第26讲圆的有关计算
[锁定目标考试]
考标要求考查角度
1.会计算圆的弧长和扇形的面积.
2.会计算圆柱和圆锥的侧面积和全面积.
3.了解正多边形的概念及正多边形与圆的关系.能运用弧长公式、扇形面积公式进行相关的计算,会借助分割与转化的方法探求阴影部分的面积是中考考查的热点,利用圆的面积公式、周长公式、弧长公式、扇形的面积公式求圆锥的侧面积和全面积是考查的重点,常以选择题、填空题的形式出现.
[导学必备知识]
知识梳理
一、弧长、扇形面积的计算
1.如果弧长为l,圆心角的度数为n°,圆的半径为r,那么弧长的计算公式为l=__________.
2.由组成圆心角的两条半径和圆心角所对弧围成的图形叫做扇形.若扇形的圆心角为n°,所在圆半径为r,弧长为l,面积为S,则S=__________或S=12lr;扇形的周长=2r+l.
二、圆柱和圆锥
1.圆柱的侧面展开图是__________,这个矩形的长等于圆柱的底面圆的__________,宽等于圆柱的__________.如果圆柱的底面半径是r,则S侧=2πrh,S全=2πr2+2πrh.
2.圆锥的轴截面为由母线、底面直径组成的等腰三角形.圆锥的侧面展开图是一个__________,扇形的弧长等于圆锥的底面圆的__________,扇形的半径等于圆锥的__________.因此圆锥的侧面积:S侧=12l2πr=πrl(l为母线长,r为底面圆半径);圆锥的全面积:S全=S侧+S底=πrl+πr2.
三、正多边形和圆
1.正多边形:各边__________、各角__________的多边形叫做正多边形.
2.多边形的外接圆:经过多边形__________的圆叫做多边形的外接圆,这个多边形叫做圆的内接多边形.
3.正多边形的__________的圆心叫做正多边形的中心,__________的半径叫做正多边形的半径.
4.中心到正多边形的一边的__________叫做正多边形的边心距.
5.正多边形每一边所对的__________的圆心角叫做正多边形的中心角,正n边形的每个中心角都等于__________.
温馨提示(1)正多边形的各边、各角都相等.
(2)正多边形都是轴对称图形,一个正n边形共有n条对称轴,每条对称轴都通过正n边形的中心.
(3)边数为偶数的正多边形是中心对称图形,它的中心是对称中心.
(4)边数相同的正多边形相似.它们周长的比,边心距的比,半径的比都等于相似比,面积的比等于相似比的平方.
四、不规则图形面积的计算
求与圆有关的不规则图形的面积时,最基本的思想就是转化思想,即把所求的不规则的图形的面积转化为规则图形的面积.常用的方法有:
1.直接用公式求解.
2.将所求面积分割后,利用规则图形的面积相互加减求解.
3.将阴影中某些图形等积变形后移位,重组成规则图形求解.
4.将所求面积分割后,利用旋转将部分阴影图形移位后,组成规则图形求解.
5.将阴影图形看成是一些基本图形覆盖而成的重叠部分,用整体和差法求解.
自主测试
1.已知圆柱的底面半径为2cm,高为5cm,则圆柱的侧面积是()
A.20cm2B.20πcm2C.10πcm2D.5πcm2
2.(2012浙江舟山)已知一个圆锥的底面半径为3cm,母线长为10cm,则这个圆锥的侧面积为()
A.15πcm2B.30πcm2C.60πcm2D.391cm2
3.(2012四川南充)一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,则圆锥侧面展开图的扇形的圆心角是()
A.120°B.180°C.240°D.300°
4.已知扇形的圆心角为150°,它所对应的弧长为20πcm,则此扇形的半径是__________cm,面积是__________cm2.(结果保留π)
5.如图,已知AB是⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为E,∠AOC=60°,OC=2.
(1)求OE和CD的长;
(2)求图中阴影部分的面积.
