知識(shí)模塊一:正多邊形與圓
知識(shí)點(diǎn)一:正多邊形與圓.
正多邊形的外接圓:一般地,用量角器把一個(gè)圓n(n≥3)等分,依次連接各等分點(diǎn)所得的多邊形是這個(gè)圓的內(nèi)接正多邊形,這個(gè)圓是這個(gè)正多邊形的外接圓,正多邊形的外接圓的圓心叫做正多邊形的外心,外接圓的半徑叫做正多邊形的半徑.
【補(bǔ)充】正多邊形都只有一個(gè)外接圓,圓有無數(shù)個(gè)內(nèi)接正多邊形.
知識(shí)點(diǎn)二:正多邊形與圓的相關(guān)概念
知識(shí)點(diǎn)三:正多邊形的有關(guān)計(jì)算
1)內(nèi)角:正n邊形的每個(gè)內(nèi)角和為.
2)外角/中心角:正n邊形的每個(gè)外角/中心角為.
3)周長:正n邊形的周長.
4)面積:正n邊形的面積.
知識(shí)模塊二:弧長與扇形面積
知識(shí)點(diǎn)一:弧長公式
弧長公式:(n為圓心角的度數(shù),R為圓的半徑).
【注意】在弧長公式中,n表示1°的圓心角的倍數(shù),n和180都不要帶單位.
【補(bǔ)充】在弧長公式l=nπR180中,已知l,n,R中的任意兩個(gè)量,都可以求出第三個(gè)量.
知識(shí)點(diǎn)二:扇形面積公式
扇形的面積公式:(n為圓心角的度數(shù),R為圓的半徑)=(l是n°為圓心角所對(duì)的弧長).
【補(bǔ)充】
1)根據(jù)扇形面積公式和弧長公式,已知S扇形,l,n,R中的任意兩個(gè)量,都可以求出另外兩個(gè)量.
2)在利用扇形面積公式求面積時(shí),關(guān)鍵是明確扇形所在圓的半徑、扇形的圓心角的度數(shù)或扇形的弧長,然后直接代入公式S扇形=nπR2360或S扇形=12lR中求解即可.
知識(shí)點(diǎn)三:圓錐的側(cè)面展開圖及圓錐的側(cè)面積
母線:連接圓錐頂點(diǎn)和底面圓上任意一點(diǎn)的線段叫做圓錐的母線.
圓錐側(cè)面積公式:(其中l(wèi)是圓錐的母線長,r是圓錐的底面半徑)
圓錐全面積公式:(圓錐的表面積=扇形面積+底面圓面積)
圓錐的底面半徑r,高h(yuǎn),母線長l之間可構(gòu)成一個(gè)直角三角形,所以滿足r2+?2=l2.
【補(bǔ)充】求弧長或扇形的面積問題常結(jié)合圓錐考查,解這類問題只要抓住圓錐側(cè)面展開即為扇形,而這個(gè)扇形的弧長等于原圓錐底面的周長,扇形的半徑等于原圓錐的母線長,即2πr=nπR180,來建立圓錐底面圓的半徑r、圓錐母線R和側(cè)面展開圖扇形圓心角n°之間的關(guān)系.
【易錯(cuò)點(diǎn)】注意不要混淆圓錐的底面半徑和圓錐展開后的扇形半徑兩個(gè)概念.
考點(diǎn)一: 求正多邊形的中心角
1.(2022·山東青島·中考真題)如圖,正六邊形ABCDEF內(nèi)接于⊙O,點(diǎn)M在AB上,則∠CME的度數(shù)為( )

A.30°B.36°C.45°D.60°
【答案】D
【分析】先求出正六邊形的中心角,再利用圓周角定理求解即可.
【詳解】解:連接OC、OD、OE,如圖所示:

∵正六邊形ABCDEF內(nèi)接于⊙O,
∴∠COD= 3606=60°,則∠COE=120°,
∴∠CME= 12∠COE=60°,
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查正多邊形的中心角、圓周角定理,熟練掌握正n多邊形的中心角為360n是解答的關(guān)鍵.
2.(2024·內(nèi)蒙古通遼·中考真題)如圖,平面直角坐標(biāo)系中,原點(diǎn)O為正六邊形ABCDEF的中心,EF∥x軸,點(diǎn)E在雙曲線y=kx(k為常數(shù),k>0)上,將正六邊形ABCDEF向上平移3個(gè)單位長度,點(diǎn)D恰好落在雙曲線上,則k的值為( )
A.43B.33C.23D.3
【答案】A
【分析】本題主要考查了求反比例函數(shù)解析式,正六邊形的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理等等,過點(diǎn)E作EH⊥x軸于H,連接OE,可證明△OED是等邊三角形,則DE=OD,OH=DH=12OH,進(jìn)而得到EH=32OD,設(shè)OD=2m,則OH=m,HE=3m,則Em,3m,D2m,0,即可得到點(diǎn)2m,3在雙曲線上,再由點(diǎn)E也在雙曲線上,得到k=2m?3=m?3m,據(jù)此求解即可.
【詳解】解:如圖所示,過點(diǎn)E作EH⊥x軸于H,連接OE,
∵原點(diǎn)O為正六邊形ABCDEF的中心,
∴OE=OD,∠EOD=360°6=60°,
∴△OED是等邊三角形,
∴DE=OD,
∵EH⊥OD,
∴OH=DH=12OD,
∴EH=DE2?DH2=32OD,
設(shè)OD=2m,則OH=m,HE=3m,
∴Em,3m,D2m,0,
∵將正六邊形ABCDEF向上平移3個(gè)單位長度,點(diǎn)D恰好落在雙曲線上,
∴點(diǎn)2m,3在雙曲線上,
又∵點(diǎn)E也在雙曲線上,
∴k=2m?3=m?3m,
解得m=2或m=0(舍去),
∴k=2m?3=43,
故選:A.
3.(2024·河北·模擬預(yù)測(cè))如圖,正六邊形ABCDEF和正六邊形GHIJKL均以點(diǎn)O為中心,連接AG,BH,CI,DJ,EK,F(xiàn)L(A,G,H三點(diǎn)共線),若CI=2,IJ=3,則正六邊形ABCDEF的邊長為( )
A.3B.5C.19D.19
【答案】C
【分析】本題考查正多邊形的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì),30°直角三角形的性質(zhì),連接OA,OB,OG,OH,根據(jù)正六邊形的性質(zhì)證明△AOG≌△BOH,得到∠AGO=∠BHO=120°,BH=AG,即可得到B,I,H三點(diǎn)共線,同理可得C,I,J三點(diǎn)共線,D,K,J三點(diǎn)共線,且CI=DJ=2,然后在三角形CJD中計(jì)算即可.
【詳解】連接OA,OB,OG,OH,過D作CJ⊥DM于M,
∵正六邊形ABCDEF和正六邊形GHIJKL均以點(diǎn)O為中心,
∴OG=OH,OA=OB,∠LGH=∠GHI=∠IJK=120°,∠AOB=∠GOH=∠60°,
∴∠AOG=∠BOH=∠60°?∠BOG,∠OHI=∠HGO=∠60°,
∴△AOG≌△BOH,
∴∠AGO=∠BHO,BH=AG,
∵A,G,H三點(diǎn)共線,
∴∠AGO=180°?∠HGO=120°,
∴∠AGO=∠BHO=120°,
∴∠BHO+∠OHI=180°,
∴B,I,H三點(diǎn)共線,
同理可得C,I,J三點(diǎn)共線,D,K,J三點(diǎn)共線,且CI=DJ=2,
∴∠CJD=60°,
∵CJ⊥DM,
∴∠JMD=∠CMD=90°,∠JDM=30°,
∴JM=12DJ=1,DM=JD2?JM2=22?12=3,
∵CI=2,IJ=3,
∴CM=CI+IJ?JM=4,
∴CD=DM2+CM2=42+32=19,
即正六邊形ABCDEF的邊長為19,
故選:C.
