文档内容
几何-曲线型几何-圆-3 星题
课程目标
知识点 考试要求 具体要求 考察频率
圆 B 1.了解有关圆的概念和性质 少考
2.学习圆的周长和面积公式的推导
3.运用圆的性质以及周长和面积公
式进行计算
知识提要
圆
概念
圆是由一条曲线围成的平面图形.
圆中心的一点叫圆心,用 O 表示.
连接圆心和圆上任意一点的线段是半径,通常用字母 r 表示.
通过圆心并且两端都在圆上的线段是直径,通常用字母 d 来表示.
直径所在的直线是圆的对称轴.
性质
圆有无数条半径,无数条直径,并且所有半径都相等,所有直径都相等;
在同圆或等圆中,直径是半径的 2 倍.d=2r;圆有无数条对称轴;
圆绕着圆心任意旋转,所得到的图形与原来的圆重合;
所有平面图形在周长相同的情况下,圆的面积是最大的.
公式
圆的周长公式:C=2πr
圆的面积公式:S=πr2
精选例题
圆
1. 在荷兰的小镇卡茨赫弗尔,2013年6月建成了一个由三个半圆组成的城市雕塑,三个半圆
的直径分别为 24.2m,19.3m,4.9m,这个雕塑的原始图形来自于阿基米德《引理集》中的
鞋匠刀形 (Arbelos),即下图中阴影部分所示的图形,那么,该城市雕塑中的鞋匠刀形的周
长为 (圆周率用 π 表示).
【答案】 24.2π
【分析】
三个半圆的周长和(19.3×π+4.9×π+24.2×π)÷2=24.2π
2. 如图所示的图形由 1 个大的半圆弧和 6 个小的半圆弧围成,已知最大的半圆弧的直径为
1,则这个图形的周长为 (圆周率用 π 表示).
【答案】 π
【分析】 若大圆里有若干个小圆,且大圆的直径等于这些小圆的直径和,则大圆的周
长等于所有小圆的周长和,则该图形周长等于一个大圆的周长,πd=π.
3. 如图所示,大圆的直径是小圆的 5 倍,大圆内的“S”形曲线(图中虚线)由两段半圆弧
组成.如果已知阴影部分的面积等于 4,那么图中空白部分的面积等于 .
【答案】 21
【分析】 设小圆的半径为 r,则阴影部分的面积为:
1 1
[π(2r) 2-2πr2]+ [π(3r) 2-3πr2]=πr2+3πr2=4πr2,
2 2
所以
πr2=1,
故空白面积为:π(5r) 2-4=25πr2-4=21.
4. 埃及人擅长数学,他们很早之前就发明了一个计算圆的面积的公式:
8d
S=( ) 2
9
其中,d 是圆的直径.在这个公式当中,相当于将圆周率 π 取值为 .
(保留两位小数)
【答案】 3.16
【分析】 由圆的面积公式
8d d
S=( ) 2=π( ) 2
9 2
那么
8
π=( ) 2×4≈3.16
9
5. 一个长方形的长为 9,宽为 6,一个半径为 1 的圆在这个长方形内任意运动,在长方形内
这圆无法运动到的部分,面积的和是 .(π 取 3)
【答案】 1
【分析】 方法一:圆在长方形内部无法运动到的地方就是长方形的四个角,而圆在角
处运动时的情况如下图,圆无法运动到的部分是图中阴影部分,那么我们可以先求出阴影部分
面积,四个角的情况都相似,我们就可以求出总的面积是阴影部分面积的四倍.
阴影部分面积是小正方形面积减去扇形面积,所以我们可以得到:
每个角阴影部分面积为
90 1
1×1-π×12× = ;
360 4
那么圆无法运动到的部分面积为
1
4× =1.
4方法二:如果把四个角拼起来,则阴影如下图所示,则阴影面积为
2×2-3×12=1.
6. 如图所示的图案由半圆构成,已知最大的圆的半径 R=3,则阴影部分面积与最大的圆面积
之比为 .
【答案】 3:8
【分析】 大圆的面积为 S=π×R2=πR2
阴影部分的面积为:
1 1 R 1 1 3
S =[ πR2- ( ) 2 ]×5=( πR2- πR2 )×5= πR2
阴影 5 2 2 5 8 8
所以阴影部分和大圆的面积比为3
πR2: πR2=3:8
8
7. 如图所示的 7 个圆相切于一点,若圆的半径分别是(单位:分米):1,2,3,4,5,6,
7,则图中阴影部分的面积是 平方米.(π 取 3)
【答案】 0.84
【分析】 阴影面积为:
π×12+π×(32-22 )+π×(52-42 )+π×(72-62
)
π×1+π×(3+2)+π×(5+4)+π×(7+6)¿=¿28π¿=¿84(平方分米)¿=¿0.84(平方米).¿
¿
8. 如图所示,已知大圆的半径为 2,则阴影部分 Ⅰ 与Ⅱ的面积之和为
(圆周率用 π 表示).
【答案】 π-2
1
【分析】 Ⅰ和Ⅱ部分面积为 大圆-直角边为2的等腰直角三角形,如图所示:
4Ⅰ和Ⅱ部分面积和为
1 1
π×22- ×2×2=π-2.
4 2
9. 如图是由正方形和半圆形组成的图形,其中 P 点为半圆周的中点,Q 点为正方形一边
BC 的中点,那么阴影部分的面积是 .(π 取 3.14)
【答案】 51.75
【分析】
102+
1
×π×
(10) 2
-
[1
×5×15+
1
×(15+5)×5
]
2 2 2 2
100+12.5π-87.5¿=¿51.75.¿
¿
10. 如图所示的图形由 1 个大的半圆弧和 6 个小的半圆弧围成,已知最大的半圆弧的直径为
20,则这个图形的周长为 (圆周率用 π 表示).【答案】 20π
【分析】 周长等于一个大圆的周长,πd=20π.
11. 如图所示,四个全等的圆每个半径均为 2m,阴影部分的面积是 .
【答案】 16m2.
【分析】 我们虽没有学过圆或者圆弧的面积公式,但做一定的割补后我们发现其实我
们并不需要知道这些公式也可以求出阴影部分面积.如下图,割补后阴影部分的面积与正方形
的面积相等,等于 (2×2) 2=16(m2 ).12. 下图的 4 个圆半径都是 10 厘米,试求阴影部分的面积总和是 平方厘
米.(圆周率 π 取近似值 3)
【答案】 400
1
【分析】 将图中左边一半的阴影部分割补成下图,下图的阴影为一个圆减去 圆,
3
余下 2 圆,所以原题中整个阴影的面积为 ( 2× 2 = 4) 圆, 4 ×3×102=400(平方厘米).
3 3 3 3
13. 如图所示的图案由半圆构成,已知最大的圆的半径 R=3,则阴影部分图形的周长为
,面积为 .(圆周率用 π 表示)27
【答案】 21π; π
8
【分析】 阴影部分图形的周长是大圆的周长加 2.5 个中圆的周长加 5 个小圆的周长:
3 3
2×3×π+2.5×2× ×π+5×2× π=21π
2 4
阴影部分图形的面积是大圆的面积减 2.5 个中圆的面积:
5 3 27
32π- ×( ) 2π= π
2 2 8
14. 如图,斜边为 6 的等腰直角三角形 ABC 放在半径为 5 的圆内,现在保持 B、C 和圆
接触,让三角形 ABC 沿箭头方向在圆内旋转一周,那么三角形 ABC 扫过的图形面积是
.(π 取 3.14)
【答案】 75.36
【分析】 连接 OA 并延长,交 BC 于 E,得到直角三角形 OBE,BE=3,根据勾股定理可知,OE=5,则
OA=4-3=1.
所以扫过阴影面积为:
π52-π12=24π=75.36.
15. 一只羊被拴在一个长为 4 米,宽为 3 米的长方形的羊圈内,在 B 处有一个缺口,羊可
以自由出入,拴绳长 9 米,那么羊能够到达的地方的面积约为 平方米.(
π 取 3.14)
【答案】 50.465
3
【分析】 长方形的对角线长为 5,在羊圈外,羊能够到达的图形包括 个半径为 4
4
1
的圆以及 个半径为 1 的圆,所以羊能够达到的总面积为
4
3 1
3×4+ ×π×42+ ×π×12≈50.465(平方米).
4 4
16. 如右图所示,ABCD 是边长为 10 厘米的正方形,且 AB 是半圆的直径,则阴影部分的
面积是 平方厘米.(取 π=3.14)【答案】 17.875
【分析】 详解:如图2所示,阴影部分面积等于梯形 ABCD 的面积 减去一个四分
1
之一圆的面积,即 (5+10)×5÷2- ×52π=17.875.
