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第二讲 圆与扇形
内容概述
这一讲我们一起研究圆、扇形、弓形与三角形、矩形、平行四边形、梯形等图形组合而成的不规则图形,为了计算它们的面积,常常需要变动图形的位置或对图形进行分割、旋转、拼补,使它变成可以计算出面积的规则图形。
基本公式:
圆的面积=πr2,圆的周长=2πr;
例题精讲
哦?! 明白啦,这就是数学的奥妙啊!数学小组的同学们正在热烈的研究圆和扇形之间到底有什么关系?亲爱的小朋友,你能够帮助他们吗?
哦?! 明白啦,这就是数学的奥妙啊!
分析:由于扇形面积是圆面积的一部分,一个圆的周角是360°,只要知道扇形圆心角的度数,扇形的面积就可以由圆的面积公式按照比例通过计算而得到。
根据圆的面积=πr2,扇形圆心角的度数用n°来表示,可以得出扇形面积公式为:
求下列各图阴影部分的面积。(π取3)
分析:(1)
(2)法1:如右图所示,过B做BD垂直于AC,
我们就容易得到BD=AD=DC,所以BD=3,三角形ABC的面积=3×6÷2=9,
阴影部分面积=扇形面积-三角形ABC的面积=4.5×3-9=4.5 ;
法2 :直角三角形的三边有一个特殊的关系,那就是著名的勾股定理:
如右图所示,三角形ABC是直角三角形,最长边是AC,较短的两条边是AB、BC,那么有。反之,若三角形中有,那么这个三角形就是直角三角形,且AC边为最大边,所对的角是直角。
最经典的直角三角形三边为:3、4、5 ()。
在题目中,三角形ABC是等腰直角三角形,所以有,且AB=BC,
可得, ,
阴影部分面积=扇形面积-三角形ABC的面积=4.5×3-9=4.5 。
(3)
(4)
(06年实验中学培训试题)如右图,ABCD是边长为a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)
分析:这道题目是很常见的面积计算问题。我们只需要在图形上添加两条辅助线就明了了,如下右图 。
(05年12月人大附中选拔内测题)求右图中阴影部分的面积。(π取3)
分析:如右下图所示,将左下角的阴影部分分为两部分,然后按照下图所示,将这两部分分别拼补在阴影位置。可以看出,原题图的阴影部分等于下右图中AB弧所形成的弓形,其面积等于扇形OAB与三角形OAB的面积之差,即:。切割,拼移补齐是我们求不规则图形面积的常用手段。
(06年实验中学培训试题)右图是一个等腰直角三角形,直角边长2 厘米.图中阴影部分面积是多少平方厘米?(π取3)
分析:如右下图添加辅助线,那么原图阴影部分可转化为下图中的阴影部分,
求右图中阴影部分的面积:
分析:在题图分割的两个正方形中,右边正方形的阴影部分是半径为5的四分之一个圆,在左边正方形中空白部分是半径为5的四分之一个圆。如右下图所示,将右边的阴影部分平移到左边正方形中。可以看出,原题图的阴影部分正好等于一个正方形的面积,为5×5=25。
如右图,在一个边长为4的正方形内,以正方形的三条边为直径向内作三个半圆。求阴影部分的面积。
分析: 如右图(1)所示,将1/4圆1拼补到3,将1/4圆2拼补到4,这样就容易看出阴影部分面积就是正方形面积的一半,即4×4÷2=8。
(西城区三帆中学选拔考题)如右图,两个正方形边长分别是10和6,求阴影部分的面积。(π取3)
分析:先通过正方形BCDE减去1/4圆得到月牙BCD的面积:6×6-1/4×3×6×6=9;
则阴影部分面积为三角形ACD的面积扣去月牙的面积,则为:1/2×16×6-9=39。
(华校思维导引)如右图,矩形ABCD中,AB=6厘米,BC=4厘米,扇形ABE半径AE=6厘米,扇形CBF的半径CB=4厘米,求阴影部分的面积。(取π=3)
分析:我们先确定ABFD的面积,则为长方形扣除一个1/4圆BCF,有:6×4-1/4×3×4×4=12 ;进而让1/4圆ABE扣除ABFD的面积,则有1/4×3×6×6-12=15。
(小学数学奥林匹克决赛试题)在右图中,两个四分之一圆弧的半径分别是2和4,求两个阴影部分的面积差。(π取3)
分析:我们只要看清楚阴影部分如何构成则不难求解。
左边的阴影 = 大扇形-小扇形-1个长方形中的不规则白色部分
=大扇形 - 小扇形 -(长方形-右边的阴影)= 大扇形 - 小扇形 - 长方形 + 右边的阴影,
可得:左边的阴影 - 右边的阴影 = 大扇形 - 小扇形 - 长方形 = 1 。
(北京市迎春杯竞赛试题)如右图,直角三角形ABC中,AB是圆的直径,且AB=20,阴影(Ⅰ)的面积比阴影(Ⅱ)的面积大7,求BC长。(π取3
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