[探究重难方法]
考点一、弧长、扇形的面积
【例1】如图,在△ABC中,∠B=90°,∠A=30°,AC=4cm,将△ABC绕顶点C顺时针方向旋转至△A′B′C′的位置,且A,C,B′三点在同一条直线上,则点A所经过的最短路线的长为()
A.43cmB.8cmC.163πcmD.83πcm
解析:点A所经过的最短路线是以点C为圆心、CA为半径的一段弧线,运用弧长公式计算求解.求解过程如下:
∵∠B=90°,∠A=30°,A,C,B′三点在同一条直线上,
∴∠ACA′=120°.
又AC=4,
∴的长l=120×π×4180=83π(cm).故选D.
答案:D
方法总结当已知半径r和圆心角的度数求扇形面积时,应选用S扇=nπr2360,当已知半径r和弧长求扇形的面积时,应选用公式S扇=12lr,当已知半径r和圆心角的度数求弧长时,应选用公式l=nπr180.
触类旁通1如图,一扇形纸扇完全打开后,外侧两根竹条AB和AC的夹角为120°,AB长为9,贴纸部分的宽BD为6,则贴纸部分面积(贴纸部分为两面)是()
A.24πB.36πC.48πD.72π
考点二、圆柱和圆锥
【例2】一圆锥的侧面展开图是半径为2的半圆,则该圆锥的全面积是()
A.5πB.4πC.3πD.2π
解析:侧面积是:12×π×22=2π.底面的周长是2π.则底面圆半径是1,面积是π.则该圆锥的全面积是:2π+π=3π.故选C.
答案:C
方法总结圆锥的侧面展开图是扇形,半圆的面积就是圆锥的侧面积,根据半圆的弧长等于圆锥底面圆的周长,即可求得圆锥底面圆的半径,进而求得面积和全面积,正确理解圆锥的底面的周长等于展开图中扇形的弧长是解题的关键.
触类旁通2如图,把一个半径为12cm的圆形硬纸片等分成三个扇形,用其中一个扇形制作成一个圆锥形纸筒的侧面(衔接处无缝隙且不重叠),则圆锥底面半径是______cm.
考点三、阴影面积的计算
【例3】如图,AB是⊙O的直径,弦DE垂直平分半径OA,C为垂足,弦DF与半径OB相交于点P,连接EF,EO,若DE=23,∠DPA=45°.
(1)求⊙O的半径;
(2)求图中阴影部分的面积.
解:(1)∵直径AB⊥DE,∴CE=12DE=3.
∵DE平分AO,∴CO=12AO=12OE.
又∵∠OCE=90°,∴∠CEO=30°.
在Rt△COE中,OE=CEcos30°=332=2.
∴⊙O的半径为2.
(2)连接OF,如图所示.
在Rt△DCP中,∵∠DPC=45°,
∴∠D=90°-45°=45°.
∴∠EOF=2∠D=90°.
∵S扇形OEF=90360×π×22=π,S△OEF=12×OE×OF=12×2×2=2.
∴S阴影=S扇形OEF-S△OEF=π-2.
方法总结阴影面积的计算方法很多,灵活性强,常采用转化的数学思想:
(1)将所求面积分割后,利用规则图形的面积相互加减求解.
(2)将阴影中某些图形等积变形后移位,重组成规则图形求解.
(3)将所求面积分割后,利用旋转将部分阴影图形移位后,组成规则图形求解.
(4)将阴影图形看成是一些基本图形覆盖而成的重叠部分,用整体和差法求解.
[品鉴经典考题]
1.(2012湖南娄底)如图,正方形MNEF的四个顶点在直径为4的大圆上,小圆与正方形各边都相切,AB与CD是大圆的直径,AB⊥CD,CD⊥MN,则图中阴影部分的面积是()
A.4πB.3πC.2πD.π
2.(2012湖南长沙)在半径为1cm的圆中,圆心角为120°的扇形的弧长是__________cm.
3.(2012湖南张家界)已知圆锥的底面直径和母线长都是10cm,则圆锥的侧面积为__________.