考點(diǎn)二: 已知正多邊形的中心角求邊數(shù)
1.(2021·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·中考真題)一個(gè)正多邊形的中心角為30°,這個(gè)正多邊形的邊數(shù)是( )
A.8B.12C.3D.6
【答案】B
【分析】根據(jù)正n邊形的中心角的度數(shù)為360°n,列方程即可得到答案.
【詳解】解:360°n=30°,解得n=12.
這個(gè)正多邊形的邊數(shù)為12.
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查的是正多邊形中心角的知識(shí),掌握中心角的計(jì)算公式是解題的關(guān)鍵.
2.(2024·福建廈門·模擬預(yù)測(cè))如圖,M是正六邊形EFGHPQ的中心.在平面直角坐標(biāo)系中,若點(diǎn)M的坐標(biāo)為(0,0),點(diǎn)E的坐標(biāo)為(?1,0),則點(diǎn)H的坐標(biāo)為()
A.(?2,0)B.(1,1)C.(1,0)D.(2,0)
【答案】C
【分析】此題考查了正六邊形的性質(zhì),熟練掌握正六邊形的有關(guān)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.根據(jù)點(diǎn)E的坐標(biāo)求出ME的長,再根據(jù)正六邊形的性質(zhì)求出MH,進(jìn)而求出H的坐標(biāo)即可.
【詳解】解:如圖,連接ME、MH,
∵E點(diǎn)的坐標(biāo)為(?1,0),
∴ME=1,
∴MH=1,
∴H(1,0),
故選:C.
3.(2023·江西九江·一模)如圖正六邊形ABCDEF,請(qǐng)僅用無刻度的直尺,分別按照下列要求作圖(保留作圖痕跡).
(1)請(qǐng)?jiān)趫D(1)中對(duì)角線BE上作一點(diǎn)M,使得BC=2BM;
(2)請(qǐng)?jiān)趫D(2)中BC邊上作一點(diǎn)P,使得BC=3BP.
【答案】(1)見解析
(2)見解析
【分析】(1)連接AC、BE交于點(diǎn)M即為所求;利用正六邊形的性質(zhì)及含30度角的直角三角形的性質(zhì)證明即可;
(2)連接FT交BC于點(diǎn)P即為所求,連接DF交BE于點(diǎn)H,利用相似三角形的判定和性質(zhì)證明即可.
【詳解】(1)解:如圖,連接AC、BE交于點(diǎn)M即為所求;
∵正六邊形ABCDEF,
∴四邊形ABEF與四邊形CBED關(guān)于BE成軸對(duì)稱,
∴AC⊥BE,AC⊥AF,AC⊥CD,
∵正六邊形每個(gè)內(nèi)角的度數(shù)為:180°×(6?2)6=120°,
∴∠BCM=120°?90°=30°,
∴BC=2BM;
(2)如圖,連接FT交BC于點(diǎn)P即為所求.證明如下:
連接DF交BE于點(diǎn)H,
∴BT=EH,
由(1)得BC=2BM,
∴TH=2BT,
∴TE=3BT,
∵正六邊形ABCDEF,
∴BC∥EF,
∴△BTP∽△ETF,
∴EFBP=BTTH=13,
∴EF=3BP,
∴BC=3BP.
【點(diǎn)睛】題目主要考查正多邊形的性質(zhì)及相似三角形的判定和性質(zhì),含30度角的直角三角形的性質(zhì)等,理解題意,作出相應(yīng)圖形是解題關(guān)鍵.
考點(diǎn)三: 利用弧長公式求弧長
1.(2024·甘肅臨夏·中考真題)如圖,對(duì)折邊長為2的正方形紙片ABCD,OM為折痕,以點(diǎn)O為圓心,OM為半徑作弧,分別交AD,BC于E,F(xiàn)兩點(diǎn),則EF的長度為 (結(jié)果保留π).
【答案】2π3/23π
【分析】本題主要考查了弧長的計(jì)算、正方形的性質(zhì)及翻折變換(折疊問題),解直角三角形,熟知正方形的性質(zhì)、圖形翻折的性質(zhì)及弧長的計(jì)算公式是解題的關(guān)鍵.
由對(duì)折可知,∠EOM=∠FOM,過點(diǎn)E作OM的垂線,進(jìn)而可求出∠EOM的度數(shù),則可得出∠EOF的度數(shù),最后根據(jù)弧長公式即可解決問題.
【詳解】解:∵折疊,且四邊形ABCD是正方形
四邊形AOMD是矩形,∠EOM=∠FOM,
則OM=AD=2,DM=12CD=1.
過點(diǎn)E作EP⊥OM于P,
則EP=DM=12CD=1,
∵OE=OM=AD=2,CD=AD=2,
∴EP=12OE.
在Rt△EOP中,sin∠EOP=EPOE=12,
∴∠EOP=30°,
則∠EOF=30°×2=60°,
∴EF的長度為:60?π?2180=2π3,
故答案為:2π3.
2.(2024·貴州·中考真題)如圖,在扇形紙扇中,若∠AOB=150°,OA=24,則AB的長為( )
A.30πB.25πC.20πD.10π
【答案】C
【分析】本題考查了弧長,根據(jù)弧長公式∶l=nπr180求解即可.
【詳解】解∵∠AOB=150°,OA=24,
∴AB的長為150π×24180=20π,
故選∶C.
3.(2024·湖北·中考真題)Rt△ABC中,∠ACB=90°,點(diǎn)O在AC上,以O(shè)C為半徑的圓交AB于點(diǎn)D,交AC于點(diǎn)E.且BD=BC.
(1)求證:AB是⊙O的切線.
(2)連接OB交⊙O于點(diǎn)F,若AD=3,AE=1,求弧CF的長.
【答案】(1)見解析
(2)弧CF的長為π3.
【分析】(1)利用SSS證明△OBD≌△OBC,推出∠ODB=∠OCB=90°,據(jù)此即可證明結(jié)論成立;
(2)設(shè)⊙O的半徑為x,在Rt△AOD中,利用勾股定理列式計(jì)算求得x=1,求得∠AOD=60°,再求得∠COF=60°,利用弧長公式求解即可.
【詳解】(1)證明:連接OD,
在△OBD和△OBC中,BD=BCOB=OBOD=OC,
∴△OBD≌△OBCSSS,
∴∠ODB=∠OCB=90°,
∵OD為⊙O的半徑,
∴AB是⊙O的切線;
(2)解:∵∠ODB=90°,
∴∠ODA=90°,
設(shè)⊙O的半徑為x,
在Rt△AOD中,AO2=OD2+AD2,即x+12=x2+32,
解得x=1,
∴OD=OC=1,OA=2,cs∠AOD=ODOA=12,
∴∠AOD=60°,
∵△OBD≌△OBC,
∴∠BOD=∠COF=12180°?60°=60°,
∴弧CF的長為60π×1180=π3.
【點(diǎn)睛】本題考查了切線的判定,勾股定理,三角函數(shù)的定義,弧長公式.正確引出輔助線解決問題是解題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)四: 由弧長公式或扇形面積公式求圓心角、半徑
1.(2021·黑龍江牡丹江·中考真題)一條弧所對(duì)的圓心角為135°,弧長等于半徑為3cm的圓的周長的5倍,則這條弧的半徑為( )
A.45cmB.40cmC.35cmD.30cm
【答案】B
【分析】設(shè)這條弧的半徑為rcm,根據(jù)弧長公式和已知條件列出方程,解方程即可求解.
【詳解】解:設(shè)這條弧的半徑為rcm,
由題意得135πr180=2π×3×5,
解得r=40,
∴這條弧的半徑為40cm.
故選:B
【點(diǎn)睛】本題考查了弧長公式,熟知弧長公式并根據(jù)題意列出方程是解題關(guān)鍵.