4
17. 如图所示,已知最大的圆的直径是 100cm,则最小的圆的直径是 cm.【答案】 50
【分析】
已知最大的圆的直径是 100cm,而最大的圆的直径刚好是大正方形的对角线所以大正方形的
面积为
100×100÷2=5000(cm2
)
图中的小正方形旋转为右图:由此可见,小正方形的面积为大正方形面积的一半.所以小正方
形的面积为
5000÷2=2500(cm2
)
所以小正方形的为 50cm 而最小的圆的直径刚好等于小正方形的边长,即最小的圆的直径是
50cm.
18. 如图,大圆半径为小圆半径两倍,已知图中阴影部分面积为 S ,空白部分面积为 S ,那
1 2
么这两部分面积之比为 .(π 取 3.14)
57
【答案】
100
【分析】 设小圆半径为 R,S =(4R) 2÷2=8R2,S =π(2R) 2-8R2=4πR2-8R2,
2 1
S (π-2)4R2 57
所以 1= = .
S 2×4R2 100
219. 如图是小明用一些半径为 1 厘米、2 厘米、4 厘米、8 厘米的圆、半圆、圆弧和一个正
方形组成的一个鼠头图案,图中阴影部分的总面积为 平方厘米.
【答案】 64
【分析】 半径为 1 厘米的圆的面积为:
π×12=π(平方厘米);
半径为 2 厘米的圆的面积为:
π×22=4π(平方厘米);
半径为 4 厘米的圆的面积为:
π×42=16π(平方厘米);
半径为 8 厘米的圆的面积为:
π×82=64π(平方厘米);
所以阴影部分的面积为:
1
4×π+(16π-4π)+8×8- ×64π=64(平方厘米).
4
20. 在图中所示的 10×12 的网格图中,猴子 KING 的图片是由若干圆弧和线段组成,其中
最大的圆的半径是 4,图中阴影部分的面积是 .(圆周率 π 取 3)【答案】 21.5
【分析】 根据半径为 4 可观察得出小正方形的边长为 1,
阴影部分的面积=大圆面积-空白面积.
大圆的面积:
S=π×42=48,
空白面积:
3
S=5×2+ ×π×12×2+π×22=10+4.5+12=26.5,
4
阴影部分面积:
48-26.5=21.5.
21. 如下图所示的四个正方形的边长都是 1,图中的阴影部分的面积依次用 S ,S ,S ,S 表
1 2 3 4
示,则 S ,S ,S ,S 从小到大排列依次是 .
1 2 3 4
【答案】 S 1) 倍,当小圆在大圆内侧(外侧)作无滑动的
滚动一圈后又回到原来的位置,小圆绕自己的圆心转动了几周?【答案】 n-1 或 n+1.
【分析】 为了确定圆绕圆心转动几周,首先要明确圆心转动的距离.
设小圆的半径为“单位 1”,则大圆的半径为“n”.
⑴在内测滚动时,如图⑴所示,因为圆心滚动的距离为 2π×(n-1).
2π×(n-1)
所以小圆绕自己的圆心转动了: =n-1(圈).
2π
⑵在外侧滚动时,如图⑵所示.
因为圆心滚动的距离为 2π×(n+1).
2π×(n+1)
所以小圆绕自己的圆心转动了: =n+1(圈).
2π
55. 如图是一个对称图形.比较黑色部分面积与灰色部分面积的大小,得:黑色部分面积与灰
色部分面积什么关系.【答案】 相等
【分析】 图中四个小圆的半径为大圆半径的一半,所以每个小圆的面积等于大圆面积
1
的 ,则 4 个小圆的面积之和等于大圆的面积.而 4 个小圆重叠的部分为灰色部分,未覆
4
盖的部分为黑色部分,所以这两部分面积相等,即灰色部分与黑色部分面积相等.
56. 奥运会的会徽是五环图,一个五环图是由内圆直径为 6 厘米,外圆直径为 8 厘米的五个
环组成,其中两两相交的小曲边四边形(阴影部分)的面积都相等,已知五个圆环盖住的面积
是 77.1 平方厘米,求每个小曲边四边形的面积.(π=3.14)
【答案】 4.1 平方厘米.
【分析】 ⑴每个圆环的面积为:
π×42-π×32=7π=21.98(平方厘米)
⑵五个圆环的面积和为:
21.98×5=109.9(平方厘米)
⑶八个阴影的面积为:
109.9-77.1=32.8(平方厘米)
⑷每个阴影的面积为:
32.8÷8=4.1(平方厘米)57. △ABC 为等腰直角三角形,D 为半圆中点,BC 为半圆直径.已知 AB=BC=10,那么
阴影部分面积为多少?(圆周率取 3.14)
【答案】 32.125
【分析】 设 BC 中点为 O,连接 OD,则 OD=5,OB=5,
2 1 1 2
BP:PO=AB:OD=10:5=2:1,BP=5× =3 ,PO=OB-BP=5-3 =1 ,
3 3 3 3
1 1 1 2 1 2 1
S = ×AB×BP= ×10×3 =16 ,S = ×5×1 =4 ,
△ABP 2 2 3 3 △OPD 2 3 6
2 1 1 1 25
阴影部分的面积为 16 + ×π×52-4 =12 + π=32.125.
3 4 6 2 4
58. 如图,大圆半径为小圆的直径,已知大圆半径是 20 厘米,那么阴影面积是多少?(π 取
3.14)【答案】 456 平方厘米
【分析】
如图添加辅助线,小圆内部的阴影部分可以填到外侧来,这样,空白部分就是一个圆的内接正
方形,那么阴影面积是大圆减正方形面积.大圆半径为 20 厘米,则正方形面积是
1
S= ×402=800(平方厘米),
2
阴影面积是
S=202π-800=456(平方厘米).
59. 下图中,阴影部分面积为多少?(AB=3)【答案】 4.5
【分析】 方法一:阴影=小圆-柳叶=4.5;
方法二:阴影=小正方形EHFG=3×3÷2=4.5.
60. 根据图中所给的数值,求这个图形的外周长和面积.(π 取 3.14)
【答案】 14.28;15.14.
1
【分析】 图形的周长是由 4 个 2 和 4 个 圆弧组成,所以周长
4
1
4×2+4× π×2=14.28,
4
图形的面积为:
πr2+4×2×1+22=3.14+12=15.14.
61. 在一块圆形铁板上截下 7 个大小相等的小圆片,如图所示,已知大圆板的半径为 90 厘
米,那么图中阴影部分的面积为多少平方厘米?(π 取 3)【答案】 5400
【分析】 阴影面积 = 总面积 - 空白的面积,小圆板的半径为 90÷3=30(厘米),
阴影部分的面积为 π×902-7×π×302=1800π=5400(平方厘米).
62. 如图,三角形 ABC 是直角三角形,阴影部分 ① 比阴影部分 ② 的面积小 28 平方厘米,
AB 长 40 厘米.求 BC 的长度?(π 取 3.14)
【答案】 32.8 厘米
1
【分析】 图中半圆的直径为 AB,所以其面积为 ×202×π≈200×3.14=628.
2空白部分 ③ 与 ① 的面积和为 628,② - ① =28,所以 ②、③ 部分的面积和
628+28=656.
1 1
有直角三角形 ABC 的面积为 ×AB×BC= ×40×BC=656.所以 BC=32.8 厘米.
2 2
63. 图中的长方形的长与宽的比为 8:3,求阴影部分的面积.
【答案】 244
【分析】 如下图,设半圆的圆心为 O,连接 OC.
从图中可以看出,OC=20,OB=20-4=16,根据勾股定理可得 BC=12.
阴影部分面积等于半圆的面积减去长方形的面积,
1
为:π×202× -(16×2)×12=200π-384=244.
2
64. 一个大圆内有 3 个小圆,大圆直径等于内部小圆直径和,那么大圆的周长和小圆周长什么
关系?【答案】 周长相等.
【分析】 设大圆的直径为 D,小圆的直径分别为 d ,d ,d ,有
1 2 3
D=d +d +d ,
1 2 3
小圆的周长之和为:
πd +πd +πd =π(d +d +d )=πD,
1 2 3 1 2 3
所以大圆周长和所有小圆周长之和相等.
65. 如图所示,两条线段相互垂直,全长为 30 厘米.圆紧贴直线从一端滚动到另一端(没有
离开也没有滑动).在圆周上设一个定点 P,点 P 从圆开始滚动时是接触直线的,当圆停止
滚动时也接触到直线,而在圆滚动的全部过程中点 P 是不接触直线的.那么,圆的半径是多
少厘米?(设圆周率为 3.14,除不尽时,请四舍五入保留小数点后两位.如有多种答案请全
部写出)
【答案】 4.47 或 2.31.
