
考點(diǎn)一 正多邊形和圓 考點(diǎn)二 求正多邊形的中心角
考點(diǎn)三 已知正多邊形的中心角求邊數(shù) 考點(diǎn)四 求弧長(zhǎng)
考點(diǎn)五 求扇形的半徑 考點(diǎn)六 求圓心角
考點(diǎn)七 求某點(diǎn)的弧形運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)度 考點(diǎn)八 求扇形的馬面積
考點(diǎn)九 求圖形旋轉(zhuǎn)后掃過(guò)的面積 考點(diǎn)十 求不規(guī)則圖形的面積
考點(diǎn)一 正多邊形和圓
例題:(2022·江蘇·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,已知的半徑為1,則它的內(nèi)接正方形的邊長(zhǎng)為( )
A.1B.2C.D.
【答案】C
【分析】利用正方形的性質(zhì)結(jié)合勾股定理得出正方形的邊長(zhǎng).
【詳解】連接OB、OC,如圖所示,
∵的半徑為1,四邊形正方形,
∴OB=OC=1,∠BOC=90°,
∴,
故選C.
【點(diǎn)睛】此題考查了正多邊形和圓、勾股定理,正確掌握正方形的性質(zhì)是本題的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2022·江蘇·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))若正六邊形的邊長(zhǎng)為4,則它的外接圓的半徑為( )
A.B.4C.D.2
【答案】B
【分析】畫(huà)出圖形(見(jiàn)解析),先求出正六邊形的中心角的度數(shù),再根據(jù)等邊三角形的判定與性質(zhì)即可得.
【詳解】解:如圖,正六邊形的中心角,邊長(zhǎng),
,
是等邊三角形,
,
即這個(gè)正六邊形的外接圓的半徑為4,
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查了正多邊形與圓、等邊三角形的判定與性質(zhì),正確求出正六邊形的中心角的度數(shù)是解題關(guān)鍵.
2.(2022·河南新鄉(xiāng)·九年級(jí)期末)如圖,的外切正六邊形的邊心距的長(zhǎng)度為,那么正六邊形的周長(zhǎng)為( )
A.2B.6C.12D.
【答案】C
【分析】過(guò)點(diǎn)O作OG⊥AB,垂足為G,根據(jù)邊心距得到OG=,證明△OAB是等邊三角形,利用勾股定理求出AB,從而可得周長(zhǎng).
【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)O作OG⊥AB,垂足為G,
由題意可得:OG=,
在正六邊形ABCDEF中,∠AOB==60°,OA=OB,
∴△OAB是等邊三角形,
∴AB=OA==2,
∴正六邊形ABCDEF的周長(zhǎng)為2×6=12,
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查的是正多邊形和圓,根據(jù)正六邊形的性質(zhì)求出△OAB是等邊三角形是解答此題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)二 求正多邊形的中心角
例題:(2022·遼寧大連·九年級(jí)期末)如圖,正五邊形ABCDE內(nèi)接于⊙O,則正五邊形中心角∠COD的度數(shù)是( )
A.76°B.72°C.60°D.36°
【答案】B
【分析】根據(jù)正多邊形的中心角的計(jì)算公式:計(jì)算即可.
【詳解】解:∵五邊形ABCDE是⊙O的內(nèi)接正五邊形,
∴五邊形ABCDE的中心角∠COD的度數(shù)為=72°,
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查的是正多邊形和圓,掌握正多邊形的中心角的計(jì)算公式:是解題的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2022·湖北恩施·九年級(jí)期末)如圖.點(diǎn)O是正五邊形的中心,是正五邊形的外接圓,的度數(shù)為_(kāi)___.
【答案】##36度
【分析】連接,先求出中心角的度數(shù),再根據(jù)圓周角定理即可得.
【詳解】解:如圖,連接,
點(diǎn)是正五邊形的中心,是正五邊形的外接圓,
中心角,
由圓周角定理得:,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查了圓內(nèi)接正五邊形和圓周角定理,熟練掌握?qǐng)A內(nèi)接正五邊形的中心角的求法是解題關(guān)鍵.
2.(2021·吉林·九年級(jí)階段練習(xí))如圖,正五邊形ABCDE內(nèi)接于⊙O,作OF⊥BC交⊙O于點(diǎn)F,連接FA,則∠OFA=_____°.
【答案】36
【分析】連接OA,OB,OB交AF于J.由正多邊形中心角、垂徑定理、圓周角定理得出∠AOB=72°,∠BOF=36°,再由等腰三角形的性質(zhì)得出答案.
【詳解】解:連接OA,OB,OB交AF于J.
∵五邊形ABCDE是正五邊形,OF⊥BC,
∴,
∴∠AOB=72°,∠BOF=∠AOB=36°,
∴∠AOF=∠AOB +∠BOF=108°,
∵OA=OF,
∴∠OAF=∠OFA==36°
故答案為:36.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了園內(nèi)正多邊形中心角度數(shù)、垂徑定理和圓周角定理,垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對(duì)的兩條弧,垂徑定理常與勾股定理以及圓周角定理相結(jié)合來(lái)解題.正n邊形的每個(gè)中心角都等于.
考點(diǎn)三 已知正多邊形的中心角求邊數(shù)
例題:(2022·江蘇·九年級(jí)專(zhuān)題練習(xí))正n邊形的中心角為72°,則______.
【答案】5
【分析】根據(jù)正多邊形的中心角之和為360°計(jì)算即可.