4.(2012湖南郴州)圆锥底面圆的半径为3cm,母线长为9cm,则这个圆锥的侧面积为__________cm2.(结果保留π)
5.(2012湖南衡阳)如图,已知⊙O的半径为6cm,直线AB是⊙O的切线,切点为B,弦BC∥AO,若∠A=30°,是劣弧的长为__________cm.
6.(2012湖南岳阳)如图所示,在⊙O中,,弦AB与弦AC交于点A,弦CD与弦AB交于点F,连接BC.
(1)求证:AC2=ABAF;
(2)若⊙O的半径为2cm,∠B=60°,求图中阴影部分的面积.
[研习预测试题]
1.如图,⊙O半径是1,A,B,C是圆周上的三点,∠BAC=36°,则劣弧的长为()
A.π5B.2π5C.3π5D.4π5
2.已知圆锥底面圆的半径为6cm,高为8cm,则圆锥的侧面积为()
A.48cm2B.48πcm2C.120πcm2D.60πcm2
3.如图,圆柱的底面周长为6cm,AC是底面圆的直径,高BC=6cm,点P是母线BC上一点且PC=23BC.一只蚂蚁从A点出发沿着圆柱体的表面爬行到点P的最短距离是()
A.4+6πcmB.5cmC.35cmD.7cm
4.如图,如果从半径为9cm的圆形纸片剪去13圆周的一个扇形,将留下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),那么这个圆锥的高为()
A.6cmB.35cmC.8cmD.53cm
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,CA=CB=4,分别以A,B,C为圆心,以12AC为半径画弧,三条弧与边AB所围成的阴影部分的面积是__________.
6.如图,⊙A,⊙B,⊙C两两不相交,且半径都是2cm,则图中三个扇形(即阴影部分)面积之和是__________cm2.
7.如图,AB为半圆O的直径,C,D,E,F是AB的五等分点,P是AB上的任意一点.若AB=4,则图中阴影部分的面积为__________.
8.如图,AB是⊙O的直径,弦BC=5,∠BOC=50°,OE⊥AC,垂足为E.
(1)求OE的长;
(2)求劣弧AC的长(结果精确到0.1).
参考答案
【知识梳理】
一、1.nπr1802.nπr2360
二、1.矩形周长高h
2.扇形周长母线长
三、1.相等也相等
2.各个顶点
3.外接圆外接圆
4.距离
5.外接圆360°n
导学必备知识
自主测试
1.B
2.B因为底面半径为3cm,则周长为6πcm,
所以圆锥的侧面积为6π×10÷2=30π(cm2).
3.B设圆锥的底面半径为r,母线为R,圆锥侧面展开图的扇形的圆心角为n,则扇形的面积为12×2πr×R=πrR.由题意得πrR=2πr2,nπR2÷360=πrR,则R=2r,
所以n=180°.
4.24240π
5.解:(1)在△OCE中,
∵∠CEO=90°,∠EOC=60°,OC=2,
∴OE=12OC=1,∴CE=32OC=3,
∵OA⊥CD,∴CE=DE,∴CD=23.
(2)∵S△ABC=12ABCE=12×4×3=23,
∴S阴影=12π×22-23=2π-23.
探究考点方法
触类旁通1.CS=120π(92-32)360×2=72π3×2=48π.
触类旁通2.4因为扇形的弧长为13×2×12π=8π,即底面周长为8π,则底面半径为8π2π=4(cm).
品鉴经典考题
1.D由题意知,阴影部分的面积正好是圆面积的14,即14π422=π.
2.23πl=nπr180=120π1180=23π.
3.50πS侧=πrl=π×5×10=50π.
4.27πS侧=πrl=π×3×9=27π.
5.2π连接AO,∵AB是⊙O的切线,∴AB⊥BO.
∵∠A=30°,∴∠AOB=60°.
∵BC∥AO,∴∠OBC=∠AOB=60°.∴∠BOC=180°-2×60°=60°,∴弧BC的长为60π×6180=2πcm.
6.解:(1)证明:∵,∴∠ACF=∠ABC.