【分析】 如上图:因为在圆滚动的全部过程中点 P 是不接触直线的,所以这个圆的
运动情况有两种可能.一种是圆滚动了不足一圈,根据 P 点的初始位置和终止位置,可知圆
滚动了 270∘.另一种是圆在第一条直线上滚动了将近一圈,在第二条直线上又滚动了将近一
圈,根据 P 点的初始位置和终止位置,可知圆滚动了
270∘+360∘=630∘.
因为两条线段共长 30 厘米,所以 270∘ 的弧长或者 630∘ 的弧长再加上两个半径是 30 厘
米.
270
2πr× +2r=30(厘米),
360
或者630
2πr× +2r=30(厘米),
360
所以圆的半径是 4.47 厘米或 2.31 厘米.
66. 面积为 78.5 平方厘米的圆,周长是多少厘米?(π 取 3.14)
【答案】 3.14 厘米
【分析】 r2=78.5÷3.14=25,r=5.C=2×3.14×5=3.14 厘米.
67. 如图,求阴影部分的面积.(π 取 3.14)
【答案】 2.28
【分析】 阴影部分面积等于四块扇形面积减去正方形面积,而四块扇形恰好构成一个
整圆.圆的直径等于正方形的对角线.设正方形对角线为 l,圆的直径为 d,则
l2
=4,
2
则
l2=8,d2=8,
圆的面积为
πd2
S= =2π=6.28,
4
阴影的面积为
S =6.28-4=2.28.
阴
68. 半径分别为 1,2,3,4 厘米的四个圆的周长之和是多少厘米?(π 取 3.14)【答案】 62.8 厘米
【分析】 (1+2+3+4)×3.14×2=62.8.
69. 图中有 7 个相同的面积为 10 的圆,那么阴影部分面积是多少.
【答案】 20
【分析】 如图,三个小箭头形状能拼成一个半圆,所以原图面积为 2 个圆,为 20.
70. 已知该图为半圆形,两个小圆也是半圆,并且小圆的直径分别是 6 和 8,求阴影部分的
周长是多少?【答案】 14π
【分析】 阴影部分由三段弧形围成,围成阴影区域的周长为三个圆周长的一半.
三个圆的直径分别是 6,8,14.
阴影部分的周长也就是
6×π 8×π (6+8)×π
+ + =14π.
2 2 2
71. 下图中大圆的半径为 12 厘米,六个大小相同的小圆都分别与其相邻的两个小圆及这个大
圆相切.请问小圆的半径是多少?
【答案】 4 厘米.
【分析】 连线如下图所示,可以看出大圆半径是小圆半径的 3 倍,所以小圆半径为
4 厘米.72. 如图,若图中的圆和半圆都两两相切,两个小圆和三个半圆的半径都是 1.求阴影部分的
面积.
【答案】 2.5
【分析】 由于直接求阴影部分面积太麻烦,所以考虑采用增加面积的方法来构造新图
形.1
由右图可见,阴影部分面积等于 大圆面积减去一个小圆面积,再加上 120∘ 的小扇形面积
6
1 1 2
(即 小圆面积),所以相当于 大圆面积减去 小圆面积.而大圆的半径为小圆的 3
3 6 3
倍,所以其面积为小圆的 32=9 倍,那么阴影部分面积为
(1
×9-
2)
×π×12=
5
π=2.5.
6 3 6
73. 如图,正方形的面积是 8,阴影部分的面积是多少?(π 取 3.14)
【答案】 4.56
【分析】 四个半圆的面积之和减去正方形的面积就是阴影部分的面积,四个半圆可以
拼成两个相同的圆,而这个圆和正方形正好是方中圆的关系,由此可求出圆的面积是 6.28,
那么阴影部分的面积就是 6.28×2-8=4.56.
74. 如下图所示,弧 IFD 与 JED 是分别以 A、B 为圆心、以 AD、BD 为半径的圆弧,
已知 AD=DB=DC=4 厘米,且 AGDHB、AFC 与 BEC 分别是三条直线段.线段 IA、
22
FG、CD、EH、JB 都分别垂直于 AB.请问图中阴影部分的面积是多少?(取 π= )
7120
【答案】
7
【分析】 等腰直角三角形 AGF 中 AF=AD=4 厘米,
S =42÷4=4(平方厘米),
△AFG
那么,阴影部分面积为
2× (1 ×AD2×π-S ) (22 ) 120
4 △AGF 2× ×4-4 ¿=¿ (平方厘米).¿
7 7
¿
75. 如图,两个正方套着两个圆。两个同心圆的周长差是 18.84cm,两个正方形的周长差是多
少?
【答案】 24cm
【分析】 同心圆的周长之差是 18.84cm,那么直径的差就是 18.84÷3.14=6,观察
图形,直径差也就是大小正方形边长的差.周长差是其四倍,也就是 6×4=24(cm).76. 把一张长 12cm,宽 8cm 的红纸剪出一个最大的圆,剪剩下的面积是多少?
【答案】 39.76 平方厘米.
【分析】 所能裁出的圆,最大直径为 8cm,半径为 4cm,圆的面积是
π×4×4=50.24(平方厘米),
红纸原来的面积是
12×8=96(平方厘米),
剩下的面积是
96-50.24=39.76(平方厘米).
77. 如图,BD=DC=DA=1.求阴影部分面积.
【答案】 0.6775
【分析】 方法一: 1 π×12- ( 12÷2+ 1 × 1 π ) =0.6775;
2 4 2
方法二: (1 π×12-1×1 ) + (12 - 1 × 1 π ) =0.6775.
2 2 4 2
78. 在一个边长是 20 厘米的正方形纸片上剪下四个大小一样圆,这四个圆的面积和最大是多
少?【答案】 100π 平方厘米
【分析】 设正方形的边长为 a,要使这四个大小一样的圆面积和最大,那么圆的半径
a
为 ,所以四个圆的面积和为
4
4×π×
(a) 2
=4×π×52=100π(平方厘米).
4
79. 如图,图中小圆的面积是 3.14,大圆的面积是多少?(π 取 3.14)
【答案】 6.28
【分析】 大圆、正方形和小圆之间的比是 2π:4:π,即大圆的面积是小圆面积的 2
倍.
80. 如图,是一个边长是 12 厘米的正方形,阴影部分的面积是多少平方厘米?(π≈3.14)【答案】 41.04
【分析】 根据容斥原理,阴影面积是
1
×
(12) 2
×3.14+
1
×122×3.14-
1
×12×12=41.04(平方厘米).
2 2 8 2
81. 如图,分别以三角形的三条边为直径作圆,求阴影部分的面积.(π 取 3)
【答案】 6
【分析】 如图,图中阴影部分为月牙儿状,月牙儿形状与扇形和弓形都不相同,目前
我们还不能直接求出它们的面积,观察发现月牙儿形是两条圆弧所夹部分,再分析可以知道,
两条圆弧分别是不同圆的圆周的一部分.
1 1 1
阴影部分面积= 小圆面积+ 中圆面积+三角形面积- 大圆面积
2 2 2
1 3 1 4 1 1 5
= ⋅π⋅( ) 2+ ⋅π⋅( ) 2+ ×3×4- ⋅π⋅( ) 2
2 2 2 2 2 2 2
= 6
82. 如图(1)是一个直径是 3 厘米的半圆,AB 是直径.如图(2)所示,让 A 点不动,
把整个半圆逆时针转 60∘,此时 B 点移动到 C 点.请问:图中阴影部分的面积是多少平方
厘米?(π 取 3.14)【答案】 4.71 平方厘米
【分析】 图中阴影部分面积为整个图形面积减去半圆的面积,而整个图形面积为一个
半圆面积与一个圆心角为 60∘ 的扇形面积之和.因此阴影面积等于圆心角为 60∘ 的扇形面积,
1
即
×π×32=4.71.
6
83. 如图,ABCD 是边长为 4 厘米的正方形,以 AB、BC、CD、DA 分别为直径画半圆,
求这四个半圆弧所围成的阴影部分的面积.(π 取 3)
【答案】 8 平方厘米.
1 1
【分析】 8×( ×π×22- ×22 )=8π-16≈24-16=8(平方厘米).
4 2
84. 在右图所示的正方形 ABCD 中,对角线 AC 长 2 厘米.扇形 ADC 是以 D 为圆心,
以 AD 为半径的圆的一部分.求阴影部分的面积.【答案】 1.14 平方厘米
π 1
【分析】 如右图所示,S = ×AD2- AD2 ,
1 4 2
S +S =
1
π×
(AC) 2
-
1
AD2=
1
π×AC2-
1
AD2 .
