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第8讲 圆与扇形
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圆是所有几何图形中最完美的。当一条线段绕着它的一个端点O在平面上旋转时一周时,它的另一端点所画成的封闭曲线叫圆(也叫圆周),O点称为这个圆的圆心。连接一个圆的圆心和圆周上任一点的线段叫做圆的半径,圆的半径通常用字母r表示。连接圆上任意两点的线段叫做圆的弦。过圆心的弦叫做圆的直径,圆的直径通常用字母d表示,显然d=2r。圆的周长(用字母C表示)与直径的比,叫做圆周率。圆周率用字母表示,它是一个无限不循环的小数,一般取近似值3.14。圆的周长。利用等分圆周拼成近似长方形的方法可知圆的面积。顶点在圆心的角叫做圆心角。圆周上任意两点间的部分叫做弧。
扇形是圆的一部分,它是由圆心角的两条半径和圆心角所对的弧组成的图形。如果扇形的半径为r,弧所对圆心角的度数为n,那么弧的长度。从而扇形的周长,扇形的面积。
重点·难点
本讲的难点在于求圆或扇形与其他平面图形组成的组合图形的面积。一般这类组合图形是不规则的,很难直接用公式计算它们的面积。这时候,可以利用分、合、移、补等方法将其转化为若干个基本几何图形的组合,然后再分别计算这若干个基本图形的面积,分析整体与各部分的和、差关系,问题就会迎刃而解。
学法指导
在解圆或扇形的周长与面积等有关问题时,一般要先求出半径r,因为半径r是连接周长与面积的纽带。
经典例题
[例1]一只饥饿的猛虎紧紧地追赶着一只小狗。就在猛虎要抓住小狗的时候,小狗逃到了一个圆形的池塘边。小狗连忙纵身往水里一跳,猛虎抓了个空。猛虎舍不得这顿即将到口的美餐,于是盯住小狗,在池边跟着小狗跑动,打算在小狗爬上岸的时候再抓住它。已知猛虎奔跑的速度是小狗游水速度的2.5倍。请问:小狗如何才能逃出虎口?
思路剖析
如果小狗在圆形池塘中沿着圆周游动,那末无论它游到哪里,都会被猛虎牢牢盯死。而如果小狗跳下池塘后就沿着直径笔直往前游,那么猛虎就要跑半个圆周。由于半圆周长是直径的,而猛虎的速度是小狗的2.5倍,因此猛虎还是能够抓住小狗的。所以,小狗要想逃出虎口,就必须利用猛虎沿着圆周跑这个特点。
解答
小狗只要在跳下池塘后就游向圆形池塘的圆心位置,到达圆心后,看准猛虎所在的位置,立即沿着和猛虎连线的相反方向游去。这时,小狗只要游池塘的半径长,而猛虎要跑半个圆周长,也就是半径的长,而猛虎的速度仅为小狗游水速度的2.5倍。在此当猛虎跑到