正多邊形和圓
定義:正多邊形的外接圓的圓心叫做這個(gè)正多邊形的中心,外接圓的半徑叫做正多邊形的半徑,正多邊形每一邊所對(duì)的圓心角叫做正多邊形的中心角,中心正多邊形的一邊的距離叫做正多邊形的邊心距。
弧長(zhǎng)和扇形面積
n°的圓心角所對(duì)的弧長(zhǎng)l為:。
圓心角為n°的扇形面積S為:。
圓錐的側(cè)面積為:S=πrl。圓錐的全面積為:S=πrl+πr2。
二、課標(biāo)要求:
1、會(huì)計(jì)算圓的弧長(zhǎng)、扇形的面積。
2、了解正多邊形的概念及正多邊形與圓的關(guān)系。
三、常見考點(diǎn):
1、弧長(zhǎng)和扇形面積,圓錐、圓柱的側(cè)面積及其全面積
2、圓與其它知識(shí)(三角形、四邊形、函數(shù)、相似)的綜合運(yùn)用。
四、專題訓(xùn)練:
1.如圖,兩個(gè)正六邊形ABCDEF、EDGHIJ的頂點(diǎn)A、B、H、I在同一個(gè)圓上,點(diǎn)P在上,則tan∠API的值是( )
A.2B.2C.2D.1
2.半徑為3的正六邊形的周長(zhǎng)為( )
A.18B.C.D.
3.在半徑為6cm的圓中,60°的圓心角所對(duì)弧的弧長(zhǎng)是( )
A.πcmB.2πcmC.3πcmD.6πcm
4.如圖,已知⊙O的半徑為3,弦AB⊥直徑CD,∠A=30°,則的長(zhǎng)為( )
A.πB.2πC.3πD.6π
5.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=1,以A為圓心AC為半徑畫圓,交AB于點(diǎn)D,則陰影部分面積是( )
A.B.C.D.
6.如圖,AB是⊙的直徑,半徑OA的垂直平分線交⊙O于C,D兩點(diǎn),∠C=30°,CD=2,則陰影部分的面積是( )
A.B.πC.D.2π
7.如圖,邊長(zhǎng)為2的正方形ABCD的中心與半徑為3的⊙O的圓心重合,延長(zhǎng)AB,BC分別交⊙O于M,N,則圖中陰影部分的面積是( )
A.B.C.9π﹣4D.9π﹣2
8.已知圓錐的底面半徑為6cm,母線長(zhǎng)為10cm,則這個(gè)圓錐的全面積是( )
A.60πcm2B.96πcm2C.132πcm2D.168πcm2
9.如圖,已知圓錐的底面半徑為r=20cm,h=20cm,現(xiàn)在有一只螞蟻從底邊上一點(diǎn)A出發(fā).在側(cè)面上爬行一周又回到A點(diǎn),則螞蟻爬行的最短距離是( )cm.
A.40B.40πC.160D.80
10.正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,點(diǎn)E是⊙O上的點(diǎn),則∠BEC的度數(shù)為 .
11.如圖,有一個(gè)⊙O和兩個(gè)正六邊形T1,T2.T1的六個(gè)頂點(diǎn)都在圓周上,T2的六條邊都和⊙O相切(我們稱T1、T2分別為⊙O的內(nèi)接正六邊形和外切正六邊形).設(shè)⊙O的半徑為R,則圖中陰影部分的面積 (用含R的式子表示).
12.如圖所示的圖形叫弧三角形,又叫萊洛三角形,是機(jī)械學(xué)家萊洛首先進(jìn)行研究的.弧三角形是這樣畫的:先畫正三角形ABC,然后分別以點(diǎn)A,B,C為圓心,AB長(zhǎng)為半徑畫?。粽切蜛BC的邊長(zhǎng)為2cm,則弧三角形的周長(zhǎng)為 cm.
13.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形ABOC是正方形,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,1),弧AA1是以點(diǎn)B為圓心,BA為半徑的圓??;弧A1A2是以點(diǎn)O為圓心,OA2為半徑的圓?。换2A3是以點(diǎn)C為圓心,CA2為半徑的圓??;弧A3A4是以點(diǎn)A為圓心,AA3為半徑的圓弧,繼續(xù)以點(diǎn)B,O,C,A為圓心,按上述作法得到的曲線AA1A2A3A4A5…,稱為正方形的“漸開線”,則點(diǎn)A2021的坐標(biāo)是 .
14.如圖,將△ABC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°得到△AB'C',AB=2,則圖中陰影部分的面積為 .
15.如圖,在矩形ABCD中,BC=1,以點(diǎn)A為圓心,以AD長(zhǎng)為半徑畫弧交BC于點(diǎn)E,∠DAE=60°,則圖中陰影部分的面積為 .