2.(2024·云南紅河·模擬預(yù)測(cè))為了拉動(dòng)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)振興,某村設(shè)立了一個(gè)草帽手工作坊,讓留守的老人也能賺錢,其制作工藝中用固定規(guī)格的扇形草氈圍成一個(gè)底面周長為10π,側(cè)面積為75π的圓錐形草帽,則制作工藝中所使用扇形草氈的圓心角為( )
A.150°B.120°C.180°D.100°
【答案】B
【分析】本題考查了圓錐側(cè)面積,弧長公式等知識(shí);設(shè)扇形的半徑為r,扇形面積可求得半徑r;再由弧長公式即可求得扇形圓心角的度數(shù).
【詳解】解:設(shè)扇形的半徑為r,則12×10πr=75π,
解得:r=15;
設(shè)扇形圓心角度數(shù)為n度,則nπ×15180=10π,
解得:n=120,
即扇形圓心角為120°;
故選:B.
3.(2024·陜西商洛·模擬預(yù)測(cè))傳統(tǒng)服飾日益受到關(guān)注,如圖①為明清時(shí)期女子主要裙式之一的馬面裙,如圖②馬面裙可以近似地看作扇形的一部分,其中AD的長度為π3米,裙長AB=0.8米,圓心角∠AOD=∠BOC=60°,則OB的長為( )
A.1米B.1.8米C.2米D.2.2米
【答案】B
【分析】本題考查了弧長公式.由題意知,lAD=60π?OA180=13π,求得OA=1,得到OB=1.8米即可.
【詳解】解:由題意知,lAD=60π?OA180=13π,
解得OA=1,
∵裙長AB為0.8米,
∴OB=1.8米,
故選:B.
考點(diǎn)五: 利用扇形面積公式計(jì)算扇形面積
1.(2024·吉林·中考真題)某新建學(xué)校因場(chǎng)地限制,要合理規(guī)劃體育場(chǎng)地,小明繪制的鉛球場(chǎng)地設(shè)計(jì)圖如圖所示,該場(chǎng)地由⊙O和扇形OBC組成,OB,OC分別與⊙O交于點(diǎn)A,D.OA=1m,OB=10m,∠AOD=40°,則陰影部分的面積為 m2(結(jié)果保留π).
【答案】11π
【分析】本題考查了扇形面積公式,熟練掌握扇形面積公式是解題的關(guān)鍵.
利用陰影部分面積等于大扇形減去小扇形面積,結(jié)合扇形面積公式即可求解.
【詳解】解:由題意得:S陰影=40π102?12360=11π,
故答案為:11π.
2.(2024·廣東深圳·中考真題)如圖,在矩形ABCD中,BC=2AB,O為BC中點(diǎn),OE=AB=4,則扇形EOF的面積為 .
【答案】4π
【分析】本題考查了扇形的面積公式,解直角三角形.利用解直角三角形求得∠BOE=45°,∠COF=45°,得到∠EOF=90°,再利用扇形的面積公式即可求解.
【詳解】解:∵BC=2AB,AB=4,
∴BC=42,
∵O為BC中點(diǎn),
∴OB=OC=12BC=22,
∵OE=4,
在Rt△OBE中,cs∠BOE=OBOE=224=22,
∴∠BOE=45°,
同理∠COF=45°,
∴∠EOF=180°?45°?45°=90°,
∴扇形EOF的面積為90π?42360=4π,
故答案為:4π.
3.(2023·山東泰安·中考真題)如圖,⊙O是△ABC的外接圓,半徑為4,連接OB,OC,OA,若∠CAO=40°,∠ACB=70°,則陰影部分的面積是( )

A.43πB.83πC.163πD.323π
【答案】C
【分析】先根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)以及三角形內(nèi)角和定理求得∠BOC=180°?30°×2=120°,再根據(jù)扇形的面積公式即可求解.
【詳解】解:∵OC=OB,OA=OC,∠CAO=40°,
∴∠OCA=∠OAC=40°,∠OCB=∠OBC,
∵∠ACB=70°,
∴∠OBC=∠OCB=∠ACB?∠ACO=70°?40°=30°,
∴∠BOC=180°?30°×2=120°,
∴S陰影=πr2×120°360°=π×42×13=163π,
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查等腰三角形的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理以及扇形的面積公式等知識(shí),求出∠BOC=120°是解答的關(guān)鍵.
考點(diǎn)六: 求弓形面積
1.(2021·內(nèi)蒙古通遼·中考真題)如圖,AB是⊙O的弦,AB=23,點(diǎn)C是⊙O上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且∠ACB=60°,若點(diǎn)M,N分別是AB,BC的中點(diǎn),則圖中陰影部分面積的最大值是 .
【答案】43π?34
【分析】陰影面積由弓形ADB面積加上△MNB的面積,而弓形面積不變,因此只需要求出△MNB的最大面積,由M,N為AB,BC的中點(diǎn),所以MN是△ABC的中位線,所以△BMN∽△BAC,所以S△BMN=14S△ABC,求出△ABC的最大面積即可,而AB邊為定值,當(dāng)點(diǎn)C到AB的距離最大,三角形面積最大,當(dāng)CM⊥AB時(shí),三角形面積最大,即可求出陰影面積最大值.
【詳解】連接OA,OB,連接OM,如圖
∵∠ACB=60° ,
∴∠AOB=2∠ACB=120°,
∵M(jìn)為AB中點(diǎn),
∴OM⊥AB,AM=BM=12AB=3,∠AOM=BOM=60°
∴∠OAM=30°,
設(shè)OM=x,則AO=2x,在Rt△AOM中
OM2+AM2=AO2, 即
x2+(3)2=(2x)2 ,
解得x=1,
即OM=1,AO=2 ,
S弓形ADB=S扇形OADB?S△AOB=120°×π×22360°?12×23×1=43π?3,
∵M(jìn),N為邊AB,BC的中點(diǎn),
∴MN∥AC,
∴△BMN~△BAC,
∴S△BMN=14S△ABC,
當(dāng)C,O,M在同一直線上時(shí),△ABC的面積最大,
由垂徑定理可知,AC=BC,
又∵∠ACB=60°,
∴△ABC為等邊三角形,
∴AC=23 ,
在Rt△ACM中,
CM=AC2?AM2=(23)2?(3)2=3,
∴S△ABC的最大值為:12×23×3=33 ,
∴S△BMN=14S△ABC=14×33=334,
∴陰影面積的最大值為:43π?3+334=43π?34.
故填:43π?34.
【點(diǎn)睛】本題考查弓形面積,扇形面積,圓心角與圓周角關(guān)系,三角形的中位線,相似三角形的性質(zhì),垂徑定理,勾股定理,解題關(guān)鍵是將不規(guī)則面積轉(zhuǎn)化為規(guī)則圖形的面積.
2.(2021·山東泰安·中考真題)若△ABC為直角三角形,AC=BC=4,以BC為直徑畫半圓如圖所示,則陰影部分的面積為 .
【答案】4
【分析】設(shè)AB與半圓的交點(diǎn)為D,連接DC,根據(jù)題意,得到陰影部分的面積等于S△ACD,計(jì)算即可
【詳解】解:如圖,設(shè)AB與半圓的交點(diǎn)為D,連接DC,
∵BC是直徑,
∴∠BDC=90°,
∵∠ACB=90°,AC=BC=4,
∴∠DBC=∠DCB=45°,AD=BD,
過點(diǎn)D作DE⊥BC,垂足為E,
則∠CDE=∠BDE=45°,
∴CE=EB=ED=2,
∴半圓關(guān)于直線DE對(duì)稱,
∴陰影部分的面積等于S△ACD,
∴S△ACD=12S△ABC=12×12×4×4=4
故答案為:4.
【點(diǎn)睛】本題考查了等腰直角三角形的判定和性質(zhì),直徑所對(duì)的圓周角是直角,圓的對(duì)稱性,
利用圓的對(duì)稱性化陰影的面積為三角形的面積加以計(jì)算是解題的關(guān)鍵.