2 3 2 2 2 8 2
因为 AC2=2AD2=4,
所以阴影部分的面积为:
π 1 1 1 1 1
×AD2- AD2+ π×AC2- AD2= π×AC2- AC2=π-2=1.14(平方厘米).
4 2 8 2 4 2
另解:观察可知阴影部分面积等于半圆面积与扇形 ADC 面积之和减去正方形 ABCD 的面
π 1
积,所以阴影部分的面积为
×AD2+ π×AC2-AD2=1.14(平方厘米).
4 8
4 3
85. 大小两圆相交部分(如下图中阴影区域)面积是大圆面积的 ,是小圆面积的 ,量得
15 5
小圆的半径是 5 厘米.问:大圆的半径是多少厘米?【答案】 7.5 厘米
4 3
【分析】 小圆与大圆面积之比为 : =4:9,
15 5
小圆与大圆的半径之比为 2:3,
所以大圆半径是 5÷2×3=7.5(厘米).
86. 已知一个半圆的面积是 56.52,求这个半圆的周长.(π 取 3.14)
【答案】 30.84 厘米
【分析】 圆的 面积=πr2,已知面积是 56.52×2=113.04(平方厘米),可以求出
r=6 厘米,半圆形的 周长=πr+2r=3.14×6+2×6=30.84(厘米).
4 3
87. 如图,大小两圆的相交部分(即阴影区域)的面积是大圆面积的 ,是小圆面积的 .
15 5
如果量得小圆的半径是 5 厘米,那么大圆半径是多少厘米?【答案】 7.5 厘米
3
【分析】 小圆的面积为 π×52=25π,则大小圆相交部分面积为 25π× =15π,
5
4 225 225 15 15
那么大圆的面积为 15π÷ = π,而 = × ,所以大圆半径为 7.5 厘米.
15 4 4 2 2
88. 如图,在一块面积为 28.26 平方厘米的圆形铝板中,裁出了7个同样大小的圆铝板.问:
余下的边角料的总面积是多少平方厘米?(π 取 3.14)
【答案】 6.28.
【分析】 28.26×3.14=32,大圆半径是 3 厘米.小圆半径是 1 厘米,所以边角料
面积为 28.26-7×12×3.14=6.28 平方厘米.
89. 有一个圆形花坛,直径为 20 米,一只小蜜蜂沿着花坛外周飞了一圈,请问它飞了多少米?
如果小蜜蜂沿着图中的虚线,飞一个“8”字,路线构成花坛圆心的两个小圆,那么这次它飞
了多少米?(π 取 3.14)【答案】 62.8 米.
【分析】 小圆半径是 5 米,飞行路线为两个小圆周长,所以是 2π×5×2=62.8 米.
无论小圆有多少个,大小是否相等,只要所有小圆的直径之和等于大圆,那么它们的周长之和
也等于大圆.
90. 在水平地面上匀速行驶的拖拉机速度是每秒 5 米,已知拖拉机前轮直径 0.8 米,后轮直
径 1.25 米.设某一时刻两轮上与地面接触的点为 A 和 B,那么经过多少秒后,A 和 B
再次同时与地面接触?(圆周率取近似值 3)
【答案】 2 秒.
【分析】 前轮与后轮的周长比是 0.8:1.25=16:25,因此走同样的路程,前轮与后
轮转的圈数比是 25:16;从此时到 A 和 B 再次同时与地面接触,两轮都转了整数圈,所以
A 轮转了 25 圈,B 轮转了 16 圈,走的路程是 0.8×3×25=60 米,需要的时间是
60÷5=12 秒.
91. 如下图所示,两个相同的正方形,左图中阴影部分是 9 个圆,右图中阴影部分是 16 个
圆.哪个图中阴影部分的面积大?为什么?【答案】 两图中阴影部分的面积相等.
【分析】 设正方形的边长为 a,每一个圆的半径为 r,则正方形的每一条边上都有
a a a
个圆,从而正方形内部共有 × 个圆,于是这些圆的总面积为:
2r 2r 2r
a a 1
S =πr2 ⋅ ⋅ = πa2 .
阴影 2r 2r 4
可见阴影部分的面积与正方形的面积的比是固定的,也就是说阴影部分的面积只与正方形的边
长有关系,与圆的半径无关,无论圆的半径怎样变化,只要正方形的边长不变,那么阴影部分
的面积就是一定的.
由于上图中两个正方形的边长相同,所以两图中阴影部分的面积相等.
92. 如图,15 枚相同的硬币排成一个长方形,一个同样大小的硬币沿着外圈滚动一周,回到
起始位置.问:这枚硬币自身转动了多少圈?
【答案】 见解析.
【分析】 当硬币在长方形的一条边之内滚动一次时,由于三个硬币的圆心构成一个等
边三角形,所以这枚硬币的圆心相当于沿着半径为硬币 2 倍的圆旋转了
180∘-60∘-60∘=60∘.而硬币上的每一点都是半径等于硬币的圆旋转,所以硬币自身旋转了 120∘.
当硬币从长方形的一条边滚动到另一条边时,这枚硬币的圆心相当于沿着半径为硬币 2 倍的
圆旋转了
360∘-60∘-60∘-90∘=150∘.
而硬币上的每一点都是半径等于硬币的圆旋转,所以硬币自身旋转了 300∘.
长方形的外圈有 12 个硬币,其中有 4 个在角上,其余 8 个在边上,所以这枚硬币滚动一
圈有 8 次是在长方形的一条边之内滚动,4 次是从长方形的一条边滚动到另一条边.
120∘×8+300∘×4=2160∘,
所以这枚硬币转动了 2160∘,即自身转动了 6 圈.
另解:通过计算圆心轨迹的长度,每走一个 2π 即滚动了一圈.
93. 如图,直角三角形 ABC 中,AB 是圆的直径,且 AB=20,阴影甲的面积比阴影乙的面
积大 7,求 BC 长.(π 取 3.14)
【答案】 15
【分析】 因为两块阴影部分都是不规则图形,单独对待它们无法运用面积公式进行处
理,而解题的关键就是如何把它们联系起来,我们发现把两块阴影加上中间的一块,则变成 1
个半圆和 1 个直角三角形,这个时候我们就可以利用面积公式来求解了.
因为阴影甲比阴影乙面积大 7,也就是半圆面积比直角三角形面积大 7.
半圆面积为:
1
×π×102=157,
2
则直角三角形的面积为
157-7=150,
可得
BC=2×150÷20=15.94. 下图是两个圆,它们的面积之和为 1991 平方厘米,小圆的周长是大圆周长的 90%.问:
大圆的面积是多少?
【答案】 1100 平方厘米
【分析】 小圆的周长是大圆周长的 90%,则两圆的半径比为 9:10,面积比为
81:100,大圆面积为 1991÷(81+100)×100=1100(平方厘米).
95. 如图,在一个正方形中恰好放了四个相同的半圆,每个半圆的直径恰好都在边上,一些线
段的长度如图所示,那么中间的阴影面积与四个角上的阴影面积之差是多少?【答案】 16
【分析】 方法一:根据题意,令空白部分的半圆的半径为 r,则可知:
(r+6) 2+(r+2) 2=4r2,解之得:r=10.
S =(2r) 2-πr2=400-100π;
中间阴影
[1 1 ]
S = (2+r)(6+r)- πr2 ×4=384-100π.
四角阴影 2 4
所以 S -S =(400-100π)-(384-100π)=16.
中间阴影 四角阴影
方法二:四角上的阴影部分加上一个圆的面积等于 4 个直角三角形的面积,中间阴影
部分加上一个圆的面积等于中间正方形的面积,根据差不变原理,阴影部分的面积差等于正方
形面积与 4 个直角三角形的面积差,根据弦图可得,两者的差为 (6-2) 2=16.
96. 如图所示,小半圆的直径在大半圆直径上,且线段 EF 平行于大圆直径与小圆相切,若
EF=5 厘米,求大半圆比小半圆面积多多少?(注:π 取 3.14)
【答案】 9.8125 平方厘米.
【分析】不妨设大半圆的半径是 R,小半圆的半径是 r,我们将小半圆的圆心与大半圆的圆心重叠,
那么面积差就是圆环的一半,根据
1
S= π(R2-r2 ),
2
三角形 AOF 是直角三角形,根据勾股定理:
R2-r2=
(5) 2
=2.52,
2
所以面积差是 S=3.14×2.52÷2=9.8125(平方厘米).