【詳解】根據(jù)題意有:,
故答案為:5.
【點(diǎn)睛】本題考查的是正多邊形和圓,熟知正多邊形的中心角之和為360°是解答本題的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2022·江蘇·九年級(jí)專(zhuān)題練習(xí))一個(gè)正多邊形的中心角是30°,則這個(gè)多邊形是正____邊形.
【答案】十二
【分析】根據(jù)正多邊形的邊數(shù)=周角÷中心角,計(jì)算即可得.
【詳解】解:∵一個(gè)正多邊形的中心角是30°,
∴這個(gè)多邊形是:360°÷30°=12,即正十二邊形,
故答案為:十二.
【點(diǎn)睛】本題考查了正多邊形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握正多邊形的中心角與邊數(shù)的關(guān)系.
2.(2021·江蘇·泰興市濟(jì)川初級(jí)中學(xué)九年級(jí)階段練習(xí))如圖,四邊形為的內(nèi)接正四邊形,為的內(nèi)接正三角形,若恰好是同圓的一個(gè)內(nèi)接正邊形的一邊,則的值為_(kāi)________.
【答案】12
【分析】連接OA、OB、OC,如圖,利用正多邊形與圓,分別計(jì)算⊙O的內(nèi)接正四邊形與內(nèi)接正三角形的中心角得到∠AOD=90°,∠AOF=120°,則∠DOF=30°,然后計(jì)算即可得到n的值.
【詳解】解:連接OA、OD、OF,如圖,
∵AD,AF分別為⊙O的內(nèi)接正四邊形與內(nèi)接正三角形的一邊,
∴∠AOD==90°,∠AOF==120°,
∴∠DOF=∠AOF-∠AOD=30°,
∴n==12,
即DF恰好是同圓內(nèi)接一個(gè)正十二邊形的一邊.
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查了正多邊形與圓:把一個(gè)圓分成n(n是大于2的自然數(shù))等份,依次連接各分點(diǎn)所得的多邊形是這個(gè)圓的內(nèi)接正多邊形,這個(gè)圓叫做這個(gè)正多邊形的外接圓;熟練掌握正多邊形的有關(guān)概念.
考點(diǎn)四 求弧長(zhǎng)
例題:(2022·河北唐山·九年級(jí)期末)如圖,將⊙O沿弦AB折疊,恰好經(jīng)過(guò)圓心O,若⊙O的半徑為3,則的長(zhǎng)為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】連接OA、OB,作OC⊥AB于C,根據(jù)翻轉(zhuǎn)變換的性質(zhì)得到OC=OA,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理求出∠AOB,根據(jù)弧長(zhǎng)公式計(jì)算即可.
【詳解】解:連接OA、OB,作OC⊥AB于C,
由題意得,OC=OA,
∴∠OAC=30°,
∵OA=OB,
∴∠OBA=∠OAC=30°,
∴∠AOB=120°,
∴劣的長(zhǎng)==2π,
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查的是弧長(zhǎng)的計(jì)算、直角三角形的性質(zhì)、翻轉(zhuǎn)變換的性質(zhì),掌握弧長(zhǎng)公式是解題的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2021·四川樂(lè)山·三模)如圖,AB為⊙O的直徑,點(diǎn)C在⊙O上,若∠OCA=50°,AB=4,則的長(zhǎng)為( )
A.πB.πC.πD.π
【答案】B
【分析】直接利用等腰三角形的性質(zhì)得出∠A的度數(shù),再利用圓周角定理得出∠BOC的度數(shù),再利用弧長(zhǎng)公式求出答案.
【詳解】解:∵∠OCA=50°,OA=OC,
∴∠A=50°,
∴∠BOC=2∠A=100°,
∵AB=4,
∴BO=2,
∴的長(zhǎng)為:π.
故選:B.
【點(diǎn)睛】此題主要考查了弧長(zhǎng)公式應(yīng)用以及圓周角定理,正確得出∠BOC的度數(shù)是解題關(guān)鍵.
2.(2022·河南安陽(yáng)·九年級(jí)期末)如圖,在扇形OAB中,,則的長(zhǎng)為_(kāi)_____cm.
【答案】##
【分析】利用弧長(zhǎng)公式,代入數(shù)值計(jì)算即可.
【詳解】解:由題意得的長(zhǎng)==(cm),
故答案為:
【點(diǎn)睛】此題考查了弧長(zhǎng),熟練掌握弧長(zhǎng)公式是解題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)五 求扇形的半徑
例題:(2022·黑龍江哈爾濱·三模)一個(gè)扇形的弧長(zhǎng)是3π,面積是12π,則此扇形的半徑是___________.
【答案】8
【分析】根據(jù)扇形的面積公式S扇形=lR即可得出答案.
【詳解】解:∵S扇形=lR,
∴R==8.
故答案為:8.
【點(diǎn)睛】本題考查了扇形面積的計(jì)算,比較簡(jiǎn)單,解答本題的關(guān)鍵是熟練掌握扇形面積的計(jì)算公式.
【變式訓(xùn)練】
1.(2022·黑龍江·哈爾濱市第六十九中學(xué)校九年級(jí)學(xué)業(yè)考試)已知扇形的弧長(zhǎng),圓心角是,則該扇形的半徑為_(kāi)_____(結(jié)果保留).
【答案】30
【分析】根據(jù)弧長(zhǎng)公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可.