3.(2021·四川遂寧·中考真題)如圖,在△ABC中,AB=AC,以AB為直徑的⊙O分別與BC,AC交于點(diǎn)D,E,過點(diǎn)D作DF⊥AC,垂足為點(diǎn)F,若⊙O的半徑為43,∠CDF=15°, 則陰影部分的面積為( )
A.16π?123B.16π?243
C.20π?123D.20π?243
【答案】A
【分析】連接AD,連接OE,根據(jù)圓周角定理得到∠ADB=90°,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠BAC=2∠DAC=2×15°=30°,求得∠AOE=120°,過O作OH⊥AE于H,解直角三角形得到OH=23,AH=6,根據(jù)扇形和三角形的面積公式即可得到結(jié)論.
【詳解】解:連接AD,連接OE,
∵AB是直徑,
∴∠ADB=90°,
∴AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∵DF⊥AC,
∴∠DFC=∠DFA=90°,
∴∠DAC=∠CDF=15°,
∵AB=AC,D是BC中點(diǎn),
∴∠BAC=2∠DAC=2×15°=30°,
∵OA=OE,
∴∠AOE=120°,
過O作OH⊥AE于H,
∵AO=43,
∴OH=12AO=23,
∴AH=3OH=6,
∴AE=2AH=12,
∴S陰影=S扇形AOE-S△AOE=120π×432360?12×12×23
=16π?123.
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了扇形的面積與三角形的面積公式,圓周角定理等,作出適當(dāng)?shù)妮o助線,數(shù)形結(jié)合是解答此題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)七: 求圓錐的側(cè)面積,底面半徑,高,母線
1.(2024·云南·中考真題)某校九年級(jí)學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐,學(xué)習(xí)編織圓錐型工藝品.若這種圓錐的母線長為40厘米,底面圓的半徑為30厘米,則該圓錐的側(cè)面積為( )
A.700π平方厘米B.900π平方厘米
C.1200π平方厘米D.1600π平方厘米
【答案】C
【分析】本題考查了圓錐的側(cè)面積,先求出圓錐底面圓的周長,再根據(jù)圓錐的側(cè)面積計(jì)算公式計(jì)算即可求解,掌握?qǐng)A錐側(cè)面積計(jì)算公式是解題的關(guān)鍵.
【詳解】解:圓錐的底面圓周長為2π×30=60π厘米,
∴圓錐的側(cè)面積為12×60π×40=1200π平方厘米,
故選:C.
2.(2024·江蘇揚(yáng)州·中考真題)若用半徑為10cm的半圓形紙片圍成一個(gè)圓錐的側(cè)面,則這個(gè)圓錐底面圓的半徑為 cm.
【答案】5
【分析】本題考查了圓錐的計(jì)算.用到的知識(shí)點(diǎn)為:圓錐的側(cè)面展開圖弧長等于底面周長.
根據(jù)題意得圓錐的母線長為10cm,以及圓錐的側(cè)面展開圖的弧長,也就是圓錐的底面周長,除以2π即為圓錐的底面半徑.
【詳解】解:圓錐的側(cè)面展開圖的弧長為2π×10÷2=10π(cm),
∴圓錐的底面半徑為10π÷2π=5(cm),
故答案為:5.
3.(2023·黑龍江·中考真題)已知圓錐的母線長13cm,側(cè)面積65πcm2,則這個(gè)圓錐的高是 cm.
【答案】12
【分析】利用圓錐的側(cè)面積公式可得到底面半徑,再利用勾股定理即可得到高.
【詳解】解:根據(jù)圓錐側(cè)面積公式S側(cè)=πrl變形可得r=S側(cè)πl(wèi)=65π13π=5cm,
根據(jù)圓錐母線公式l=r2+?2,可得?=l2?r2=132?52=12cm,
故答案為:12.
【點(diǎn)睛】本題考查了圓錐的側(cè)面積公式和母線公式,熟知上述公式是解題的關(guān)鍵.
4.(2024·江蘇揚(yáng)州·模擬預(yù)測(cè))圓錐的側(cè)面展開圖的面積為200πcm2,圓錐母線與底面圓的半徑之比為2:1,則母線長為 .
【答案】20cm/20厘米
【分析】本題考查圓錐的側(cè)面積,設(shè)圓錐的底面圓的半徑為r,根據(jù)圓錐的側(cè)面積公式列出方程進(jìn)行求解即可.
【詳解】解:設(shè)圓錐的底面圓的半徑為rcm,則:母線長為2rcm,
由題意,得:12×2πr?2r=200π,
∴r=10(負(fù)值舍去),
∴母線長為2×10=20cm.
故答案為:20cm.
考點(diǎn)八: 求圓錐側(cè)面展開圖的圓心角
1.(2022·江蘇徐州·中考真題)如圖,圓錐母線AB=6,底面半徑CB=2,則其側(cè)面展開圖扇形的圓心角α的度數(shù)為 .

【答案】120°
【分析】根據(jù)圓錐的側(cè)面展開圖為一扇形,這個(gè)扇形的弧長等于圓錐底面的周長,扇形的半徑等于圓錐的母線長和弧長公式得到απ×6180=2π×2,然后解方程即可.
【詳解】解:根據(jù)題意得απ×6180=2π×2,
解得:α=120,
∴側(cè)面展開圖扇形的圓心角為120°.
故答案為:120°.
【點(diǎn)睛】本題考查圓錐的計(jì)算:圓錐的側(cè)面展開圖為一扇形,這個(gè)扇形的弧長等于圓錐底面圓的周長,扇形的半徑等于圓錐的母線長.掌握?qǐng)A錐側(cè)面展開圖的相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
2.(2024·四川綿陽·三模)在直角三角形ABC中,已知AB=6,AC=8,∠A=90°,如果把該三角形繞直線AC旋轉(zhuǎn)一周得到一個(gè)圓錐,則該圓錐側(cè)面展開得到的扇形的圓心角大小是 .
【答案】216
【分析】本題考查求圓錐側(cè)面展開圖扇形的圓心角的度數(shù),勾股定理求出BC的長,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的方式,得到底面圓的半徑為6,母線為10,根據(jù)底面圓的周長等于展開圖扇形的弧長,進(jìn)行求解即可.
【詳解】解:∵AB=6,AC=8,∠A=90°,
∴BC=AB2+AC2=10,
由題意,得:圓錐的底面圓的半徑為6,母線為10,
設(shè)展開后扇形的圓心角的度數(shù)為n°,則:2π×6=nπ180×10,
解得:n=216;
故答案為:216.
3.(2024·寧夏吳忠·模擬預(yù)測(cè))如圖所示是某幾何體的三視圖,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算,這個(gè)幾何體側(cè)面展開圖的圓心角的度數(shù)為 °.
【答案】120
【分析】本題考查了根據(jù)三視圖還原幾何體,勾股定理,弧長等知識(shí).熟練掌握根據(jù)三視圖還原幾何體,勾股定理,弧長是解題的關(guān)鍵.
由三視圖可知,該幾何體為圓錐,由勾股定理可得,圓錐的母線長為422+22=6,則nπ×6180=π×4,計(jì)算求解,然后作答即可.
【詳解】解:由三視圖可知,該幾何體為圓錐,
由勾股定理可得,圓錐的母線長為422+22=6,
∴nπ×6180=π×4,
解得 ,n=120°,
故答案為:120.
考點(diǎn)九: 圓錐的實(shí)際問題
1.(2022·湖南邵陽·模擬預(yù)測(cè))在一次科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中,小明將半徑為5cm的圓形濾紙片按圖1所示的步驟進(jìn)行折疊,并圍成圓錐形.
