 1°的扇形面积是圆面积的 ,即
;
(2)在扇形面积公式中,涉及三个量:扇形面积S、扇形半径R、扇形的圆心角,知道其中的两个量就
可以求出第三个量.
(3)扇形面积公式 ,可根据题目条件灵活选择使用,它与三角形面积公式 有点类
似,可类比记忆;
(4)扇形两个面积公式之间的联系: .
知识点03:圆锥的侧面积和全面积
连接 叫做圆锥的母线.
圆锥的母线长为 ,底面半径为r,侧面展开图中的扇形圆心角为n°,则
圆锥的侧面积 ,
圆锥的全面积 .
细节剖析:
就是圆锥的母线, 就是圆锥底面圆的周长.
因此,要求圆锥的侧面积就是求 ,全面积是由 组成的.
易错题专训
一.选择题
1.(2021•余干县校级二模)如图,菱形ABCD中,∠B=60°,AB=4,以AD为直径的⊙O交CD于点E,则劣弧 的长为( )
A. B. C. D.
2.(2020•斗门区二模)若圆锥的底面半径为2,母线长为5,则圆锥的侧面积为( )
A.5π B.10π C.20π D.40π
3.(2022•惠阳区校级开学)如图,要用一个扇形纸片围成一个无底盖的圆锥(接缝处忽略不计),若该
圆锥的底面圆周长为20πcm,侧面积为240πcm2,则这个扇形的圆心角的度数是( )度.
A.120° B.135° C.150° D.160°
4.(2022•五华区校级模拟)如图,在正方形ABCD中,以点A为圆心,AD为半径,画圆弧DB得到扇形
DAB(阴影部分),且扇形DAB的面积为4π.若扇形DAB正好是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥的底
面圆的半径为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2022•丹东)如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,连接AC,OC,若AB=6,∠A=30°,则 的
长为( )A.6π B.2π C. π D.π
6.(2022•虞城县模拟)如图,正方形ABCD中,点O为中心,连接OA,OB,分别以C,D为圆心,以CD的
长为半径,在正方形内部作弧,两弧交于点E,连接DE,CE,分别交OA,OB于点M,N,若AB=2,则
阴影部分的面积为( )
A.6﹣3 B.4﹣2 C.2﹣ D.2+
二.填空题
7.(2022•河南模拟)如图,在扇形AOB中,OA=2,点P为 上一动点,过点P作PC⊥OA于点C,
PD⊥OB于点D,连接CD,当CD取得最大值时,扇形OAB的周长为 .
8.(2022•曲靖模拟)如图,AB是⊙O的直径,CD为弦,AB⊥CD,若CD=2 ,CB=2,则阴影部分的面
积是 .
9.(2020•工业园区一模)如图,把矩形纸片ABCD分割成正方形纸片ABFE和矩形纸片EFCD后,分别裁出扇形BAF和半径最大的圆,若恰好能作为一个圆锥的侧面和底面,则 = .
10.(2020秋•东莞市校级月考)如图,点C在以O为圆心的半圆内一点,直径AB=4,∠BCO=90°,
∠OBC=30°,将△BOC绕圆心逆时针旋转到使点C的对应点C′在半径OA上,则边BC扫过区域(图中
阴影部分)面积为 .(结果保留π)
11.(2019•覃塘区三模)如图,扇形OAB的圆心角为直角,以OA为边作矩形OAFE,边EF交弧AB于点
D,如果图中两个阴影部分面积相等,则 = .
12.(2022•鼓楼区校级模拟)如图,AB=12,点C,D为线段AB的三等分点,则以四段圆弧围成的阴影部
分面积为 .13.(2022•滑县模拟)如图所示,在扇形OAB中,∠AOB=90°,半径OA=4,点F位于 的 处且靠近
点A的位置.点C、D分别在线段OA、OB上,CD=4,E为CD的中点,连接EF、BE.在CD滑动过程中
(CD长度始终保持不变),当EF取最小值时,阴影部分的周长为 .
14.(2021秋•沙坪坝区月考)如图,线段BD、AC互相垂直平分,以点B为圆心的圆恰经过A、D、C三个
点,以DB为直径作圆,DE=1,则图中阴影部分面积和为 .(结果保留π)
三.解答题
15.(2022•衢州)如图,C,D是以AB为直径的半圆上的两点,∠CAB=∠DBA,连结BC,CD.
(1)求证:CD∥AB.
(2)若AB=4,∠ACD=30°,求阴影部分的面积.16.(2022•荆门)如图,已知扇形AOB中,∠AOB=60°,半径R=3.
(1)求扇形AOB的面积S及图中阴影部分的面积S ;
阴
(2)在扇形AOB的内部,⊙O与OA,OB都相切,且与 只有一个交点C,此时我们称⊙O为扇形AOB
1 1
的内切圆,试求⊙O的面积S.
1 1
17.(2022•海门市二模)如图,⊙O的半径为5,弦AB,CD互相垂直,垂足为点E.点F在ED上,且EF
=EC.连接AF,∠EAF=25°.
(1)求 的长;
(2)延长AF交⊙O于点M,连接BM.若EC=EB,求∠AMB的度数.
18.(2021秋•亭湖区期末)《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表.其中《方田》章给出计算弧田面积的公式为:弧田面积= (弦×矢+矢2).如图,弧田由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”
指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.按照上述公式计算所得弧田面积与其实际
面积之间存在误差.现有圆心角∠AOB为120°,弦长AB=2 m的弧田.
(1)计算弧田的实际面积;
(2)按照《九章算术》中弧田面积的公式计算所得结果与(1)中计算的弧田实际面积相差多少平方米?
(取π近似值为3, 近似值为1.7)
19.(2022•高唐县二模)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,∠BAO=30°,AC=8.过点O
作OH⊥AB于点H,以点O为圆心,OH为半径的半圆交AC于点M.
(1)求图中阴影部分的面积;
(2)点P是BD上的一个动点(点P不与点B,D重合),当PH+PM的值最小时,求PD的长度.
20.(2021•雨花区校级一模)如图,点D是线段BC的中点,分别以点B,C为圆心,BC长为半径画弧,两
弧相交于点A,连接AB,AC,AD,点E为AD上一点,连接BE,CE.(1)求证:BE=CE;
(2)以点E为圆心,ED长为半径画弧,分别交BE,CE于点F,G.若BC=4,EB平分∠ABC,求图中阴
影部分(扇形)的面积.