97. 已知右图中正方形的边长为 20 厘米,中间的三段圆弧分别以 O 、O 、O 为圆心,求
1 2 3
阴影部分的面积.(π=3)
【答案】 150 平方厘米
【分析】 图中两块阴影部分的面积相等,可以先求出其中一块的面积.而这一块的面
积,等于大正方形的面积减去一个 90∘ 扇形的面积,再减去角上的小空白部分的面积,为:
1
S -S -[(S -S )÷4]=20×20- π×(20) 2-[(20×20-100π)÷4]=75(平方厘米),
正方形 扇形 正方形 圆 4
所以阴影部分的面积为 75×2=150(平方厘米).
98. 如下图所示,图中的曲线是用半径长度的比为 2:1.5:0.5 的 6 条半圆曲线连成的.问:
涂有阴影的部分与未涂阴影的部分的面积比是多少?5
【答案】
11
【分析】 不妨设 1 是最小的半圆的半径.于是其余两种半圆的半径便是 3 和 4.
分别用 S 及 S 表示涂有阴影及未涂阴影部分的面积,由图可知
1 2
S =π ( 12+ 1 ×12+ 1 ×(42-32 ) ) =5π,
1 2 2
S =π×42-S =11π.
2 1
所以
S :S =5:11.
1 2
99. 如图,已知长方形的面积是 12,则图中阴影部分的面积是多少?(π 取 3.14)
【答案】 2.58【分析】 长方形可以分成两个面积相等的正方形,面积都是 6,方中圆,方和圆的面
积比是 4:π,可求出小圆的面积是 1.5π,那么阴影部分的面积是
12-1.5π×2=2.58.
100. 如下图所示,曲线 PRSQ 和 ROS 是两个半圆.RS 平行于 PQ.如果大半圆的半径是
1 米,那么阴影部分是多少平方米?(π 取 3.14)
【答案】 1.07
【分析】 如左下图所示,弓形 RS 的面积等于扇形 ORS 的面积与三角形 ORS 的
1 1 π 1
面积之差,为 ×π×12- ×1×1= - (平方米),
4 2 4 2
1 (RS) 2 1 OR2+OS2 1 12+12 π
半圆 ROS 的面积为 ×π× = π× = π× = (平方米),
2 2 2 4 2 4 4
π 1 π 1
所以阴影部分的面积为 - + = ×(π-1)=1.07(平方米).
4 2 4 2
101. 如图,已知正方形的边长是 2,求大圆及小圆的面积.(π 取 3.14)【答案】 6.28;3.14
【分析】 方中圆,方和圆的面积比为 4:π,可求出小圆的面积是 3.14,大圆的面积
是小圆面积的 2 倍,是 6.28.
102. 求如图中阴影部分的面积.(圆周率取 3.14 ])
【答案】 4.56
【分析】 可将左下橄榄型的阴影部分剖开,两部分分别顺逆时针 90∘,则阴影部分转
化为四分之一圆减去一个等腰直角三角形,所以阴影部分的面积为
1 1
×π×42- ×4×4=4.56.
4 2
103. 一个大圆内有 4 个小圆,其直径的和等于大圆的直径.问:大圆周长与所有小圆周长之
和哪个长?为什么?【答案】 周长相等.
【分析】 设大圆的直径为 D,小圆的直径分别为 d ,d ,d ,d ,有
1 2 3 4
D=d +d +d +d ,
1 2 3 4
小圆的周长之和为:
πd +πd +πd +πd =π(d +d +d +d )=πD,
1 2 3 4 1 2 3 4
所以大圆周长和所有小圆周长之和相等.
104. 如图,图形中的曲线是用半径长度的比为 2:1.5:0.5 的 6 条半圆曲线连成的.问:涂
有阴影的部分的面积与未涂有阴影的部分的面积的比是多少?
【答案】 5:11
【分析】 假设最小圆的半径为 r,则三种半圆曲线的半径分别为 4r,3r 和 r.
1 1 1
阴影部分的面积为: π(4r) 2- π(3r) 2+ πr2+πr2=5πr2 ,
2 2 2
空白部分的面积为:π(4r) 2-5πr2=11πr2,
则阴影部分面积与空白部分面积的比为 5:11.
105. 已知三角形 ABC 是直角三角形,AC=4 厘米,BC=2 厘米,求阴影部分的面积.(
π 取 3.14)【答案】 3.85 平方厘米.
【分析】 设两个半圆的交点为 D,接 CD,
S =S -S +S -S
阴影 大半圆 △ADC 小半圆 △BDC
¿ ¿
所以,
1 (4) 2 1 (2) 2 1
S阴影 = π× + π× - ×2×4
2 2 2 2 2
¿ =3.85(平方厘米).
106. 下图中四个圆的半径都是 5 厘米,求阴影部分的面积。
【答案】 257 平方厘米.
【分析】 直接套用公式,正方形中间的阴影部分的面积不太好计算。容易看出,正方
形中的空白部分是 4 个四分之一圆,利用割补法,可以得到下图。其中的阴影部分的面积与
原图相同,等于一个正方形与 4 个半圆(即 2 个圆)的面积之和,为
(2r) 2+πr2×2=102+3.14×50≈257(厘米2 ).107. 某仿古钱币直径为 4 厘米,钱币内孔边缘恰好是圆心在钱币外缘均匀分布的等弧(如
图).求钱币在桌面上能覆盖的面积为多少?
【答案】 10.84cm2
【分析】 将古钱币分成 8 个部分,外部的 4 个弓形的面积和等于大圆减去内接正
方形,中间的四个扇形的面积恰好等于内接正方形内的内切圆面积,所以总面积等于:
(4) 2 (4) 2 (4) 2
π - ×2+ ×2÷4×π=6π-8=10.84 (cm2 ).
2 2 2
108. 如图,中三个圆的半径都是 5cm,三个圆两两相交于圆心.求阴影部分的面积和.(圆
周率取3.14)【答案】 39.25 平方厘米.
【分析】 将原图割补成如图,阴影部分正好是一个半圆,面积为
5×5×3.14÷2=39.25(cm2
)
109. 一枚半径为 1cm 的圆形硬币相互紧靠着平放在桌面上,让一枚硬币沿着它们的外轮廓滚
过后回到原来的位置,那么与原 A 点重合的点是哪个.硬币自己转动几周,硬币圆心的运动
轨迹周长为多少.【答案】 6π
1
【分析】 先计算轨迹的长度:三个半径为 2 的半圆, ×(2×2π)×3=6π,
2
6π÷2π=3,即为 3 周,所以答案为 A 点,3 周,6π.
110. 已知该图为半圆型,两个小圆也是半圆,并且小圆的直径分别是 3 和 5,求阴影部分的
周长是多少?【答案】 8π
【分析】 阴影部分由三段弧形围成,围成阴影区域的周长为三个圆周长的
一半.也就是
3×π 5×π (3+5)×π
+ + =8π.
2 2 2
111. 图中的 4 个圆的圆心是正方形的 4 个顶点,它们的公共点是该正方形的中心.如果每
个圆的半径都是 1 厘米,那么阴影部分的总面积是多少平方厘米?(π 取 3.14)
【答案】 8 平方厘米
【分析】 如图,阴影部分总面积等于虚边正方形面积,该正方形的对角线长为圆直径
的两倍,等于 4 厘米,所以面积为 4×4÷2=8 平方厘米.112. 12 个相同的硬币可以排成下面的 4 种正多边形(圆心的连线).用一个同样大小的硬币,分别沿着四个正多边形的外圈无滑动地滚动一周.问:在哪个图中这
枚硬币自身转动的圈数最多,最多转动了多少圈?
【答案】 6
【分析】 对于同样是 12 个硬币,所转动的圆心轨迹其实分为两部分,一是在”角”
上的转动,一是在”边”上的滚动.抓住关键方法:圆心轨迹长度 ÷2π= 自身转动圈数.结
论:一样多;都是 6 圈.
113. 把四个直径为 8cm 的圆柱形饮料瓶捆扎在一起,截图如下图,那么围绕一周的绳子长
度是多少?
【答案】 57.12cm
【分析】 为绕一周的长度,分为四段弧和四段直线段.
四段弧形,考虑实际情况,以下图为例:曲直交换的位置,从而得知每段对应圆周的四分之一,总共正好一个周长,即 π×d,
得 25.12cm.
四段直的,每段长为直径,所以为 8×4=32cm.总计围绕一周的长度为 57.12cm.
114. 左图是一个直径是 3 厘米的半圆,AB 是直径.让 A 点不动,把整个半圆逆时针转
60∘,此时 B 点移动到 C 点,如右图所示.那么图中阴影部分的面积是多少平方厘米?(π
取 3.14.)
【答案】 略
【分析】 右图中阴影部分面积等于以 AC 为直径的半圆以及以 AC 为半径的 60∘
扇形的面积和减去以 AB 为直径的半圆面积.