16.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,等邊△ABC的頂點(diǎn)A在y軸的正半軸上,B(﹣5,0),C(5,0),點(diǎn)D(11,0),將△ACD繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△ABE,則的長(zhǎng)度為 ,線段AE的長(zhǎng)為 ,圖中陰影部分面積為 .
17.如圖,C是半圓上一點(diǎn),AB是直徑,將弧BC沿BC翻折交AB于點(diǎn)D,再將弧BD沿BD翻折交BC于點(diǎn)E,若E是弧BD的中點(diǎn),AD=2,則陰影部分面積為 .
18.已知圓錐的底面圓的半徑為1,母線長(zhǎng)為3,其側(cè)面展開圖的圓心角是 .
19.已知圓錐的底面圓半徑為3cm,高為4cm,則母線長(zhǎng)為 cm,圓錐的側(cè)面積為 cm2.
20.如圖,AB是⊙O的一條弦,OD⊥AB,垂足為C,OD交⊙O于點(diǎn)D,點(diǎn)E在⊙O上,
(1)若∠AOD=50°,求∠DEB的度數(shù);
(2)若OC=3,OA=5,
①求弦AB的長(zhǎng);
②求劣弧AB的長(zhǎng).
21.如圖,四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,四邊形ABCD兩組對(duì)邊的延長(zhǎng)線分別相交于點(diǎn)E、F,且∠E=40°,∠F=50°,連接BD.
(1)求∠A的度數(shù);
(2)當(dāng)⊙O的半徑等于2時(shí),請(qǐng)直接寫出的長(zhǎng)(結(jié)果保留π)
22.如圖,已知AB是⊙O的直徑,C,D是⊙O上的點(diǎn),OC∥BD,交AD于點(diǎn)E,連結(jié)BC.
(1)求證:AE=ED;
(2)若AB=6,∠ABC=30°,求圖中陰影部分的面積.
23.如圖,在菱形ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)O,∠BAO=30°,AC=8.過點(diǎn)O作OH⊥AB于點(diǎn)H,以點(diǎn)O為圓心,OH為半徑的半圓交AC于點(diǎn)M.
(1)求圖中陰影部分的面積;
(2)點(diǎn)P是BD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與點(diǎn)B,D重合),當(dāng)PH+PM的值最小時(shí),求PD的長(zhǎng)度.
24.在扇形OAB中,C是弧AB上一點(diǎn),延長(zhǎng)AC到D,且∠BCD=75°.
(1)求∠AOB的度數(shù);
(2)扇形OAB是某圓錐的側(cè)面展開圖,若OA=12,求該圓錐的底面半徑.
25.如圖,正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,P為上一點(diǎn),連接DE,AE.
(1)∠CPD= °;
(2)若DC=4,CP=,求DP的長(zhǎng).
參考答案
1.解:如圖,連接AE,EI,AH,過點(diǎn)J作JM⊥EI于M.
∵ABCDEF是正六邊形,
∴∠DEF=∠F=120°,
∵FA=FE,
∴∠FEA=∠FAE=30°,
∴∠AED=90°,
同法可證,∠DEI=∠EIH=90°,
∴∠AED+∠DEI=180°,
∴A,E,I共線,
設(shè)IH=IJ=JE=a,
∵JM⊥EI,
∴EM=MI=a,
∴AI=2EI=2a,
∵∠API=∠AHI,
∴tan∠API=tan∠AHI===2,
故選:A.
2.解:∵正六邊形的半徑等于邊長(zhǎng),
∴正六邊形的邊長(zhǎng)a=3,
正六邊形的周長(zhǎng)l=6a=18,
故選:A.
3.解:弧長(zhǎng)為:=2π(cm).
故選:B.
4.解:如圖,連接OB.
∵CD⊥AB,CD是直徑,
∴=,
∴∠AOC=∠BOC,
∵OA=OB,
∴∠A=∠B=30°,
∴∠AOB=180°﹣30°﹣30°=120°,
∴∠COB=∠AOB=60°,
∴∠DOB=180°﹣60°=120°,
∴的長(zhǎng)==2π,
故選:B.
5.解:△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=1,
所以BC=AC=,∠A=60°,
∴S陰影=S△ABC﹣S扇形ACD
=×1×﹣=﹣.
故選:B.
6.解:連接OC,AD
∵∠ACD=30°,
∴∠AOD=60°,
∵OA=OD,
∴△AOD是等邊三角形,
∵AB⊥CD,
∴OA平分CD,
∴CE=DE=CD=,
∵CD垂直平分OA,
∴四邊形ACOD是菱形,
在Rt△ACE中,AC===2,
∴陰影部分面積==π.