(1)取一漏斗,上部的圓錐形內(nèi)壁(忽略漏斗管口處)的母線OB長為6cm,開口圓的直徑為6cm.當(dāng)濾紙片重疊部分三層,且每層為14圓時(shí),濾紙圍成的圓錐形放入該漏斗中,能否緊貼此漏斗的內(nèi)壁(忽略漏斗管口處),請(qǐng)你用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)說明;
(2)假設(shè)有一特殊規(guī)格的漏斗,其母線長為6cm,開口圓的直徑為7.2cm,現(xiàn)將同樣大小的濾紙圍成重疊部分為三層的圓錐形,放入此漏斗中,且能緊貼漏斗內(nèi)壁.問重疊部分每層的面積為多少?
【答案】(1)能,見解析
(2)5πcm2
【分析】此題考查了圓錐側(cè)面積實(shí)際應(yīng)用.
(1)證明表面是否緊貼只需考慮展開圖的圓心角是否相等.即可得到結(jié)論;
(2)求出扇形弧長為7.2πcm,則圓心角為7.2π÷6×180°π=216°,濾紙片如緊貼漏斗壁,其圍成圓錐的最外層側(cè)面展開圖的圓心角也應(yīng)為216°,由重疊部分每層面積為圓形濾紙片的面積減去圍成圓錐的最外層側(cè)面展開圖的面積的差的一半,進(jìn)一步即可得到濾紙重疊部分每層面積.
【詳解】(1)解:如圖所示:
∵表面緊貼的兩圓錐形的側(cè)面展開圖為圓心角相同的兩扇形,
∴表面是否緊貼只需考慮展開圖的圓心角是否相等.
由于濾紙圍成的圓錐形只有最外層側(cè)面緊貼漏斗內(nèi)壁,故只考慮該濾紙圓錐最外層的側(cè)面和漏斗內(nèi)壁圓錐側(cè)面的關(guān)系.
將圓形濾紙片按圖示的步驟折成四層且每層為14圓,
則圍成的圓錐形的側(cè)面積=1?2×14S濾紙圓=12S濾紙圓.
∴它的側(cè)面展開圖是半圓,其圓心角為180度,
如將漏斗內(nèi)壁構(gòu)成的圓錐側(cè)面也抽象地展開,展開的扇形弧長為:πd=π×6=6πcm,
該側(cè)面展開圖的圓心角為6π÷6×180°π=180°.
由此可以看出兩圓錐的側(cè)面展開得到的扇形,它們的圓心角相等.
∴該濾紙圍成的圓錐形必能緊貼漏斗內(nèi)壁.
(2)如果抽象地將母線長為6cm,開口圓直徑為7.2cm的特殊規(guī)格的漏斗內(nèi)壁圓錐側(cè)面展開,得到的扇形弧長為7.2πcm,
圓心角為7.2π÷6×180°π=216°,
濾紙片如緊貼漏斗壁,其圍成圓錐的最外層側(cè)面展開圖的圓心角也應(yīng)為216°,
又∵重疊部分每層面積為圓形濾紙片的面積減去圍成圓錐的最外層側(cè)面展開圖的面積的差的一半,
∴濾紙重疊部分每層面積=25π?216360×25π÷2=5πcm2.
2.(2024·湖南長沙·模擬預(yù)測(cè))湖南是全國13個(gè)糧食主產(chǎn)省之一,水稻播種面積、總產(chǎn)量均居全國第一.2024年3月19日,習(xí)近平總書記來到常德市鼎城區(qū)謝家鋪鎮(zhèn)港中坪村,走進(jìn)當(dāng)?shù)丶Z食生產(chǎn)萬畝綜合示范片區(qū),察看秧苗培育和春耕備耕進(jìn)展.如圖為某農(nóng)戶家的圓錐形糧倉示意圖,已知其底面周長為3π米,高度為3.6米,則此糧倉的側(cè)面積為 m2.(結(jié)果保留π)
【答案】5.85π
【分析】本題考查了圓錐的側(cè)面積計(jì)算,先計(jì)算底面半徑和母線長,然后根據(jù)扇形面積公式計(jì)算即可.熟知圓錐的側(cè)面是扇形以及扇形的面積計(jì)算方法是關(guān)鍵.
【詳解】解:∵底面周長為3π米
∴底面半徑為:3π2π=1.5m
母線長為:3.62+1.52=3.9m米
故糧倉的側(cè)面積為:12×3π×3.9=5.85πm2,
故答案為:5.85π.
3.(2023·安徽·二模)《九章算術(shù)》中有如下問題:“在屋內(nèi)墻角處堆放米(如圖,米堆為一個(gè)圓錐的四分之一),米堆底部的弧長為8尺,米堆高5尺,問米堆的體積和堆放的米各為多少?”已知1斛米的體積約為1.62立方尺,圓周率約為3,估算出堆放的米約有 斛.

【答案】22
【分析】根據(jù)米堆的底部的弧度即底面圓周的四分之一為8尺,可求出圓錐的底面半徑,從而計(jì)算出米堆的體積,用體積除以每斛的體積即可求得斛數(shù).
【詳解】解:設(shè)米堆所在圓錐的底面半徑為r尺,由題意,得:14×2πr=8,
∴r=16π,
∴米堆的體積為:14?13πr2×5=3203π≈35.56,
∴米堆的斛數(shù)為:≈22;
故答案為:22.
【點(diǎn)睛】本題考查了圓錐的計(jì)算及弧長的計(jì)算,解題的關(guān)鍵是從實(shí)際問題中抽象出圓錐的知識(shí),難度不大.
重難點(diǎn)一: 求某點(diǎn)的弧形運(yùn)動(dòng)路徑長度
1.(2024·吉林長春·中考真題)一塊含30°角的直角三角板ABC按如圖所示的方式擺放,邊AB與直線l重合,AB=12 cm.現(xiàn)將該三角板繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn),使點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C'落在直線l上,則點(diǎn)A經(jīng)過的路徑長至少為 cm.(結(jié)果保留π)
【答案】8π
【分析】本題主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、弧長公式等知識(shí)點(diǎn),掌握弧長公式成為解題的關(guān)鍵.
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得∠ABC=∠A'BC=60°,即∠A'BA=120°,再根據(jù)點(diǎn)A經(jīng)過的路徑長至少為以B為圓心,以AB為半徑的圓弧的長即可解答.
【詳解】解:∵將該三角板繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn),使點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C'落在直線l上,
∴∠ABC=∠A'BC=60°,即∠A'BA=120°,
∴點(diǎn)A經(jīng)過的路徑長至少為120°?π?12180°=8π.
故答案為:8π.
2.(2022·內(nèi)蒙古通遼·中考真題)如圖,⊙O是△ABC的外接圓,AC為直徑,若AB=23,BC=3,點(diǎn)P從B點(diǎn)出發(fā),在△ABC內(nèi)運(yùn)動(dòng)且始終保持∠CBP=∠BAP,當(dāng)C,P兩點(diǎn)距離最小時(shí),動(dòng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)路徑長為 .
【答案】33π
【分析】根據(jù)題中的條件可先確定點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡,然后根據(jù)三角形三邊關(guān)系確定CP的長最小時(shí)點(diǎn)P的位置,進(jìn)而求出點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)路徑長.
【詳解】解:∵AC為⊙O的直徑,
∴∠ABC=90°.
∴∠ABP+∠PBC=90°.
∵∠PAB=∠PBC,
∴∠PAB+∠ABP=90°.
∴∴∠APB=90°.
∴點(diǎn)P在以AB為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),且在△ABC的內(nèi)部,
如圖,記以AB為直徑的圓的圓心為O1,連接O1C交⊙O1于點(diǎn)P',連接O1P,CP.
∵CP≥O1C?O1P,
∴當(dāng)點(diǎn)O1,P,C三點(diǎn)共線時(shí),即點(diǎn)P在點(diǎn)P'處時(shí),CP有最小值,
∵AB=23
∴O1B=3
在RtΔBCO1中,tan∠BO1C=BCO1B=33=3.
∴∠BO1C=60°.
∴BP'=60π×3180=33π.
∴.C,P兩點(diǎn)距離最小時(shí),點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)路徑長為33π.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了直徑所對(duì)圓周角是直角,弧長公式,由銳角正切值求角度,確定點(diǎn)P的路徑是解答本題的關(guān)鍵.