那么阴影部分的面积等于以 AC 为半径的 60∘ 扇形的面积,即
60
×32×π≈1.5×3.14=4.71(平方厘米).
360
115. (1)在一个直径为 d 米的地球仪赤道上用铁丝打一个箍,需要多长的铁丝?
(2)如果要把这个铁丝箍向外扩张 1 米(直径增加 2 米),需要增加多长的铁丝?
(3)地球的赤道半径约是 6370 千米,如果我们也可以给地球的赤道上用铁丝打一个箍,再
把这个铁丝箍向外扩张 1 米,需要增加多长的铁丝?(π 可直接用 π 表示,不需要代入数
值)【答案】 见解析.
【分析】 (1)需要铁丝的长度为 πd 米.
(2)需要增加铁丝的长度为 π(d+2)-πd=2π 米.
(3)需要增加铁丝的长度为 π(d+2)-πd=2π 米.
116. 如图中,正方形的边长是 5cm,两个顶点正好在圆心上,求图形的总面积是多少?(圆
周率取 3.14)
【答案】 142.75cm2
【分析】 ( π×52× 3 +5×5÷2 ) ×2=142.75(cm2 ).
4
117. 有个运动场(如图),它的两头是半圆形,中间是长方形,已知长方形部分的长为 120
米,半圆部分的半径是 50 米.围绕这个运动场跑 2 圈是多少米?这个运动场的面积是多少
米?
【答案】 1108;19850【分析】 分析图形的构成,可知长方形的宽就是圆的直径.
操场一周长为两个长方形的长,加上两端弧,也就是加上一个圆周的长度.
周长为:
120×2+2π×50=554m,
跑两圈为 1108 米.
面积是长方形面积加上一个整圆的面积:
120×100+π×502=19850m2.
118. 如下图所示,AB 为圆 O 的直径,点 D 在圆 O 上.在梯形 ABCD 中,线段 AB
与线段 DC 都分别垂直于 BC;AB=2CD;弧 DMB 是以点 C 为圆心的圆弧.请问下图
22
中阴影部分的面积与圆 O 的面积之比是多少?(取 π= )
7
13
【答案】
44
22
【分析】 不妨设两圆的半径为 1,则圆 O 的面积为 ,阴影部分的面积等于梯形
7
ABCD 的面积减去弓形 DMB 的面积的 2 倍:
1 1 22 1 13
×(1+2)×1-2× × ×12+2× ×12= ,
2 4 7 2 14
所以面积比为
13 22 13
: = .
14 7 44119. 如图,等腰直角三角形的一腰的长是 8 厘米,以它的两腰为直径分别画了两个半圆,那
么阴影部分的面积共有多少平方厘米?(π 取 3.14)
【答案】 18.24
【分析】 如下图,我们将原题中阴影部分分成 ①、②、③、④ 4 个部分,并且这
4 个部分的面积相等.
有 ②、③ 部分的面积和为二分之一圆的面积与其内等腰直角三角形的面积差.
二分之一圆的面积为
1
×4×4×π≈8×3.14=25.12.
2
其内等腰直角的底为 8,高为 4,所以其面积为
1
×8×4=16,
2
所以 ②、③ 部分的面积和为
25.12-16=9.12(平方厘米).
而 ①、②、③、④ 四部分的面积和为 ②、③ 部分的面积和的 2 倍,即为
9.12×2=18.24(平方厘米).
所以,原题中阴影部分的面积共有 18.24 平方厘米.
120. 平面上有 7 个大小相同的圆,位置如图所示.如果每个圆的面积都是 10,那么阴影部
分的面积是多少?【答案】 20
【分析】 题中阴影部分面积可以视为一个完整的圆与 6 个下图阴影部分的面积和.
而图形 ① 可以通过割补得到图形 ②,
1
而图形 ② 是一个圆心角为 60∘ 的扇形,即 圆.
6
1
所以,原题图中阴影部分面积为 1 个完整圆与 6 个 圆,即 2 个圆的面积.
6
即原题图中阴影部分面积为 2×10=20.
121. 下图中,一个小六边形内接于一圆,一个大六边形外切于同一圆.若大正六边形的面积为
10 平方单位,请问小正六边形的面积为多少平方单位?【答案】 7.5
【分析】 旋转,使得内部的六边形与外面的六边形相接,然后可以把内部的六边形分
割,如下图所示,所以内部六边形面积为 10÷24×18=7.5(平方单位).
122. 下图中,AB=3,阴影部分的面积是多少.【答案】 4.5
【分析】 如图可知 EF= 3,设大半圆半径为 R,小圆半径为 r,如右图 R=EH,
r=HG=EG,根据勾股定理得 R2=2r2,故大半圆面积等于小圆面积,由图可知
S =S -S
阴影 小圆 柳叶
=S -2(S -S )
小圆 扇形EHF △EHF
=S -2S +2S
小圆 扇形EHF △EHF
=S -S +2S
小圆 大半圆 △EHF
=2S
△EHF
=EF×GH=3×3÷2=4.5
123. 如图,半径分别是 15 厘米、10 厘米、5 厘米的圆形齿轮 A、B、C 为某传动机械的
一部分,A 匀速转动后带动 B 匀速转动,而后带动 C 匀速转动,请问:
(1)当 A 匀速顺时针转动,C 是顺时针转动还是逆时针转动?
(2)当 A 转动一圈时,C 转动了几圈?【答案】 (1)顺时针转动;(2)3
【分析】 (1)当 A 顺时针转动时,带动逆时针转动,
当 B 逆时针转动时带动 C 顺时针转动.所以当 A 匀速顺时针转动时,C 顺时针转动.
(2)当 A 转动时可带动 B 转动,而 B 转动时可带动 C 转动,且 A,B,C 转动时,
所转过的长度相等,即当 A 转动一圈时,即 A 上的定点转了一圈,转过的长度为圆 A 的
周长,
L =2×π×15=30π(厘米),
A
此时,C 上的点也转过了 30π 厘米,所以当 A 转动一圈时,C 转动的圈数是:
30π
=3(圈).
2×π×5
所以当 A 转动一圈时,C 转动了 3 圈.
124. 下图中,点 P、Q、R 是三个半径都为 7 厘米的圆之圆心.请问图中阴影部分的面积为
22
多少平方厘米?(取 π= )
7【答案】 77
1
【分析】 通过割补可将一块阴影变为 圆(见右图),题中阴影部分面积为半圆面
6
1 22
积即 × ×72=77(平方厘米).
2 7
125. 如下图,两个半径相等的圆相交,两圆的圆心相距正好等于半径,AB 弦约等于 17 厘
米,半径为 10 厘米,求阴影部分的面积.1
【答案】 124 平方厘米
3
【分析】 阴影部分由两个相等的弓形组成,所以只需要求出一个弓形的面积就可以了.
由已知条件,若分别连结 AO ,AO ,BO ,BO ,O O ,如图所示,就可以得到两个等
1 2 1 2 1 2
边三角形(各边长均等于半径),则 ∠AO O =∠BO O =60∘,即 ∠AO B=120∘.
2 1 2 1 2
这样就可以求出以 O 为圆心的扇形 AO BO 的面积,然后再减去三角形 AO B 的面积,
2 1 2 2
就得到弓形的面积,三角形 AO B 的面积可采用面积公式直接求出,其中底是弦 AB,高
2
是 O O 的一半.
1 2
所以,阴影部分面积 =2×(S -S )
扇形AO B △AO B
2 2
=2× ( 3.14×102× 120 - 1 ×17× 10)
360 2 2
1 1
=209 -85=124 (平方厘米).
3 3
126. 如图所示有一个大半圆,在其直径上又并排着四个小半圆,请问大半圆的周长和四个小半
圆的周长之和是什么关系?【答案】 周长相等.
【分析】 设大圆的半径为 R,小圆的半径分别为 r ,r ,r ,r ,有
1 2 3 4
R=r +r +r +r ,
1 2 3 4
五个小半圆的周长之和为:
(π+2)r +(π+2)r +(π+2)r +(π+2)r
1 2 3 4(π+2)(r +r +r +r )¿=¿(π+2)R,¿
¿ 1 2 3 4
所以大圆周长和所有小圆周长之和相等.
127. 图中的三个图形都是由 A、B、C、D(线段或圆)中的两个组合而成,记为 A×B、
C×D、A×D.请你画出表示 A×C 的图形.
【答案】 见解析.