【詳解】解:∵扇形的弧長(zhǎng),圓心角是,代入弧長(zhǎng)公式中:
∴,
解得:cm,
∴該扇形的半徑為30cm,
故答案為:30.
【點(diǎn)睛】本題考察了扇形弧長(zhǎng)公式,屬于基礎(chǔ)題,熟練掌握扇形弧長(zhǎng)公式是解題的關(guān)鍵.
2.(2022·江蘇·九年級(jí)專(zhuān)題練習(xí))已知圓弧的度數(shù)為,弧長(zhǎng)為,則圓弧的半徑為_(kāi)_____
【答案】18
【分析】利用弧長(zhǎng)公式進(jìn)行計(jì)算即可.
【詳解】∵圓弧的度數(shù)為,弧長(zhǎng)為,
又∵,
∴,
解得,
故答案為:18.
【點(diǎn)睛】本題考查了圓弧的弧長(zhǎng)公式,熟練應(yīng)用弧長(zhǎng)公式進(jìn)行計(jì)算是解答本題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)六 求圓心角
例題:(2022·天津市靜海區(qū)第二中學(xué)九年級(jí)階段練習(xí))一個(gè)扇形的弧長(zhǎng)是20πcm,面積是240πcm2,則這個(gè)扇形的圓心角是( )
A.120°B.150°C.60°D.100°
【答案】B
【分析】利用扇形的弧長(zhǎng)與面積公式確定出所求圓心角即可.
【詳解】解:設(shè)這個(gè)扇形的半徑為r,圓心角是n,面積為S,弧長(zhǎng)為l,
由題意得:,即240π=×20πr,
解得:r=24,
又由可得:,
解得:,
故選:B.
【點(diǎn)睛】此題考查了扇形面積的計(jì)算以及弧長(zhǎng)的計(jì)算,熟練掌握各自的公式是解本題的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2021·山東煙臺(tái)·期中)將一個(gè)圓分割成三個(gè)扇形,使它們的圓心角度數(shù)比為,則這三個(gè)扇形中最大的圓心角度數(shù)為_(kāi)___________.
【答案】160°
【分析】利用題目中所給的圓心角的度數(shù)之比去乘360°,從而可求得各個(gè)扇形的圓心角的度數(shù).
【詳解】由題意可知,三個(gè)圓心角的和為360°,
又∵三個(gè)圓心角的度數(shù)比為,
∴最大的圓心角度數(shù)為:.
故答案為:160°.
【點(diǎn)睛】本題考查了扇形圓心角的度數(shù)問(wèn)題,掌握周角的度數(shù)即三個(gè)扇形圓心角的和是360°是解題關(guān)鍵.
2.(2022·遼寧鞍山·九年級(jí)開(kāi)學(xué)考試)如果一個(gè)扇形的半徑是2,弧長(zhǎng)是,則此扇形的圖心角的度數(shù)為_(kāi)___.
【答案】45°##45度
【分析】直接利用扇形弧長(zhǎng)公式代入求出即可.
【詳解】解:∵扇形的弧長(zhǎng)是,半徑為2,
∴,
解得:n=45,
故答案為:45°.
【點(diǎn)睛】本題考查的是弧長(zhǎng)的計(jì)算,掌握弧長(zhǎng)公式是解題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)七 求某點(diǎn)的弧形運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)度
例題:(2022·山東棗莊·中考真題)在活動(dòng)課上,“雄鷹組”用含30°角的直角三角尺設(shè)計(jì)風(fēng)車(chē).如圖,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=2,將直角三角尺繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到△AB′C′,使點(diǎn)C′落在AB邊上,以此方法做下去……則B點(diǎn)通過(guò)一次旋轉(zhuǎn)至B′所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為 _____.(結(jié)果保留π)
【答案】
【分析】根據(jù)題意,點(diǎn)B所經(jīng)過(guò)的路徑是圓弧,根據(jù)直角三角形30°角所對(duì)的邊等于斜邊的一半,易知AB=4,結(jié)合旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知∠BAB′=∠BAC=60°,,最后求出圓弧的長(zhǎng)度即可.
【詳解】∵∠C=90°,∠ABC=30°,AC=2,
∴AB=2AC=4,∠BAC=60°,
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得,∠BAB′=∠BAC=60°,
∴B點(diǎn)通過(guò)一次旋轉(zhuǎn)至B′所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了直角三角形30°角所對(duì)的邊等于斜邊的一半,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),以及圓弧的求法,熟練地掌握相關(guān)內(nèi)容是解題的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2022·湖北宜昌·中考真題)如圖,點(diǎn),,都在方格紙的格點(diǎn)上,繞點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)后得到,則點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑的長(zhǎng)為_(kāi)_____.
【答案】
【分析】先求出AB的長(zhǎng),再根據(jù)弧長(zhǎng)公式計(jì)算即可.
【詳解】由題意得,AC=4,BC=3,
∴,
∵繞點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)后得到,
∴,
∴的長(zhǎng)為:,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),勾股定理和弧長(zhǎng)公式,熟記弧長(zhǎng)公式是解題的關(guān)鍵.
2.(2022·廣東·紅嶺中學(xué)九年級(jí)階段練習(xí))如圖,在等腰Rt△ABC 中,AC=BC=4,點(diǎn)P在以斜邊AB為直徑的半圓上,M為PC的中點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P沿半圓從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)B時(shí),點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)是______.