3.(2024·黑龍江大興安嶺地·中考真題)如圖,在正方形網(wǎng)格中,每個(gè)小正方形的邊長都是1個(gè)單位長度,在平面直角坐標(biāo)系中,△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為A?1,1,B?2,3,C?5,2.
(1)畫出△ABC關(guān)于y軸對(duì)稱的△A1B1C1,并寫出點(diǎn)B1的坐標(biāo);
(2)畫出△ABC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后得到的△AB2C2,并寫出點(diǎn)B2的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,求點(diǎn)B旋轉(zhuǎn)到點(diǎn)B2的過程中所經(jīng)過的路徑長(結(jié)果保留π)
【答案】(1)作圖見解析,B12,3
(2)作圖見解析,B2?3,0
(3)52π
【分析】本題考查了利用旋轉(zhuǎn)變換作圖,軸對(duì)稱和扇形面積公式等知識(shí),熟練掌握網(wǎng)格結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確找出對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置是解題的關(guān)鍵.
(1)根據(jù)題意畫出即可;關(guān)于y軸對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)橫坐標(biāo)互為相反數(shù),縱坐標(biāo)不變;
(2)根據(jù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)找出點(diǎn)B、C以點(diǎn)A為旋轉(zhuǎn)中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后的對(duì)應(yīng)點(diǎn),然后順次連接即可;
(3)先求出AB=5,再由旋轉(zhuǎn)角等于90°,利用弧長公式即可求出.
【詳解】(1)解:如圖,△A1B1C1為所求;點(diǎn)B1的坐標(biāo)為2,3,
(2)如圖,△AB2C2為所求;B2?3,0,
(3)AB=12+22=5,
點(diǎn)B旋轉(zhuǎn)到點(diǎn)B2的過程中所經(jīng)過的路徑長90×5π180=52π.
重難點(diǎn)二: 求圖形旋轉(zhuǎn)后掃過的面積
1.(2021·廣西柳州·中考真題)如圖所示,點(diǎn)A,B,C對(duì)應(yīng)的刻度分別為1,3,5,將線段CA繞點(diǎn)C按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),當(dāng)點(diǎn)A首次落在矩形BCDE的邊BE上時(shí),記為點(diǎn)A',則此時(shí)線段CA掃過的圖形的面積為( )
A.43B.6C.43πD.83π
【答案】D
【分析】由題意可知,AC掃過的圖形為一個(gè)扇形,,半徑為4,求出∠BA'C=30°,∠BCA'=60°,再根據(jù)扇形面積公式求解即可.
【詳解】解:由圖可知:AC=A’C=4,BC=2,
∴sin∠BA'C=BCA'C=24=12,
∴∠BA'C=30°,∠BCA'=60°,
線段CA掃過的圖形為扇形,此扇形的半徑為CA=4,
∴S扇形ACA'=60°360°π×42=83π,
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查了扇形的面積公式,讀懂題目明確AC掃過的圖形為一個(gè)扇形,且扇形的半徑為4是解決本題的關(guān)鍵.
2.(2021·四川涼山·中考真題)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掃過的圖形(陰影部分)的面積為 .
【答案】5π3
【分析】由于將△ABC繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)120°得到△A′B′C′,可見,陰影部分面積為扇形ACA′減扇形BCB′,分別計(jì)算兩扇形面積,再計(jì)算其差即可.
【詳解】解:如圖:由旋轉(zhuǎn)可得:
∠ACA′=∠BCB′=120°,又AC=3,BC=2,
S扇形ACA′=120π×AC2360=3π,
S扇形BCB′=120π×BC2360=4π3,
則線段AB掃過的圖形的面積為3π?4π3=5π3,
故答案為:5π3
【點(diǎn)睛】本題考查了扇形面積的計(jì)算和陰影部分的面積,將陰影部分面積轉(zhuǎn)化為兩扇形面積的查是解題的關(guān)鍵.
3.(2024·江蘇鹽城·二模)如圖,在扇形OAB中,OC⊥AB于點(diǎn)D,AB=8,將△ODB繞點(diǎn)O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,則線段DB掃過的圖形面積為是 .
【答案】8π3
【分析】本題考查了扇形面積和陰影部分的面積計(jì)算.將陰影部分面積轉(zhuǎn)化為兩扇形面積的差是解題的關(guān)鍵.
由于繞點(diǎn)O點(diǎn)逆時(shí)△ODB針旋轉(zhuǎn)60°得到△OD'B'.可見,陰影部分面積為扇形OBB'面積減去扇形ODD',分別計(jì)算兩扇形面積,再計(jì)算其差即可.
【詳解】解:如圖,在扇形OAB中,OC⊥AB于點(diǎn)D,
∴ AD=BD=12AB=4
在Rt△OBD中,根據(jù)勾股定理可得:
OB2?OD2=BD2=16.
∵ △ODB繞點(diǎn)O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△OD'B',
∴ △ODB≌△OD'B',
∴ ∠DOD'=∠BOB'=60°,
∴扇形ODD'面積為:60°π·OD2360°=OD26π,
扇形OBB'面積為:60°π·OB2360°=OB26π,
∴陰影部分面積為:OB26π?OD26π=π6OB2?OD2=16π6=8π3,
故答案為:8π3.
重難點(diǎn)三: 求其它不規(guī)則圖形面積
1.(2024·山東·中考真題)如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,∠DAB=60°,AB=BC=2AD=2.以點(diǎn)A為圓心,以AD為半徑作DE交AB于點(diǎn)E,以點(diǎn)B為圓心,以BE為半徑作EF所交BC于點(diǎn)F,連接FD交EF于另一點(diǎn)G,連接CG.
(1)求證:CG為EF所在圓的切線;
(2)求圖中陰影部分面積.(結(jié)果保留π)
【答案】(1)見解析
(2)334?π3
【分析】本題考查平行四邊形的性質(zhì)和判定,圓的性質(zhì),扇形面積,等邊三角形的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),證明四邊形ABFD是平行四邊形是解題關(guān)鍵.
(1)根據(jù)圓的性質(zhì),證明BF=BE=AD=AE=CF,即可證明四邊形ABFD是平行四邊形,再證明△BFG是等邊三角形,再根據(jù)圓的切線判定定理即可證得結(jié)果.
(2)先求出平行四邊形的高DH,根據(jù)扇形面積公式三角形面積公式,平行四邊形面積公式求解即可.
【詳解】(1)解:連接BG如圖,
根據(jù)題意可知:AD=AE,BE=BF
又∵AB=BC,
∴CF=AE=AD,
∵BC=2AD,
∴BF=BE=AD=AE=CF,
∵AD∥BC,
∴四邊形ABFD是平行四邊形,
∴∠BFD=∠DAB=60°,
∵BG=BF,
∴△BFG是等邊三角形,
∴GF=BF,
∴GF=BF=FC,
∴G在以BC為直徑的圓上,
∴∠BGC=90°,
∴CG為EF所在圓的切線.
(2)過D作DH⊥AB于點(diǎn)H,
由圖可得:S陰影=S?ABFD?S扇AED?S扇BEG?S△BFG,
在Rt△AHD中,AD=1,∠DAB=60°,
∴DH=AD?sin∠DAB=1×32=32,
∴S?ABFD=AB?DH=2×32=3,
由題可知:扇形ADE和扇形BGE全等,
∴S扇AED=S扇BGE=nπr2360=60πAD2360=60×π×12360=π6,
等邊三角形BFG的面積為:12GF?DH=12×1×32=34,
∴S陰影=S?ABFD?S扇AED?S扇BEG?S△BFG=3?π6?π6?34=334?π3
2.(2023·江蘇宿遷·中考真題)(1)如圖,AB是⊙O的直徑,AC與⊙O交于點(diǎn)F,弦AD平分∠BAC,點(diǎn)E在AC上,連接DE、DB,________.求證:________.