【分析】 观察上图,第一个图形和第三个图形的共同之处是都有一条竖向线段,而它
们共有的字母是 A,因此 A 表示竖向线段;第二个图形与第三个图形的共同之处是都有一
条横向线段,它们的共同字母是 D,因此 D 表示横向线段.这样,由第一个图形可知 B
表示大圆,由第二个图形可知 C 表示小圆,从而 A×C 表示的图形应为竖向线段和小圆组
合而成,即下图.1
128. 古埃及人计算圆形面积的方法:将直径减去直径的 ,然后再平方.由此看来,古埃及
9
人认为圆周率 π 等于多少?(结果精确到小数点后两位数字)
【答案】 3.16.
1
【分析】 假设半径为 r,那么直径为 2r.直径减去直径的 ,然后再平方,得到的
9
是 (8 ×2r ) 2 = 256 r2 ,所以古埃及人认为圆周率 π 等于 256 ,约等于 3.16.
9 81 81
129. 在半径为 1 的圆内,画 13 个点,其中任意 3 点不共线.请证明:一定存在 3 个点,
π
以它 们为顶点的三角形面积小于 .
6
【答案】 略
π
【分析】 证明:将半径为 1 的圆八等分,分为六个扇形,每个扇形的面积是 ,根
6
据抽屉原理,至少有三个点在同—部分中,这三个点组成的三角形不会大于所在的扇形,即
π
.
6
130. 如图,一套绞盘和一组滑轮形成一个提升机构,其中盘 A 直径为 10 厘米,盘 B 直径
为 40 厘米,盘 C 直径为 20 厘米.问:A 顺时针方向转动一周时,重物上升多少厘米?
(π 取 3.14.)【答案】 31.4
1 1
【分析】 A 顺时针转一周时,C 顺时针转 周,同轴的 B 也顺时针转 周,从
2 2
而绳索被拉动的距离等于 B 的半个圆周长即 π×20≈62.8,这时重物应该上升去
1
×62.8=31.4.所以重物上升 31.4 厘米.
2
131. 一个大圆内有 2 个相同的小圆,其直径的和等于大圆的直径.问:大圆周长与两个小圆
周长之和哪个长?为什么?
【答案】 周长相等.
【分析】 设大圆的直径为 D,小圆的直径分别为 d ,d ,有 D=d +d ,小圆的周
1 2 1 2
长之和为:πd +πd =π(d +d )=πD,所以大圆周长和所有小圆周长之和相等.
1 2 1 2132. 如图,以 AD 为直径的半圆 O 内接一个等腰梯形 ABCD,梯形的上底是 60,下底是
100,以梯形上底和腰为直径向外作半圆,形成的阴影部分的面积是多少?(π 取 3.14)
【答案】 2258
【分析】 由已知可得,阴影部分的面积为梯形面积加以 AB、BC、CD 为直径的半
圆面积减去以 AD 为直径的半圆面积,作 OE 垂直于 BC,根据勾股定理可得梯形的高
OE 为 40,则 AB2=BF2+AF2=402+202=2000,阴影部分的面积为:
1 1 (AB) 2 1 (CD) 2 1 (BC) 2 1 (AO) 2
(AD+BC)⋅OE+ π + π + π - π =2258.
2 2 2 2 2 2 2 2 2
133. 在下图中,AC 为圆 O 的直径,三角形 ABC 为等腰直角三角形,其中 ∠C=90∘.
以 B 为圆心,BC 为半径作弧 CD 交线段 AB 于 D 点.若 AC=10 厘米,试求下图中
阴影部分面积之和.(令 π=3)
【答案】 62.5 平方厘米
【分析】 阴影部分面积为圆加扇形减三角形,阴影面积为:1 1
π×52+ ×π×102- ×102=62.5(平方厘米).
8 2
134. 如下图所示,在以 AB 为直径的半圆上取一点 C,分别以 AC 和 BC 为直径在
△ABC 外作半圆 AEC 和 BFC.当 C 点在什么位置时,图中两个弯月型(即阴影部分)
AEC 和 BFC 的面积和最大.
【答案】 当 C 在弧 AB 中点时,阴影部分面积最大.
【分析】 因为 ∠ACB=90∘,由勾股定理及圆的面积公式可知两个小半圆的面积之
和等于大半圆的面积,所以月牙面积等于 △ABC 的面积,当 C 在弧 AB 中点时,△ABC
中 AB 边上的高最大,从而 △ABC 的面积最大,所以当 C 在弧 AB 中点时,阴影部分
面积最大.
135. 在下图中大圆的面积为 30,三个小圆完全相同,那么图中阴影部分的面积为多少?
【答案】 20【分析】 大圆的半径是小圆的三倍,所以,大圆的面积是小圆面积的 9 倍.那么,
阴影面积是整个面积的三分之二,即阴影面积为 20.
136. 图中是一个钟表的圆面,图中阴影部分甲与阴影部分乙的面积之比是多少?
【答案】 1:1
【分析】 根据图形特点,可以把阴影部分甲与乙分别从不同的角度进行分解:
阴影部分甲=120∘的扇形-三角形-小弓形;
阴影部分乙=三角形+小弓形;
由于 120∘ 扇形的面积容易求得,所以问题的关键在于确定弓形与三角形的面积:
综上所述:(1 1) 1
阴影部分甲的面积=圆的面积的 - =圆的面积的 .
3 6 6
所以甲、乙面积之比为 1:1.
137. 如图,这是一个卡通图案,图中的正方形边长是 4 厘米,各个小半圆的半径相同,则阴
影部分的面积是多少平方厘米(π 取 3.14).
【答案】 22.28
【分析】 四个小半圆互相抵消,阴影部分等于正方形加半圆,故面积为:
1
42+ π22=22.28(cm2 ).
2
138. 面上有 7 个大小相同的圆,位置如图所示.如果每个圆的面积都是 10,那么阴影部分
的面积是多少?(π 取 3.14)
【答案】 20
【分析】 阴影包括中间的一个圆和周围六个花瓣状的小小图形.这个图形可以割补成
一个顶角为 60∘ 的扇形,如下图所示,因此六个这样的图形面积和正好是一个圆:阴影部分
的面积等于两个圆的面积,为 20.139. 如下图所示,圆 O 的直径 AB 与 CD 互相垂直,AB=10 厘米,以 C 为圆心,CA
为半径画弧.求月牙形 ADBEA(阴影部分)的面积.
【答案】 25 平方厘米
1
【分析】 因为 S = π AO2 ,
半圆ADB 2
1 1 1 1
S = π AC2= π(AO2+CO2 )= π AO2 ,以 AC 为半径的 圆和圆 O 的一半
扇形ACB 4 4 2 4
面积是相等的,所以 $\text{月牙形$ ADBEA $(阴影部分)的面积}=\triangle ABC\text{的面积}
=\dfrac 1 2\times 10\times 5=25\text{(平方厘米)}$.
140. 下图中五个相同的圆的圆心连线构成一个边长为 10 厘米的正五边形.求五边形内阴影
部分的面积.(π=3.14)【答案】 117.75 平方厘米
【分析】 我们用两条线将五边形分成了三个三角形,如下图所示,可以看出,这个五
边形的五个角的度数和是 180×3=540∘,540÷360=1.5 倍,即阴影部分面积相当于 1.5 个
半径为 5 的圆的面积,所以阴影部分的面积是 π×52×1.5=117.75(平方厘米).141. 一个半径为 3 分米的扇形,面积为 6.28 平方分米,那么它的圆心角是多少度?(π 取
3.14)
【答案】 80 度
6.28
【分析】 扇形所在大圆的面积是 3.14×32=28.26,圆心角是 ×360=80 度.
28.26
142. 在下图中,线段 AB 是圆 C 的直径,在线段 AB 上作两个半圆 APC 及 CQB.圆
PQR 分别与这三个半圆都相切.若 AB=28 厘米,试求圆 PQR 的半径的长度.14
【答案】
3
14
【分析】 如下图所示,设小圆半径为 x 厘米,则 (14-x) 2+72=(x+7) 2,x= .
3
143. 用一块面积为 36 平方厘米的圆形铝板下料,如下图所示,裁出七个同样大小的圆铝板.
所余下的边角料的总面积是多少平方厘米?【答案】 8 平方厘米
【分析】 可以看出大圆半径是小圆的 3 倍,
所以大圆面积是小圆的 9 倍,
所以余下面积为 36÷9×(9-7)=8(平方厘米).
144. 请按照图中尺寸求出两图中阴影部分的面积分别为多少.(π 取 3.14)
【答案】 4.56;28.5
【分析】 (1)4× (1 ×π×22- 1 ×2×2 ) =4π-8=4.56;
4 2
(2)
1
×π×
(10) 2
-
[1
×10×10-
45
×π×102
]
2 2 2 360
25π-50¿=¿28.5.¿
¿145. 有七根直径 5 厘米的塑料管,用一根橡皮筋把它们勒紧成一捆(如图),此时橡皮筋的
长度是多少厘米?(π 取 3)
【答案】 45
【分析】 由右图知,绳长等于 6 个线段 AB 与6个 BC 弧长之和.