【答案】
【分析】取的中點(diǎn)、的中點(diǎn)、的中點(diǎn),連接、、、、、,可得四邊形CEOF是正方形,由OP=OC得OM⊥PC,則可得點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)路徑,從而求得路徑的長(zhǎng).
【詳解】取的中點(diǎn)、的中點(diǎn)、的中點(diǎn),連接、、、、、,如圖,
則OE∥BC,且,OF∥AC,,
∴四邊形CEOF為平行四邊形,
∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴四邊形為正方形,
∴CE=CF=2,EF=OC,
由勾股定理得:,
∵在等腰中,,
∴,
∴,,
∵為的中點(diǎn),
∴,
∴,
∴點(diǎn)在以為直徑的圓上,
當(dāng)點(diǎn)點(diǎn)在點(diǎn)時(shí),點(diǎn)在點(diǎn);點(diǎn)點(diǎn)在點(diǎn)時(shí),點(diǎn)在點(diǎn),
∴點(diǎn)的路徑為以為直徑的半圓,
∴點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng).
故答案是:.
【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理、直角三角形斜邊上中線的性質(zhì)、三角形中位線定理、等腰三角形的性質(zhì)及正方形的判定,確定點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)路徑是關(guān)鍵與難點(diǎn).
考點(diǎn)八 求扇形的面積
例題:(2022·甘肅蘭州·中考真題)如圖1是一塊弘揚(yáng)“社會(huì)主義核心價(jià)值觀”的扇面宣傳展板,該展板的部分示意圖如圖2所示,它是以O(shè)為圓心,OA,OB長(zhǎng)分別為半徑,圓心角形成的扇面,若,,則陰影部分的面積為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)S陰影=S扇形AOD-S扇形BOC求解即可.
【詳解】解:S陰影=S扇形AOD-S扇形BOC
=
=
=
=2.25π(m2)
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查扇形面積,不規(guī)則圖形面積,熟練掌握扇形面積公式是解題的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2022·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·九年級(jí)期末)如圖,在? ABCD中,∠D=60°,對(duì)角線AC⊥BC,⊙O經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,B,與AC交于點(diǎn)M,連接AO并延長(zhǎng)與⊙O交于點(diǎn)F,與CB的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)E,AB=EB.
(1)求證:EC是⊙O的切線;
(2)若AD=2,求扇形OAM的面積(結(jié)果保留π).
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
【分析】(1)連接OB,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得到∠ABC=∠D=60°,求得∠E=∠BAE=30°,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)和三角形的外角的性質(zhì)得到∠ABO=∠OAB=30°,然后說(shuō)明∠OBC=90°即可證明結(jié)論;
(2)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得到BC=AD=2,過(guò)O作OH⊥AM于H,則四邊形OBCH是矩形,然后再說(shuō)明△AOM是等邊三角形,即∠AOM=60°;最后根據(jù)扇形的面積公式求解即可.
(1)證明:連接OB∵四邊形ABCD是平行四邊形∴∠ABC=∠D=60°∴∠ABE=120°∵AB=EB∴∠E=∠BAE=30°∵OA=OB∴∠ABO=∠OAB=30°∴∠OBC=30°+60°= 90°∴OB⊥CE∵OB是半徑 ∴EC是⊙O的切線.
(2)解:∵四邊形ABCD是平行四邊形∴BC=AD=2過(guò)O作OH⊥AM于H則四邊形OBCH是矩形∴OH=BC=2,OH∥EC∴∠AOH=∠E=30°∴AH=2,AM=4,OA=4,∠OAH=60°∵OA=OM,∠OAH=60°∴△AOM是等邊三角形 ∴∠AOM=60°∴.
【點(diǎn)睛】本題考查了切線的判定、直角三角形的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)、矩形的判定和性質(zhì)、扇形面積計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),正確的作出輔助線是解答本題的關(guān)鍵.
2.(2022·湖南益陽(yáng)·中考真題)如圖,C是圓O被直徑AB分成的半圓上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C的圓O的切線交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)P,連接CA,CO,CB.
(1)求證:∠ACO=∠BCP;
(2)若∠ABC=2∠BCP,求∠P的度數(shù);
(3)在(2)的條件下,若AB=4,求圖中陰影部分的面積(結(jié)果保留π和根號(hào)).
【答案】(1)見(jiàn)解析
(2)30°
(3)2π﹣2
【分析】(1)由AB是半圓O的直徑,CP是半圓O的切線,可得∠ACB=∠OCP,即得∠ACO=∠BCP;
(2)由∠ABC=2∠BCP,可得∠ABC=2∠A,從而∠A=30°,∠ABC=60°,可得∠P的度數(shù)是30°;
(3)∠A=30°,可得BC=AB=2,AC=BC,即得S△ABC,再利用陰影部分的面積等于半圓減去S△ABC即可解題.
(1)∵AB是半圓O的直徑,∴∠ACB=90°,∵CP是半圓O的切線,∴∠OCP=90°,∴∠ACB=∠OCP,∴∠ACO=∠BCP;
(2)由(1)知∠ACO=∠BCP,∵∠ABC=2∠BCP,∴∠ABC=2∠ACO,∵OA=OC,∴∠ACO=∠A,∴∠ABC=2∠A,∵∠ABC+∠A=90°,∴∠A=30°,∠ABC=60°,∴∠ACO=∠BCP=30°,∴∠P=∠ABC﹣∠BCP=60°﹣30°=30°,答:∠P的度數(shù)是30°;
(3)由(2)知∠A=30°,∵∠ACB=90°,∴BC=AB=2,AC=BC=2,∴S△ABC=BC?AC=×2×2=2,∴陰影部分的面積是﹣2=2π﹣2,答:陰影部分的面積是2π﹣2.