從①DE與⊙O相切;②DE⊥AC中選擇一個(gè)作為已知條件,余下的一個(gè)作為結(jié)論,將題目補(bǔ)充完整(填寫序號(hào)),并完成證明過程.
(2)在(1)的前提下,若AB=6,∠BAD=30°,求陰影部分的面積.
【答案】(1)②①,證明見解析(或①②,證明見解析)(2)2783?3π2
【分析】(1)一:已知條件為②DE⊥AC,結(jié)論為①DE與⊙O相切;連接OD,先證出OD∥AC,再根據(jù)平行線的性質(zhì)可得DE⊥OD,然后根據(jù)圓的切線的判定即可得證;二:已知條件為①DE與⊙O相切,結(jié)論為②DE⊥AC;連接OD,先證出OD∥AC,再根據(jù)圓的切線的性質(zhì)可得DE⊥OD,然后根據(jù)平行線的性質(zhì)即可得證;
(2)連接OD,OF,先解直角三角形求出OD,AE,DE的長,再根據(jù)等邊三角形的判定與性質(zhì)可得AF的長,從而可得EF的長,然后根據(jù)圓周角定理可得∠DOF=2∠CAD=60°,最后根據(jù)陰影部分的面積等于直角梯形ODEF的面積減去扇形ODF的面積即可得.
【詳解】解:(1)一:已知條件為②DE⊥AC,結(jié)論為①DE與⊙O相切,證明如下:
如圖,連接OD,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA,
∵弦AD平分∠BAC,
∴∠OAD=∠CAD,
∴∠CAD=∠ODA,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,
∴DE⊥OD,
又∵OD是⊙O的半徑,
∴DE與⊙O相切;
二:已知條件為①DE與⊙O相切,結(jié)論為②DE⊥AC,證明如下:
如圖,連接OD,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA,
∵弦AD平分∠BAC,
∴∠OAD=∠CAD,
∴∠CAD=∠ODA,
∴OD∥AC,
∵DE與⊙O相切,
∴DE⊥OD,
∴DE⊥AC;
(2)如圖,連接OD,OF,
∵AB=6,∠BAD=30°,
∴OA=OD=OF=3,AD=AB?cs30°=33,∠CAD=30°,
∴DE=12AD=323,AE=AD?cs30°=92,
又∵∠BAD=∠CAD=30°,
∴∠BAC=60°,
∴△OAF是等邊三角形,
∴AF=OA=3,
∴EF=AE?AF=32,
由圓周角定理得:∠DOF=2∠CAD=60°,
則陰影部分的面積為S直角梯形ODEF?S扇形ODF=DE?EF+OD2?60π×32360
=323×32+32?3π2
=2783?3π2.
【點(diǎn)睛】本題考查了圓的切線的判定與性質(zhì)、解直角三角形、扇形的面積、圓周角定理等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握?qǐng)A的切線的判定與性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
3.(2023·湖北十堰·中考真題)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,點(diǎn)O在AB上,以O(shè)為圓心,OA為半徑的半圓分別交AC,BC,AB于點(diǎn)D,E,F,且點(diǎn)E是弧DF的中點(diǎn).

(1)求證:BC是⊙O的切線;
(2)若CE=2,求圖中陰影部分的面積(結(jié)果保留π).
【答案】(1)證明見解析
(2)2?π2
【分析】(1)連接OE、OD,證出OE⊥BC,即可得出結(jié)論;
(2)根據(jù)S陰影=S△OEB?S扇OEF,分別求出S△OEB和S扇OEF即可得出答案.
【詳解】(1)連接OE、OD,
∵ ∠C=90°,AC=BC,
∴∠OAD=∠B=45°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ADO=45°,
∴∠AOD=90°,
∵點(diǎn)E是弧DF的中點(diǎn),
∴∠DOE=∠EOF=12∠DOF=45°,
∴∠OEB=180°?∠EOF?∠B=90°,
∴ OE⊥BC,
∵ OE為半徑,
∴ BC是⊙O的切線;
(2)∵ OE⊥BC,∠B=45°,
∴ △OEB為等腰直角三角形,
設(shè)BE=OE=x,則OB=2x,
∴AB=x+2x,
∵AB=2BC,
∴x+2x=22+x,
∴x=2,
∴ S陰影=S△OEB?S扇OEF=12×2×2?45°π×22360°=2?π2.
【點(diǎn)睛】本題是圓的綜合題,考查了切線的判定定理、扇形的面積、等腰直角三角形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟練掌握切線的判定定理.
重難點(diǎn)四: 圓錐側(cè)面上最短路徑問題
1.(2023·湖北十堰·中考真題)如圖,已知點(diǎn)C為圓錐母線SB的中點(diǎn),AB為底面圓的直徑,SB=6,AB=4,一只螞蟻沿著圓錐的側(cè)面從A點(diǎn)爬到C點(diǎn),則螞蟻爬行的最短路程為( )

A.5B.33C.32D.63
【答案】B
【分析】連接AB,先根據(jù)直徑求出底面周長,根據(jù)底面周長等于展開后扇形的弧長可求出圓錐的側(cè)面展開后的圓心角,可得△SAB是等邊三角形,即可求解.
【詳解】解:連接AB,如圖所示,

∵AB為底面圓的直徑,AB=4,
設(shè)半徑為r,
∴底面周長=2πr=4π,
設(shè)圓錐的側(cè)面展開后的圓心角為n,
∵圓錐母線SB=6,
根據(jù)底面周長等于展開后扇形的弧長可得:4π=nπ×6180°,
解得:n=120°,
∴∠ASC=60°,
∵半徑SA=SB,
∴△SAB是等邊三角形,
在Rt△ACS中,AC=SA?sin60°=6×32=33,
∴螞蟻爬行的最短路程為33,
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查平面展開—最短路徑問題,圓錐的側(cè)面展開圖是一個(gè)扇形。扇形的弧長等于圓錐底面周長,扇形的半徑等于圓錐的母線長,本題就是把圓錐的側(cè)面展開成扇形,化曲面為平面,用三角函數(shù)求解.
2.(2024·廣東東莞·二模)【綜合與實(shí)踐】
主題:制作圓錐形生日帽.
素材:一張圓形紙板、裝飾彩帶.
步驟1:如圖1,將一個(gè)底面半徑為r的圓錐側(cè)面展開,可得到一個(gè)半徑為l、圓心角為n°的扇形.制作圓錐形生日帽時(shí),要先確定扇形的圓心角度數(shù),再度量裁剪材料.
步驟2:如圖2,把剪好的紙板粘合成圓錐形生日帽,

(1)現(xiàn)在需要制作一個(gè)r=10cm,l=30cm的生日帽,請(qǐng)幫忙計(jì)算出所需扇形紙板的圓心角度數(shù);
(2)為了使(1)中所制作的生日帽更美觀,要粘貼彩帶進(jìn)行裝飾,其中需要粘貼一條從點(diǎn)A處開始,繞側(cè)面一周又回到點(diǎn)A的彩帶(彩帶寬度忽略不計(jì)),求彩帶長度的最小值.
【答案】(1)120°
(2)303cm
【分析】本題考查了圓錐側(cè)面展開圖的圓心角的度數(shù),勾股定理求最值問題,掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
(1)根據(jù)扇形的兩個(gè)面積公式可得n=360rl,再代入求解即可;
(2)連接AA',過點(diǎn)P作PH⊥AA',線段AA'就是彩帶長度的最小值,根據(jù)等腰三角形性質(zhì)及解直角三角形即可求解.
【詳解】(1)∵r=10cm,l=30cm,
∵ 12×2πr×l=nπl(wèi)2360,
∴n=360rl=360×1030=120,
∴扇形紙板的圓心角度數(shù)為120°;
(2)如圖所示.連接AA',過點(diǎn)P作PH⊥AA',線段AA'就是彩帶長度的最小值,
由(1)得PA=PA'=30cm,∠APA'=120°,
∴∠APH=∠A'PH=60°,AH=A'H,
∴∠PA'H=30°,
∴PH=12PA=15
∴AH=AP2?PH2=153,
∴AA'=2AH=303,
∴彩帶長度的最小值為303cm.