故選:A.
7.解:延長(zhǎng)CD,DA交⊙O于E,F(xiàn),
由對(duì)稱性可知,圖中陰影部分的面積=×(S圓O﹣S正方形ABCD)=×(9π﹣4)=π﹣1,
故選:B.
8.解:根據(jù)題意,這個(gè)圓錐的全面積=×2π×6×10+π×62=60π+36π=96π(cm2).
故選:B.
9.解:設(shè)扇形的圓心角為n,圓錐的頂點(diǎn)為B,
∵r=20cm,h=20cm,
∴由勾股定理可得母線l==80(cm),
而圓錐側(cè)面展開后的扇形的弧長(zhǎng)為2×20π=,
∴n=90°,
即△BAA′是等腰直角三角形,
由勾股定理得:AA'==80(cm).
∴螞蟻爬行的最短距離為80cm.
故選:D.
10.解:連接OB,OC,
∵正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,
∴∠BOC=90°,
∴∠BEC=90°÷2=45°.
當(dāng)點(diǎn)E′在劣弧BC上時(shí),∠BE′C=180°﹣∠BAEC=135°
故答案為:45°或135°.
11.解:如圖:連接OA,OB,OG,OH.
∵△AOB為等邊三角形,
∴T1的半徑為R,
在Rt△OAG和Rt△OBG中,
,
Rt△OGB≌Rt△OGA(HL),
∴∠OGB=∠OGA=60°,
∴BG=OG,
設(shè)BG為x,由勾股定理有:x2+R2=(2x)2,
解得:x=R,
外切正六邊形的邊長(zhǎng)為R,
∵陰影部分的面積=外切正六邊形的面積﹣內(nèi)接正六邊形的面積,
又∵內(nèi)接正六邊形的面積為S△AOB的六倍,S△AOB=R2,
∴內(nèi)接正六邊形的面積為:S內(nèi)=6×R2=R2,
∵外切正六邊形的面積為S△OGH的六倍,S△OHG=?(R)2=R2,
∴外切正六邊形的面積為:S外=6×R2=2R2,
∴S陰=S外′﹣S內(nèi)=2R2﹣R2=R2.
12.解:∵△ABC是正三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60°,
∴的長(zhǎng)==(cm),
則弧三角形的周長(zhǎng)=×3=2π(cm),
故答案為:2π.
13.解:A(1,1),
由題意得,A1(2,0),A2(0,﹣2),A3(﹣3,1),A4(1,5),
A5(6,0),A6(0,﹣6),A7(﹣7,1),A8(1,9)…,
∴A4n(1,4n+1),A4n+1(4n+2,0),A4n+2(0,﹣(4n+2)),A4n+3(﹣(4n+3),1).
∵2021=505×4+1,
∴A2021的坐標(biāo)為(2022,0).
故答案為:(2022,0).
14.解:作B′D⊥AB于D,
∵△ABC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°得到△AB'C',AB=2,
∴△AB′C′的面積=△ABC的面積,∠BAB′=45°,AB=AB′=2,
∴B′D=AB′=,
∴S△ABB′===,
∵圖中陰影部分的面積=△AB′C′的面積+△AB′B的面積﹣△ABC的面積=△AB′B′的面積,
∴S陰影=,
故答案為:.
15.解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD=BC=1,AD∥BC,
∴∠AEB=∠DAE=60°,
∵∠B=90°,AE=AD=1,
∴AB=AE?sin60°=,
∴S陰=S矩形ABCD﹣S扇形ADE=﹣=﹣,
故答案為﹣.
16.解:∵等邊△ABC的頂點(diǎn)A在y軸的正半軸上,
∴OB=OC,
∵B(﹣5,0),C(5,0),
∴OB=OC=5,AB=AC=BC=10,
∴OA==5,
∵D(11,0),
∴OD=11,
∴AD2=AO2+OD2=75+121=196,
∵△ACD繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△ABE,
∴∠DAE=60°,AE=AD==14;
∴的長(zhǎng)度為=π;
∴圖中陰影部分面積
=S扇形DAE﹣S扇形BAC=π×AD2﹣π×AC2=π(196﹣100)=16π.
故答案為:π;14;16π.
17.解:如圖,連接AC,CD,DE,OE,過點(diǎn)C作CH⊥AB于H,過點(diǎn)D作DJ⊥CE于J.