【點(diǎn)睛】本題考查圓的綜合應(yīng)用,涉及圓的切線性質(zhì),直角三角形性質(zhì)及應(yīng)用等知識(shí),題目難度不大.
考點(diǎn)九 求圖形旋轉(zhuǎn)后掃過(guò)的面積
例題:(2022·廣西河池·中考真題)如圖,在Rt△ABC中,,,,將繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到.在此旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所掃過(guò)的面積為( )
A.25π+24B.5π+24C.25πD.5π
【答案】A
【分析】根據(jù)勾股定理定理求出AB,然后根據(jù)扇形的面積和三角形的面積公式求解.
【詳解】解:∵,,,
∴,
∴所掃過(guò)的面積為.
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),扇形的面積的計(jì)算,勾股定理,熟練掌握扇形的面積公式是解答的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2022·河北邯鄲·九年級(jí)期末)如圖,將△ABC繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°得到△A'B'C,已知AC=3,BC=2,則=__________;線段AB掃過(guò)的圖形(陰影部分)的面積為_(kāi)_________.
【答案】 ##
【分析】根據(jù)弧長(zhǎng)公式可求得的長(zhǎng);根據(jù)圖形可以得出AB掃過(guò)的圖形的面積=S扇形ACA′+S△ABC-S扇形BCB′-S△A′B′C,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)就可以得出S△ABC=S△A′B′C就可以得出AB掃過(guò)的圖形的面積=S扇形ACA′-S扇形BCB′求出其值即可.
【詳解】解:∵△ABC繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)120°得到△A′B′C,
∴△ABC≌△A′B′C,
∴S△ABC=S△A′B′C,∠BCB′=∠ACA′=120°.
∴的長(zhǎng)為:2π;
∵AB掃過(guò)的圖形的面積=S扇形ACA′+S△ABC-S扇形BCB′-S△A′B′C,
∴AB掃過(guò)的圖形的面積=S扇形ACA′-S扇形BCB′,
∴AB掃過(guò)的圖形的面積= .
故答案為:2π;.
【點(diǎn)睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)的運(yùn)用,全等三角形的性質(zhì)的運(yùn)用,弧長(zhǎng)公式以及扇形的面積公式的運(yùn)用,解答時(shí)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求解是關(guān)鍵.
2.(2022·山東·招遠(yuǎn)市教學(xué)研究室一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,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,則線段CD轉(zhuǎn)過(guò)區(qū)域的面積為_(kāi)_______.
【答案】
【分析】先判斷出OB=OC=5,根據(jù)勾股定理可得OA和AD的長(zhǎng),根據(jù)△ACD繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△ABE,可得∠DAE=60°,AE=AD;再利用扇形面積公式即可求出結(jié)果.
【詳解】解:∵B(?5,0),C(5,0),
∴OB=OC=5,AB=AC=BC=10,
∴,
∵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=,
∴圖中陰影部分面積=S扇形DAE?S扇形BAC
故答案為:16π
【點(diǎn)睛】本題考查了扇形面積的計(jì)算,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì),勾股定理,坐標(biāo)與圖形變化?旋轉(zhuǎn),熟記扇形的面積公式是解答此題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)十 求不規(guī)則圖形的面積
例題:(2022·海南省直轄縣級(jí)單位·九年級(jí)期末)如圖,在矩形ABCD中,AC為對(duì)角線,,,以B為圓心,AB長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,交AC于點(diǎn)M,交BC于點(diǎn)N,則陰影部分的面積為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】連接BM,過(guò)M作MH⊥BC于H,由∠ACB=30°得到∠BAC=60°,求得△ABM是等邊三角形,得到∠ABM=60°,推出∠MBN=30°,根據(jù)三角形和扇形的面積公式即可得到結(jié)論.
【詳解】解:連接BM,過(guò)M作MH⊥BC于H,
在矩形ABCD中,∠ABC=90°,
∵AB=1,∠ACB=30°,
∴∠BAC=60°,AC=2AB=2,BC=,
∵BA=BM,
∴△ABM是等邊三角形,
∴∠ABM=60°,
∴∠MBN=30°,
∴MH=BM=,
∴S陰=S△BCM-S扇形BMN==,
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查扇形面積的計(jì)算,等邊三角形的判定和性質(zhì),扇形的面積公式等知識(shí),明確S陰=S△BCM-S扇形BMN是解題的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2022·河南安陽(yáng)·九年級(jí)期末)如圖,AB是半圓O的直徑,且AB=10,點(diǎn)P為半圓上一點(diǎn).將此半圓沿AP所在的直線折疊,若恰好弧AP過(guò)圓心O,則圖中陰影部分的面積是______.(結(jié)果保留π)
【答案】
【分析】過(guò)點(diǎn)O作OD⊥BC于點(diǎn)D,交弧AP于點(diǎn)E,則可判斷點(diǎn)O是弧AOP的中點(diǎn),由折疊的性質(zhì)可得OD=DE=R=,在Rt△OBD中求出∠OAD=30°,繼而得出∠AOC,求出扇形AOC的面積即可得出陰影部分的面積.