将图中与 BC 弧相似的 6 个弧所对的圆心角平移拼补,可得到 6 个角的和是 360∘,
所以 BC 弧所对的圆心角是 60∘,6 个 BC 弧合起来等于直径 5 厘米的圆的周长.
而线段 AB 等于塑料管的直径,
由此知绳长为:5×6+5π=45(厘米).
146. 下图是一个对称的图形,黑色部分面积大还是灰色部分面积大?【答案】 一样大
【分析】 大圆半径是小圆半径的两倍,所以大圆面积是小圆面积的 4 倍,所以四个
小圆的面积等于大圆的面积,由容斥原理得两部分的面积一样大.
147. 如图所示,一块半径为 2 厘米的圆板,从位置 ① 起始,依次沿线段 AB、BC、CD
滚到位置 ②.如果 AB、BC、CD 的长都是 20 厘米,那么圆板经过区域的面积是多少平
方厘米?(π 取 3.14,答案保留两位小数.)
【答案】 228.07
【分析】 小圆滚动时所经过的区域如下图所示.半圆 FEQ、半圆 JKL 的面积之和是 4π 平方厘米;长方形 FGBQ、BHIP、IJLM 的面
积之和是
(18+16+14)×4=192(平方厘米);
60∘ 的扇形 BGH 的面积为
1 8π
×42×π= ;
6 3
PIMNO 部分的面积为 (12+π) 平方厘米.
所以总面积为
8π 23
4π+192+ +12+π=204+ π≈228.07(平方厘米).
3 3
148. 下图中的大正方形边长为 4 厘米,每个圆弧皆是半径为 1 厘米的半圆或四分之一圆,
( 22)
请问阴影部分面积为多少平方厘米? π=
7
【答案】 10【分析】 将图形分割如下图所示,阴影部分可拼成 10 个小正方形.所以阴影部分
面积为 1×1×10=10(平方厘米).
149. 有一飞镖形建筑物 ABCD,其各边之长度如下图所示,AB=60 米、BC=70 米、
CD=40 米、AD=30 米,并且已知 ∠ADC=90∘.在其外围拟建一条步道,使得此步道的
外缘距离建筑物之最近距离都保持 5 米.请问沿着此步道之外缘绕一圈共需走多少米?(取
π=3.14)
【答案】 229.25【分析】 可知步道可分为直线段与圆弧段,直线段之长度和为
60+70+(30-5)+(40-5)=190(米).而三个圆弧的角度和为 360∘+90∘=450∘.
450∘
所以三个圆弧段的长度和为 2×5×3.14× =39.25(米).故绕一圈需走
360∘
190+39.25=229.25(米).
150. 图中有半径分别为 5 厘米、4 厘米、3 厘米的三个圆,A 部分(即两小圆重叠部分)
的面积与阴影部分的面积相比,哪个大?大多少?
【答案】 一样大.
【分析】 如图所示,半径为 5 厘米的圆与半径为 4 里面的圆面积之差为
π×52-π×42=9π,
它等于半径为 3 厘米的圆面积
π×32=9π,
同时等于图中阴影部分面积与 B 部分面积之和.
而小圆面积又等于 A 部分的面积与 B 部分面积之和,因此 A 部分的面积与阴影部分面积
相等.
151. 如图,直角三角形 ABC 中,AB 是圆的直径,且 AB=20,阴影甲(上方阴影)的面
积比阴影乙(下方阴影)的面积大 7,求 BC 长.(π 取 3.14)【答案】 15
【分析】 阴影甲和阴影乙的面积差等于半圆的面积减去直角三角形ABC的面积,半
1 (20) 2
圆的面积为 ×π× =50π≈157,
2 2
S 2×150
所以 S =157-7=150,BC= △ABC = =15.
△ABC AB 20
152. 有一个直角三角形 PQR,直角在 Q 点,以其三边为直径作三个半圆.矩形 STUV 的
各边与半圆相切且平行于 PQ 或 QR,如下图所示.如果 PQ=6 厘米,QR=8 厘米,则
STUV 的面积是多少平方厘米?
【答案】 144
【分析】 由勾股定理得大半圆的直径为 10 厘米,则三个半圆的半径分别为 3 厘米,
4 厘米,5 厘米.可知:SV =3+4+5=12(厘米),ST=5+3+4=12(厘米).面积为
12×12=144(平方厘米).153. 如图所示,正方形 ABCD 的面积是 64 平方厘米,E、F 分别为所在半圆弧的中点.
求阴影部分的面积.(π 取 3.14)
【答案】 73.12 平方厘米.
【分析】 从图中可以看出,两块空白图形的面积等于半圆面积加上正方形面积减去
△AED 的面积,即
8×8+π×42÷2-8×12÷2=41.12
而阴影部分面积等于整个图形面积减去空白的面积,即
8×8+π×42-41.12=73.12(平方厘米).
154. 图中的 4 个圆的圆心恰好是正方形的 4 个顶点,如果每个圆的半径都是 1 厘米,那么
阴影部分的总面积是多少平方厘米?(π 取 3.14)【答案】 10.28 平方厘米
【分析】 图中的阴影部分恰好可以拼成一个边长为 2 的正方形和两个半径为 1 的
圆,2×2+3.14×1×1×2=10.28.
155. 如图,求阴影部分的面积.
【答案】 24
【分析】 阴影部分的面积等于直角三角形的面积加上两个直径分别为 6 和 8 的半
圆面积减去直径为 10 的半圆的面积,
1 1 (6) 2 1 (8) 2 1 (10) 2
×6×8+ ×π× + ×π× - ×π× =24.
2 2 2 2 2 2 2
注:这就是著名的希波克拉底模型,结合了勾股定理的运用.
156. 如图所示,扇形 AOB 的圆心角是 90 度,半径是 2,C 是弧 AB 的中点.求两个阴
影部分的面积差.(π 取 3.14)
【答案】 0
【分析】 两个阴影分别加上下部的空白部分可得到扇形和半圆,而扇形和半圆面积相
等,所以,面积之差是 0.
157. 如下图所示,AB 是一根长度为 1 的线段,要移到与它相距为 2 的 CD 处(CD=1).
在移动过程中,AB 扫过的面积至少是多少?【答案】 可以任意小,即可以无限接近 0,但不等于 0.
【分析】 如下图所示,先将线段 AB 绕 B 点顺时针旋转 n∘ 至 EB,再将 EB 沿
直线 BE 平移到 FG,然后线段 FG 绕 G 点逆时针旋转 n∘ 至 GH,最后将 GH 沿直线
平移到 CD.由于平移时是沿着线段所在的直线移动,所以平行移动时扫过的面积为 0.在
nπ
整个移动的过程中,线段扫过的面积就只是两个扇形(阴影部分),面积和为 .当 n 无
180
限接近 0 时,面积无限接近 0.
158. 如下图所示,阴影正方形的顶点分别是大正方形 EFGH 各边的中点,分别以大正方形
各边的一半为直径向外作半圆,再分别以阴影正方形的各边为直径向外作半圆,形成 8 个
“月牙形”.这 8 个“月牙形”的总面积为 5 平方厘米,问大正方形 EFGH 的面积是多
少平方厘米?【答案】 10
【分析】 因为两个“月牙形”的面积等于一个空白三角形的面积,所以 8 个“月牙
形”的面积等于 4 个空白三角形的面积(大正方形的一半),所以大正方形的面积为
5×2=10(平方厘米).
159. 如下图,有 8 个半径为 1 厘米的小圆,用它们的圆周的一部分连成一个花瓣图形,图
中的黑点是这些圆的圆心.则花瓣图形的面积是多少平方厘米?(π 取 3)
【答案】 19
【分析】 本题直接计算不方便,可以利用分割移动凑成规则图形来求解.
如上图,连接顶角上的 4 个圆心,可得到一个边长为 4 的正方形.可以看出,与原图相比,
正方形的每一条边上都多了一个半圆,所以可以把原花瓣图形的每个角上分割出一个半圆来补
1
在这些地方,这样得到一个正方形,还剩下 4 个 圆,合起来恰好是一个圆,所以花瓣图
4
形的面积为 42+π×12=19(平方厘米).在求不规则图形的面积时,我们一般要对原图进行切割、移动、补齐,使原图变成一个规则的
图形,从而利用面积公式进行求解.这个切割、移动、补齐的过程实际上是整个解题过程的关
键。