内容正文:
第22讲 圆的面积
知识梳理
1、圆的面积公式的推导
圆所占平面的大小叫做圆的面积.
利用割补法把一个圆等分成若干份,然后拼接成一个近似长方形(或三角形或梯形)的图形,再通过求拼接后的图形面积得出圆的面积.根据无限逼近的思想等分的份数越多,那么拼接后的图形越接近圆.
平行四边形的高相当于圆的__ 半径__,
平行四边形的底边相当于圆__周长 __的一半.
因为平行四边形的面积=底×高=__.
2、圆的面积公式
已知圆的半径r,可得出圆的面积;
若已知圆的直径d,可得出圆的面积.
3、圆的面积与圆的周长之间的关系
若已知圆的周长C,可通过先求出C=2,再用公式求面积.
题型探究
题型一、圆的面积推导
【例1】在推导圆的面积计算公式时,是将一个圆分成若干(偶数)等份,剪开后,用这些近似等腰三角形的小纸片拼成一个近似的长方形,如图2所示.(注:本题中的π取3.14)
(1)若圆的半径为3cm,则拼成的近似长方形的周长比圆的周长多多少厘米?
(2)若拼成的近似长方形的周长为33.12cm,则圆的半径为多少?
(3)在(2)的条件下,求此圆的面积.
【答案】(1)6cm;(2)4cm;(3)50.24(cm2).
【分析】
(1)根据圆和长方形的周长公式即可得到即可;
(2)设圆的半径为r,根据题意列方程即可得到结论;
(3)根据圆的面积公式即可得到结论.
【详解】
解:(1)拼成的近似长方形的周长比圆的周长多3×2=6cm;
(2)设圆的半径为r,
由题意得,2πr+2r=33.12,
解得:r=4,
答:圆的半径为4cm;
(3)此圆的面积=3.14×42=50.24(cm2).
【点睛】
本题考查了认识平面图形,图形的拼组及圆的面积公式的推导过程.
题型二、圆或圆环的面积
【例2-1】半径为1米的圆的面积为____________,半径为2米的圆面积为____________.直径为6米的圆面积为___________.
【答案】3.14平方米 12.56平方米 28.26平方米
【分析】
利用圆的面积求解公式进行计算,根据将r的值分别是1和2代入即可,根据将d的值为6代入即可.
【详解】
S=πr2=3.14×12=3.14(平方米),
S=πr2=3.14×22=12.56(平方米),
S=3.14×()=28.26(平方米).
故答案为:3.14平方米 12.56平方米 28.26平方米.
【例2-2】某圆的周长是12.56米,那么它的半径是______________,面积是__________.
【答案】2米 12.56平方米
【分析】
根据周长公式转化为,将C=12.56代入进行计算得到半径,继续利用面积公式,代入半径的值求出面积的结果.
【详解】
因为C=2πr,所以==2,所以r=2(米),
因为S=πr2 =3.14×22=12.56(平方米).
故答案为:2米 12.56平方米.
【例2-3】已知外圆的半径为2cm,内圆半径为1 cm,圆环的面积为______________.
【答案】9.42平方厘米
【分析】
用大圆面积减去小圆面积即可.
【详解】
圆环的面积=外圆的面积-内圆的面积
=πR2-πr2=3.14×2×2-3.14×1×1=12.56-3.14=9.42(平方厘米).
故答案为:9.42平方厘米.
【例2-4】教室里挂钟的分针长20cm,经过半小时后,分针扫过的面积是_______.
【答案】6.28
【分析】
根据钟面上的特点可知,半小时分针是旋转了180°,正好是经历了一个半圆,扫过的面积就是这个半圆的面积.
【详解】
20cm=2dm
3.14×22÷2,
=3.14×4÷2,
=6.28(dm2).
答:分针扫过的面积是6.28dm2.
故答案为:6.28.
【点睛】
本题考查旋转扫过的面积,关键抓住钟面上分针旋转的角度,得出旋转后经历的图形.
题型三、阴影部分的面积
【例3-1】如图,已知小正方形的面积是16平方厘米,则圆的面积是_____平方厘米.
【答案】
【分析】
由正方形的面积可知正方形的边长,即圆的半径,进而由圆的面积公式即可求解.
【详解】
解:∵小正方形的面积是16平方厘米,
∴小正方形的边长是4厘米,即圆的半径是4厘米,
∴(平方厘米)
故答案为:.
【点睛】
本题考查正方形的面积和圆的面积公式,解题的关键是利用正方形的面积求得圆的半径.
【例3-2】图中正方形的边长为2㎝,求下图中阴影部分的面积.
【答案】0.86平方厘米
【分析】
空白部分的面积围起来刚好是一个半径为1厘米的圆形;利用阴影的面积等于正方形的面积减去空白的面积,从而完成求解.
【详解】
阴影的面积=正方形面积-四个四分之一圆面积
即:阴影的面积=正方形