【詳解】解:過(guò)點(diǎn)O作OD⊥BC于點(diǎn)D,交弧AP于點(diǎn)E,連接OP,
則點(diǎn)E是弧AEP的中點(diǎn),由折疊的性質(zhì)可得點(diǎn)O為弧AOP的中點(diǎn),
∴S弓形AO=S弓形PO,
在Rt△AOD中,OA=OB=R=5,OD=DE=R=,
∴∠OAD=30°,
∴∠BOP=60°,
∴S陰影=S扇形BOP==π.
故答案為:π.
【點(diǎn)睛】本題考查了扇形面積的計(jì)算,解答本題的關(guān)鍵是作出輔助線,判斷點(diǎn)O是弧AOP的中點(diǎn),將陰影部分的面積轉(zhuǎn)化為扇形的面積.
2.(2022·河南信陽(yáng)·九年級(jí)期末)如圖,在中,,,,將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)落在邊上,交于點(diǎn),則圖中陰影部分的面積為_(kāi)_____.
【答案】
【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),可得,,再由勾股定理可得,再證得為等邊三角形,可得,,進(jìn)而得到,,再根據(jù)陰影部分的面積等于,即可求解.
【詳解】解:根據(jù)題意得:,,
在中,,,,
∴AB=2BC=4,,
∴, ,
∴為等邊三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴陰影部分的面積等于.
故答案為:
【點(diǎn)睛】本題主要考查了求扇形面積,勾股定理,等邊三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),根據(jù)題意得到陰影部分的面積等于是解題的關(guān)鍵.
一、選擇題
1.(2021·甘肅·金昌市第五中學(xué)九年級(jí)階段練習(xí))在半徑為6 cm的圓中,長(zhǎng)為2π cm的弧所對(duì)的圓周角的度數(shù)為 ( )
A.30°B.45°C.60°D.90°
【答案】A
【分析】根據(jù)弧長(zhǎng)公式,即可求出弧所對(duì)的圓心角的度數(shù).
【詳解】∵,
∴圓心角的度數(shù)為n=2×30°=60°.
∴長(zhǎng)為2π cm的弧所對(duì)的圓周角的度數(shù)為,
故選A.
【點(diǎn)睛】本題考查了弧長(zhǎng)的計(jì)算,牢記弧長(zhǎng)公式是解題的關(guān)鍵.
2.(2022·新疆·和碩縣第二中學(xué)九年級(jí)期末)如圖,已知正六邊形的邊心距為3,則它的周長(zhǎng)是( )
A.6B.12C.D.
【答案】D
【分析】過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),則邊心距,先根據(jù)正六邊形的性質(zhì)、等邊三角形的判定可得是等邊三角形,再根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)、勾股定理可得,由此即可得.
【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),
由題意得:邊心距,
六邊形是正六邊形,
,
是等邊三角形,
,
,
,
解得,
則正六邊形的周長(zhǎng)為,
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查了正多邊形的邊心距、等邊三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握正多邊形的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
3.(2022·廣西梧州·二模)如果一個(gè)扇形的圓心角為30°,面積是,那么這個(gè)扇形的弧長(zhǎng)是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)扇形弧長(zhǎng)公式求解即可.
【詳解】解:
∴
∴
故選:A
【點(diǎn)睛】本題主要考查扇形的面積公式、弧長(zhǎng)的求解,掌握相關(guān)計(jì)算方法是解題的關(guān)鍵.
4.(2022·山東東營(yíng)·中考真題)用一張半圓形鐵皮,圍成一個(gè)底面半徑為的圓錐形工件的側(cè)面(接縫忽略不計(jì)),則圓錐的母線長(zhǎng)為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】設(shè)圓錐的母線長(zhǎng)為l,根據(jù)圓錐的底面圓周長(zhǎng)為半圓形鐵皮的周長(zhǎng)(不包括直徑)列式求解即可.
【詳解】解:設(shè)圓錐的母線長(zhǎng)為l,
由題意得:,
∴,
故選B.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了求圓錐的母線長(zhǎng),熟知圓錐的底面圓周長(zhǎng)為半圓形鐵皮的周長(zhǎng)(不包括直徑)是解題的關(guān)鍵.
5.(2022·山東煙臺(tái)·期末)小明將直徑為的半圓繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)了如圖所示的圖案,那么圖中陰影部分的面積是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)整體思想,可知,再利用扇形面積公式計(jì)算即可.
【詳解】解:∵,
而根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知,
∴,
而由題意可知AB=6cm,,
即.
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查的是扇形面積的相關(guān)計(jì)算,根據(jù)整體思想求出表示陰影部分面積的方法,再用公式計(jì)算扇形的面積即可.
二、填空題
6.(2022·福建·莆田擢英中學(xué)九年級(jí)期末)若圓錐的底面半徑為3,母線長(zhǎng)為4,則這個(gè)圓錐的側(cè)面積是_____.
【答案】12π
【分析】根據(jù)圓錐的側(cè)面積公式即可求解.
【詳解】解:由題意可知:S圓錐=πrl=π×3×4=12π.
故答案為:12π
【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓錐的側(cè)面積計(jì)算,正確理解圓錐的側(cè)面積的計(jì)算公式,理解圓錐與展開(kāi)圖之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.
7.(2022·江蘇·九年級(jí)專(zhuān)題練習(xí))已知一個(gè)正六邊形外接圓的半徑為8cm,則該正六邊形的邊心距長(zhǎng)為 _____.