3.(22-23九年級(jí)上·遼寧葫蘆島·階段練習(xí))如圖1,等腰三角形ABC中,當(dāng)頂角∠A的大小確定時(shí),它的對(duì)邊(即底邊BC)與鄰邊(即腰AB或AC)的比值也就確定了,我們把這個(gè)比值記作TA,即TA=∠A的對(duì)邊(底邊)∠A的鄰邊(腰)=BCAC ,當(dāng)∠A=60°時(shí),如T60°=1.
(1)T90°= ,T120°= ,TA的取值范圍是 ;
(2)如圖2,圓錐的母線長為18,底面直徑PQ=14,一只螞蟻從點(diǎn)P沿著圓錐的側(cè)面爬行到點(diǎn)Q,求螞蟻爬行的最短路徑長.(精確到0.1,參考數(shù)據(jù):T140°≈0.53,T70°≈0.87,T35°≈1.66)
【答案】(1)22;33;T(A)>12
(2)20.7
【分析】(1)根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)和等腰三角形的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算即可;
(2)先根據(jù)圓錐的側(cè)面展開圖的知識(shí)和扇形的弧長公式計(jì)算,可求扇形的圓心角;再根據(jù)TA的定義即可解答.
【詳解】(1)解:如圖1,
∠A=90°,AB=AC,則BCAB=2,
∴F(90°)=ABBC=22,
如圖2,
∠A=120°,AB=AC,作AD⊥BC于D,則∠BAD=60°,
∴BD=32AB,
∴BC=3AB,
∴T(120°)=ABBC=33;
∵2AB>BC,
∴ABBC>12,
∴T(A)>12.
故答案為:22;33;T(A)>12.
(2)解:∵圓錐的底面直徑PQ=14,
∴圓錐的底面周長為14π,即側(cè)面展開圖扇形的弧長為14π,
設(shè)扇形的圓心角為n°,
則n?π×18180=14π,解得n=140,
∵T70°≈0.87,
∴螞蟻爬行的最短路徑長為180.87≈20.7.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了等腰直角三角形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、圓錐的側(cè)面展開圖、弧長公式等知識(shí)點(diǎn),掌握相關(guān)性質(zhì)定理和TA的定義是解本題的關(guān)鍵.
易錯(cuò)點(diǎn)1: 誤把圓錐底面圓的半徑看成側(cè)面展開圖中扇形的半徑
1.(2024·江蘇無錫·二模)將圓心角為150°的扇形圍成一個(gè)圓錐,若底面圓的直徑為10cm,則該圓錐的側(cè)面積為( )cm2
A.50πB.60πC.90πD.120π
【答案】B
【分析】本題考查了圓錐側(cè)面積,扇形弧長公式;利用圓錐側(cè)面展開圖的弧長等于圓錐底面圓周長,先求出圓錐母線長,再求出側(cè)面積即可.
【詳解】解:設(shè)圓錐母線長為l,則有:150πl(wèi)180=10π,
解得:l=12,
則圓錐側(cè)面積為:12×10π×12=60π(cm2),
故選:B.
易錯(cuò)點(diǎn)2: 混淆圓錐的表面積和側(cè)面積
1.(2024·山東濟(jì)寧·模擬預(yù)測(cè))如圖, 是一個(gè)幾何體的三視圖, 那么這個(gè)幾何體的表面積是( )
A.12πB.18πC.24πD.30π
【答案】C
【分析】本題考查三視圖,求圓錐的表面積,根據(jù)三視圖可知立體圖形為底面圓半徑為3,高線為4的圓錐,根據(jù)圓錐的表面積的計(jì)算公式進(jìn)行求解即可.
【詳解】解:由圖可知:立體圖形為底面圓半徑為3,高線為4的圓錐,
∴母線長為32+42=5,
∴表面積為:3×5π+3×3π=24π;
故選C.
2.(2022·寧夏固原·模擬預(yù)測(cè))已知一個(gè)圓錐的底面直徑為20cm,母線長為30cm,則這個(gè)圓錐的表面積是 .
【答案】400πcm2
【分析】由題意知,r=202=10cm,l=30cm,根據(jù)S表面積=S側(cè)+S底=πrl+πr2,計(jì)算求解即可.
【詳解】解:由題意知,r=202=10cm,l=30cm,
∴S表面積=S側(cè)+S底=πrl+πr2=π×10×30+π×102=400πcm2,
故答案為:400πcm2.
目錄
01 理·思維導(dǎo)圖:呈現(xiàn)教材知識(shí)結(jié)構(gòu),構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系。
02 盤·基礎(chǔ)知識(shí):甄選核心知識(shí)逐項(xiàng)分解,基礎(chǔ)不丟分。(2大模塊知識(shí)梳理)
\l "_Tc182324382" 知識(shí)模塊一:正多邊與圓
\l "_Tc182324386" 知識(shí)模塊二:弧長與扇形面積
03 究·考點(diǎn)考法:對(duì)考點(diǎn)考法進(jìn)行細(xì)致剖析和講解,全面提升。(9大基礎(chǔ)考點(diǎn))
\l "_Tc182324398" 考點(diǎn)一: 求正多邊形的中心角
\l "_Tc182324399" 考點(diǎn)二: 已知正多邊形的中心角求邊數(shù)
\l "_Tc182324400" 考點(diǎn)三: 利用弧長公式求弧長
\l "_Tc182324401" 考點(diǎn)四: 由弧長公式或扇形面積公式求圓心角、半徑
\l "_Tc182324402" 考點(diǎn)五: 利用扇形面積公式計(jì)算扇形面積
\l "_Tc182324403" 考點(diǎn)六: 求弓形面積
\l "_Tc182324404" 考點(diǎn)七:求圓錐的側(cè)面積,底面半徑,高,母線
\l "_Tc182324405" 考點(diǎn)八: 求圓錐側(cè)面展開圖的圓心角
\l "_Tc182324406" 考點(diǎn)九: 圓錐的實(shí)際問題
04 破·重點(diǎn)難點(diǎn):突破重難點(diǎn),沖刺高分。(4大重難點(diǎn))
\l "_重難點(diǎn)一:_求某點(diǎn)的弧形運(yùn)動(dòng)路徑長度" 重難點(diǎn)一: 求某點(diǎn)的弧形運(yùn)動(dòng)路徑長度
\l "_重難點(diǎn)二:_求圖形旋轉(zhuǎn)后掃過的面積" 重難點(diǎn)二: 求圖形旋轉(zhuǎn)后掃過的面積
\l "_重難點(diǎn)三:_求其它不規(guī)則圖形面積" 重難點(diǎn)三: 求其它不規(guī)則圖形面積
\l "_重難點(diǎn)四:_圓錐側(cè)面上最短路徑問題" 重難點(diǎn)四:圓錐側(cè)面上最短路徑問題
05 辨·易混易錯(cuò):點(diǎn)撥易混易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn),夯實(shí)基礎(chǔ)。(2大易錯(cuò)點(diǎn))
\l "_易錯(cuò)點(diǎn)1:" 易錯(cuò)點(diǎn)1: 誤把圓錐底面圓的半徑看成側(cè)面展開圖中扇形的半徑
\l "_易錯(cuò)點(diǎn)2:"易錯(cuò)點(diǎn)2: 混淆圓錐的表面積和側(cè)面積
中心
一個(gè)正多邊形的外接圓的圓心叫做這個(gè)正多邊形的中心.
半徑
正多邊形外接圓的半徑叫做正多邊形的半徑.
中心角
正多邊形每一邊所對(duì)的圓心角叫做正多邊形的中心角.
邊心距
正多邊形的中心到正多邊形的一邊的距離叫做正多邊形的邊心距.

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