∵∠A=∠A,∴△ACF∽△ABC.∴ACAB=AFAC.
∴AC2=ABAF.
(2)连接OA,OC,作OE⊥AC,垂足为点E,
∵∠B=60°,∴∠AOC=120°.
∴∠OAE=∠OCE=30°.
在Rt△AOE中,∠OAE=30°,OA=2,
∴OE=1,AE=3.
∴AC=2AE=23.
∴S阴影=S扇形OAC-S△AOC=120×π×22360-12×23×1=43π-3.
研习预测试题
1.B2.D3.B
4.B留下的扇形的弧长为1-13×2×π×9=12π,
所以围成一个圆锥的底面圆的周长为12π.
则底面圆的半径为12π=2πr,所以r=6.
而圆锥的母线长为9,
所以由勾股定理,得到圆锥的高为92-62=35(cm).
5.8-2π6.2π7.25π
8.解:(1)∵OE⊥AC,垂足为E,∴AE=EC.
∵AO=BO,∴OE=12BC=2.5.
(2)∠A=12∠BOC=25°,
在Rt△AOE中,sinA=OEOA,∴OA=2.5sin25°.
∵∠AOC=180°-50°=130°,
∴劣弧AC的长=130×2.5π180sin25°≈13.4.
九年级数学期末复习(3)---圆
班级学号姓名
【导学提纲】
1.若⊙O的半径为5cm,点A到圆心O的距离为4cm,那么点A与⊙O的位置关系是()
A.点A在圆外B.点A在圆上C.点A在圆内D.不能确定
2.小明想用直角尺检查某些工件是否恰好是半圆形,下列几个图形是半圆形的是()
3.如图,⊙O的弦AB=8,M是AB的中点,且OM=3,则⊙O的半径等于()
A.8B.4C.10D.5
4.如图,已知CD为⊙O的直径,过点D的弦DE∥OA,∠D=50°,则∠C的度数是()
A.25°B.40°C.30°D.50°
5.如图,△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、AC分别相切于点D、E、F,若∠DEF=52°,则∠A的度数是()
A.52°B.76°C.26°D.128°
6.如图,AB是半圆O的直径,OD⊥AC,OD=2,则弦BC的长为.
7.如图,已知AB是⊙O的一条直径,延长AB至C点,使得AC=3BC,CD与⊙O相切,切点为D.若CD=,则线段BC的长度等于.
【展示交流】
例1.如图,AB为⊙O的直径,劣弧,BD∥CE,连接AE并延长交BD于D.求证:(1)BD是⊙O的切线(2)
例2.如图,AB是⊙O的直径,以OA为直径的⊙与⊙O的弦AC相交于D,DE⊥OC,垂足为E.(l)求证:AD=DC;(2)求证:DE是⊙的切线.
例3.已知:如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB上的点O为圆心,OB的长为半径的圆与AB交于点E,与AC切于点D.
(1)求证:BC=CD;
(2)求证:∠ADE=∠ABD;
(3)设AD=2,AE=1,求⊙O直径的长.
【反馈练习】
1.⊙O的半径r=10cm,圆心到直线a的距离OM=8cm,在直线a上有一点P,且PM=6cm,则点P()
A.在⊙O内B.在⊙O上C.在⊙O外D.可能⊙O内也可能在外
2.三角形内切圆的圆心是这个三角形的()
A.三条中线的交点B.三条角平分线的交点
C.三条高的交点D.三边的垂直平分线的交点
3.如图,△ABC内接于⊙O,∠BAC=120°,AB=AC,BD为⊙O的直径,AB=3,则AD的值为()
A.6B.35C.5D.33
4.如图,已知AB是⊙O的直径,C是AB延长线上一点,BC=OB,CE是⊙O的切线,切点为D,过点A作AE⊥CE,垂足为E,则CD:DE的值是()
A.12B.1C.2D.3
5.已知O半径为5,圆心O到直线AB的距离为2,则O上有且只有个点到直线AB的距离为3.