【答案】cm
【分析】如圖:連接OA、OB,過(guò)點(diǎn)O作OG⊥AB于點(diǎn)G,然后再運(yùn)用三角函數(shù)直角三角形即可.
【詳解】解:如圖:連接OA、OB,過(guò)點(diǎn)O作OG⊥AB于點(diǎn)G
∵在Rt△AOG中,OA=8,∠AOG=30°,
∴AG=4
∴OG= .
故答案為:cm.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了正六邊形的特點(diǎn)、勾股定理等知識(shí)點(diǎn),作出輔助線、構(gòu)造直角三角形、運(yùn)用勾股定理求解成為解答本題的關(guān)鍵.
8.(2021·江蘇·蘇州市相城區(qū)陽(yáng)澄湖中學(xué)九年級(jí)階段練習(xí))如圖,AB為圓錐軸截面△ABC的一邊,一只螞蟻從B地出發(fā),沿著圓錐側(cè)面爬向AC邊的中點(diǎn)D,其中AB=6,OB=3,請(qǐng)螞蟻爬行的最短距離為 ____.
【答案】
【分析】如圖圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖為扇形CAC′,設(shè)圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖的圓心角為n,根據(jù)題意可列式2π×3,解得n=180,則可知∠CAB′=90°,由D為AC的中點(diǎn),可知AD=3,則在Rt△ADB′中,由勾股定理可算出螞蟻爬行的最短距離.
【詳解】圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖為扇形CAC′,如圖,
設(shè)圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖的圓心角為n,
根據(jù)題意得2π×3,解得n=180,
∴∠CAB′=90°,
∵D為AC的中點(diǎn),
∴AD=3,
在Rt△ADB′中,B′D=,
∴螞蟻爬行的最短距離為,
故答案為.
【點(diǎn)睛】本題考查勾股定理的實(shí)際應(yīng)用,圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖,能夠熟練運(yùn)用勾股定理是解決本題的關(guān)鍵.
9.(2022·山東煙臺(tái)·期中)如圖,在中,,,,將三角形繞點(diǎn)按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)()后得到三角形,點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路徑為弧,則圖中陰影部分的面積是_________.
【答案】
【分析】把△ADE順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)60°到△ABC,要求的陰影部分的面積就是邊長(zhǎng)為5,角為60°的扇形面積.
【詳解】圓形面積= =25π
扇形的面積= =
【點(diǎn)睛】此題考查了求陰影部分的面積,解題關(guān)鍵是把陰影的面積變成求扇形的面積.
10.(2022·江蘇·九年級(jí)專(zhuān)題練習(xí))如圖1,扇形AOB中,,點(diǎn)C,D分別為OA,OB的中點(diǎn),連接CD,AD,將繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(如圖2),若,則圖2中弧AB,線段AD,BD構(gòu)成的陰影部分的面積為_(kāi)_________.
【答案】
【分析】依題意可得出,代入數(shù)值計(jì)算可得出答案.
【詳解】解:依題意得:,
過(guò)D作DE⊥AO于E,
∴,
∴,,
∴,
∴
=
=
=.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】此題考查陰影部分面積,正確表達(dá)面積是解題的關(guān)鍵.
三、解答題
11.(2021·江蘇·九年級(jí)專(zhuān)題練習(xí))如圖,在圓內(nèi)接正六邊形中,半徑,垂足為G,求這個(gè)正六邊形的中心角、邊長(zhǎng)和邊心距.
【答案】正六邊形的中心角為,邊長(zhǎng)為4,邊心距為.
【分析】連接,在圓內(nèi)接正六邊形中,可得,從而得到為等邊三角形,可得正六邊形的邊長(zhǎng)為4 ,再由勾股定理,求出邊心距,即可求解.
【詳解】解:連接,
∵六邊形為正六邊形,
∴.
∵ ,
∴為等邊三角形.
∴,
∵六邊形是正六邊形,
∴ ,
∵,
∴,
在中,由勾股定理得:
∴.
∴正六邊形的中心角為,邊長(zhǎng)為4,邊心距為.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓內(nèi)接多邊形的定義,正多邊形的定義,正多邊形的邊心距的定義,熟練掌握相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
12.(2021·甘肅· 九年級(jí)階段練習(xí))如圖,在正方形網(wǎng)格中,每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)均為個(gè)單位.
(1)繞著點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),畫(huà)出旋轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)的;
(2)求旋轉(zhuǎn)到時(shí),的長(zhǎng).
【答案】(1)見(jiàn)詳解
(2)
【分析】(1)由網(wǎng)格圖可知BC繞C點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°即與y軸重合,則可確定點(diǎn),根據(jù)網(wǎng)格圖,將AC繞C點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°即可確定點(diǎn),C點(diǎn)與點(diǎn)重合,即可畫(huà)出旋轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)的;
(2)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知,即是B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,依據(jù)弧長(zhǎng)計(jì)算公式,即可得到的長(zhǎng).
(1)
如圖所示,即為所求;
(2)
根據(jù)(1)的圖形,可得:的長(zhǎng)為:=.
【點(diǎn)睛】本題主要考查作圖-旋轉(zhuǎn)變換,以及弧長(zhǎng)公式,解題的關(guān)鍵是熟練掌握旋轉(zhuǎn)變換的性質(zhì)及弧長(zhǎng)公式.
13.(2021·江蘇泰州·九年級(jí)期中)用鐵皮制作圓錐形容器蓋,其尺寸要求如圖所示 .