∵∠ABC=∠DBC=∠DBE,
∴==,
∴AC=CD=DE,
∵CH⊥AD,DJ⊥CE,
∴AH=HD,CJ=JE,
∵E是的中點(diǎn),
∴=,
∴ED=EB,
∴∠EDB=∠EBD,
設(shè)∠EDB=∠EBD=x,則∠DEC=∠DCE=∠EDB+∠EBD=2x,
∴∠A=∠CDA=∠DCE+∠EBD=3x,
∵AB是直徑,
∴∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∴3x+x=90°,
∴x=22.5°,
∴∠A=∠CDA=67.5°,
∵CA=CD,CH⊥AD,
∴∠ACH=∥DCH=22.5°,
在CH上取一點(diǎn)T,使得CT=DT,連接DT,
∴∠TCD=∠TDC=22.5°,
∴∠HTD=∠TCD+∠TDC=45°,
∵∠THD=90°,
∴∠HTD=∠HDT=45°,
∴HT=DH=1,DT=TC=,
∴CH=1+,
∴CD2=CH2+DH2=(1+)2+12=4+2,
∵∠DCE=2x=45°,
∴∠DCE=∠DEC=45°,
∴△DCE是等腰直角三角形,
∵弓形AmC的面積=弓形DmE的面積,
∴S陰=S四邊形ACED=S△ACD+S△CDE=?AD?CH+CD2=×2×(1+)+×(4+2)=3+2,
故答案為:3+2.
18.解:圓錐側(cè)面展開圖的弧長(zhǎng)是:2π×1=2π(cm),
設(shè)圓心角的度數(shù)是n度,
則=2π,
解得:n=120.
故答案為:120°.
19.解:根據(jù)題意可得,
這個(gè)圓錐的母線長(zhǎng)==5(cm),
這個(gè)圓錐的側(cè)面積=?2π?3?5=15π(cm2).
故答案為:5,15π.
20.解:(1)∵OD⊥AB,
∴=,
∴∠DEB=∠BOD=∠AOD=×50°=25°.
(2)①∵OC=3,OA=5,
∴AC=4,
∵OD⊥AB,
∴==,
∴AC=BC=AB=4,
∴AB=8;
②∵∠AOD的正弦值是==0.8,
∴∠AOD=53°,
∴∠AOB=106°,
∵OA=5,
∴的長(zhǎng)===.
21.解:(1)∵四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,
∴∠DCE=∠A,
∵∠EDF=∠A+∠F=∠A+50°,
而∠EDF+∠DCE+∠E=180°,
∴∠A+50°+∠A+40°=180°,
∴∠A=45°;
(2)連接OB、OD,如圖,
∵∠BOD=2∠A=90°,
∴的長(zhǎng)==π.
22.(1)證明:∵AB是⊙O的直徑,
∴∠ADB=90°,
∵OC∥BD,
∴∠AEO=∠ADB=90°,即OC⊥AD,
又∵OC為半徑,
∴AE=ED,
(2)解:連接CD,OD,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠ABC=30°,
∴∠AOC=∠OCB+∠ABC=60°,
∵OC⊥AD,
∴=,
∴∠COD=∠AOC=60°,
∴∠AOD=120°,
∵AB=6,
∴BD=3,AD=3,
∵OA=OB,AE=ED,
∴OE==,
∴S陰影=S扇形AOD﹣S△AOD=﹣×=3π﹣.
23.解:(1)∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC=4,
∵OH⊥AB,
∴∠AHO=90°,
∵∠OAH=30°,
∴∠AOH=60°,OH=OA=2,AH=OH=2,
∴S陰=S△AOH﹣S扇形OMH=×2×2﹣=2﹣π.
(2)作點(diǎn)M關(guān)于B的對(duì)稱點(diǎn)M′,連接HM′交BD于P,連接PM,連接PM,此時(shí)PH+PM的值最?。?br>∵OH=OM′,
∴∠OHM′=∠OM′H,
∵∠AOH=∠OHM′+∠OM′H=60°,
∴OP=OM′?tan30°=,
∵OD=OA?tan30°=,
∴PD=OD+OP=+=2.
24.解:(1)作出所對(duì)的圓周角∠APB,
∵∠APB+∠ACB=180°,∠BCD+∠ACB=180°,
∴∠APB=∠BCD=75°,
∴∠AOB=2∠APB=150°;
(2)設(shè)該圓錐的底面半徑為r,
根據(jù)題意得2πr=,解得r=5,
∴該圓錐的底面半徑為5.
25.解:(1)如圖,連接BD,
∵正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,P為上一點(diǎn),
∴∠DBC=45°,
∵∠CPD=∠DBC,
∴∠CPD=45°.
故答案為:45;
(2)如圖,作CH⊥DP于H,
∵CP=2,∠CPD=45°,
∴CH=PH=2,
∵DC=4,
∴DH===2,
∴DP=PH+DH=2+2.

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