6.如图,四边形ABCD是⊙O的内接正方形,点P是⊙O上(不与B、C重合)的一个动点,∠BPC=.
7.已知圆O的半径为5,AB是圆O的直径,D是AB延长线上一点,DC是圆O的切线,C是切点,连接AC,若∠CAB=30°,则BD的长为.
8.如图,AM为⊙O的切线,A为切点,BD⊥AM于点D,BD交⊙O于C,OC平分∠AOB.求∠B的度数.
9.如图所示,已知AB为⊙O的直径,CD是弦,且AB⊥CD于点E.连接AC、OC、BC.
(1)求证:∠ACO=∠BCD;
(2)若EB=8cm,CD=24cm,求⊙O的直径.
10.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠A的平分线交BC于点D,E为AB上的一点,DE=DC,以D为圆心,DB长为半径作⊙D,
求证:(l)AC是⊙D的切线;(2)AB+EB=AC.
11.已知:如图,ABC内接于⊙O,AB为直径,∠CBA的平分线交AC于点F,交⊙O于点D,DE⊥AB于点E,且交AC于点P,连结AD.
(1)求证:∠DAC=∠DBA;
(2)求证:是线段AF的中点;
(3)若⊙O的半径为5,AF=,求tan∠ABF的值.
九年级数学《圆的基本性质》知识点复习
一、圆
1、圆的定义
在一个个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A随之旋转所形成的图形叫做圆,固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径。
2、圆的几何表示
以点O为圆心的圆记作“⊙O”,读作“圆O”
二、圆形的旋转
1.图形的旋转
(1)定义:在平面内,将一个圆形绕一个定点沿某个方向(顺时针或逆时针)转动一个角度,这样的图形运动叫做旋转,这个定点叫做旋转中心,转动的角称为旋转角。
(2)生活中的旋转现象大致有两大类:一类是物体的旋转运动,如时钟的时针、分针、秒针的转动,风车的转动等;另一类则是由某一基本图形通过旋转而形成的图案,如香港特别行政区区旗上的紫荆花图案。
(3)图形的旋转不改变图形的大小和形状,旋转是由旋转中心和旋转角所决定,旋转中心可以在图形上也可以在图形外。
(4)会找对应点,对应线段和对应角。
三、垂径定理
垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧。
推论1:
(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧。
(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧。
(3)平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧。
四、圆心角
(1)把顶点在圆心的周角等分成360份时,每一份的圆心角是1°的角.
(2)因为在同圆中相等的圆心角所对的弧相等,所以整个圆也被等分成360份,这时,把每一份这样得到的弧叫做1°的弧.
(3)圆心角的度数和它们对的弧的度数相等.
五、圆周角
有关计算公式
①L(弧长)=n/180Xπr(n为圆心角度数,以下同);
②S(扇形面积)=n/360Xπr
③扇形圆心角n=(180L)/(πr)(度)。
④K=2Rsin(n/2)K=弦长;n=弦所对的圆心角,以度计。
六、圆内接四边形
四边形的四个顶点均在同一个圆上的四边形叫做圆内接四边形。
性质
1、圆内接四边形的对角互补。
2、圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角。
3、圆的内接凸四边形两对对边乘积的和等于两条对角线的乘积。(托勒密定理)
七、正多边形
重点:讲清正多边形和圆中心正多边形半径、中心角、弦心距、边长之间的关系.
难点:使学生理解四者:正多边形半径、中心角、弦心距、边长之间的关系.
正多边形的中心:所有对称轴的交点;
正多边形的半径:正多边形外接圆的半径。
八、弧长及扇形的面积
弧长公式:n是圆心角度数,r是半径,α是圆心角弧度。
l=nπr÷180或l=n/180·πr或l=|α|r
在半径是R的圆中,因为360°的圆心角所对的弧长就等于圆周长C=2πR,所以n°圆心角所对的弧长为l=n°πR÷180°。
在弧度制下,若弧所对的圆心角为θ,则有公式L=Rθ。
文章来源://m.jab88.com/j/68520.html
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