(1)求圓錐的高;
(2)求所需鐵皮的面積(結(jié)果保留).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)圓錐的母線、高和底面圓的半徑構(gòu)成直角三角形,利用勾股定理即可求解;
(2)根據(jù)圓錐的底面圓周長(zhǎng)是扇形的弧長(zhǎng),圓錐的母線長(zhǎng)是扇形的半徑進(jìn)行計(jì)算即可.
(1)
解:如圖,設(shè)為圓錐的高,為圓錐的母線,為底面圓的半徑,
∴,,,
∴有中,
∴圓錐的高為.
(2)
圓錐的底面周長(zhǎng)為:,
∵圓錐的底面周長(zhǎng)是側(cè)面展開(kāi)得到的扇形的弧長(zhǎng),
∴扇形的弧長(zhǎng)為,
∴扇形的面積為,
∴所需鐵皮的面積為.
【點(diǎn)睛】本題考查圓錐的計(jì)算.正確理解圓錐的高、母線與底面圓的半徑構(gòu)成直角三角形,圓錐的側(cè)面與它的側(cè)面展開(kāi)圖扇形之間的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵,要正確理解圓錐的母線長(zhǎng)是扇形的半徑,圓錐的底面圓周長(zhǎng)是扇形的弧長(zhǎng).
14.(2021·河北·唐山市曹妃甸區(qū)臨港商務(wù)區(qū)實(shí)驗(yàn)學(xué)校九年級(jí)階段練習(xí))如圖,AB是⊙O的直徑,AC是⊙O的弦,過(guò)點(diǎn)C的直線交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,且∠A=∠D=30°.
(1)求證:直線CD為⊙O的切線;
(2)若CD=3,求圖中陰影部分的面積.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
【分析】(1)連接OC,由∠A=∠D=30°,可得∠COD=2∠D,從而求得∠OCD=90°,可證得直線CD為⊙O的切線;
(2)先求△OCD和扇形OCB的面積,進(jìn)而可求出圖中陰影部分的面積.
(1)
證明:連接OC,
∵∠A=∠D=30°,
∴∠COD=2∠D,
∴3∠D=90°,
∴∠OCD=90°,
∵過(guò)點(diǎn)C的直線交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,
∴OC⊥CD,
∵CO為圓的半徑,
∴ 直線CD為圓的切線.
(2)
由(1)可知∠COD=60°
在Rt△COD中,∵CD=3,
∴OC=3×=,
∴陰影部分的面積=
【點(diǎn)睛】本題主要考查切線的性質(zhì)及扇形面積的計(jì)算,掌握過(guò)切點(diǎn)的半徑與切線垂直是解題的關(guān)鍵,學(xué)會(huì)用分割法求陰影部分面積.
15.(2021·浙江·溫州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校九年級(jí)期中)如圖,內(nèi)接于,,,,.
(1)度數(shù)________;(直接寫(xiě)出答案)
(2)求的長(zhǎng)度;
(3)是上一點(diǎn)(不與A,,重合),連結(jié).
①若垂直的某一邊,求的長(zhǎng);
②將點(diǎn)A繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后得到,若恰好落在上,則的長(zhǎng)度為_(kāi)_______.(直接寫(xiě)出答案)
【答案】(1)45°
(2)的長(zhǎng)為cm
(3)①的長(zhǎng)為cm;②
【分析】(1)根據(jù)勾股定理計(jì)算出CD的值,即可判定等腰直角三角形ADC,進(jìn)而即可求解;
(2)連接OC,OB根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)和判定即可求解;
(3)①BP于點(diǎn)E,并連接AP,根據(jù)等腰直角三角形進(jìn)而證明三角形全等即可應(yīng)用勾股定理進(jìn)行求解;②連接A,根據(jù)等腰直角三角形和勾股定理對(duì)邊進(jìn)行轉(zhuǎn)化進(jìn)而求解即可.
(1)
∵,
∴,
又∵,,
∴(cm),
∵,
∴AD=14 cm -6 cm =8cm=CD,且CDAB,
∴ADC為等腰直角三角形,
∴=45°,
故答案為:45°.
(2)
連接CO,BO
∵,
∴,
又∵,
∴COB為等腰直角三角形,
∴(cm),
則=(cm).
(3)
①根據(jù)題意可得當(dāng)垂直的某一邊時(shí),
則P點(diǎn)只能在內(nèi),且BP于點(diǎn)E,并連接AP,
∵和為所對(duì)的角,
∴=,
由(1)得,且,
∴為等腰直角三角形,
∴AE=BE
∵,
∴,
∴PE=CE,BE=AE,
又∵在Rt中,
∴BP=AC=(cm).
②連接A,如下圖,
由①得為等腰直角三角形,
∴AE=EB,
又∵,且
∴,
∴在Rt中,
∴AP=,
∵點(diǎn)A繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后得到,
∴,
∴,
又∵AD=8,且在Rt中,
∴,
∴.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查了等腰三角形的性質(zhì)和判定、全等三角形的性質(zhì)和判定、圓弧上的性質(zhì)和勾股定理的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵上我以上的性質(zhì)并聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行對(duì)題目進(jìn)行解讀.
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專(zhuān)題14 弧長(zhǎng)及扇形的面積重難點(diǎn)題型專(zhuān)訓(xùn)(七大題型)-2023-2024學(xué)年九年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)重難點(diǎn)高分突破(浙教版)
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