内容正文:
圆的学案-------扇形与圆锥
【知识梳理】
一、扇形弧长
1. 扇形:由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫做扇形。
2. 圆的周长公式C=2πR,n°的圆心角所对的弧长l=。
【重要提示】
(1)在弧长公式中,n表示1°的圆心角的倍数,n和180都不带单位“度”。
(2)问题中若没有标明精确度,则弧长用π表示,如弧长是10π、20π等。
(3)在弧长公式中,已知l、n、R中任意两个量,都可以求出第三个量。
(4)在用弧长公式求n时,注意l与R的单位要统一,且所求的n值一定要小于等于360。
示例:一圆弧的圆心角是300°,所对的弧长是半径为6cm的圆的周长,求该弧所在圆的半径。
解:设该弧所在圆的半径为R,根据题意得=2×6π,解得R=7.2cm。
二、扇形面积
1. 圆的面积公式S=πR2,圆心角为n°的扇形的面积公式S扇形=;当扇形所对的弧长为l时,S扇形=lR。
2. 由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形。当弓形所含的弧是劣弧时,S弓形=S扇形-S△;当弓形所含的弧是优弧时,S弓形=S扇形+S△。
【重要提示】
(1)扇形面积公式S扇形=lR与三角形面积公式十分类似,为了便于记忆,可与三角形面积公式类比理解,把弧长l看成底,R看成底边上的高。
(2)当已知半径R和圆心角的度数求扇形面积时,应选用公式S扇形=;当已知半径R和弧长l时,应选用S扇形=lR。
三、圆锥知识点:
圆锥的侧面积和全面积
1. 连接圆锥的顶点和底面圆上任意一点的线段叫做圆锥的母线,圆锥的母线都相等。
2. 如果把圆锥的侧面沿它的一条母线剪开,展在一个平面上,那么它的展开图是一个扇形。如图所示,这个扇形的半径是圆锥的母线长SA,弧长是圆锥底面圆的周长。
如图中,高SO=h,底面圆的半径OA=r,母线SA=l,则有h2+r2=l2,侧面展开图中,扇形的半径为l,弧长AC为2πr。
3. 圆锥的侧面积S侧=l·2πr=πrl;全面积S全=S侧+S底=πrl+πr2。
【核心归纳】
1. 圆锥的侧面展开图是以母线长为半径的扇形;
2. 圆锥的侧面展开图(扇形)的弧长等于圆锥底面的周长;
3. 圆锥的表面积等于圆锥的侧面积加上圆锥的底面积;
4. 圆锥侧面展开图扇形的半径与底面圆的半径不相等。
【重要提示】
圆锥的侧面展开图是扇形,底面是圆,因此研究圆锥的有关问题,一般都转化为扇形和圆的问题。
【典型例题】
考点一:扇形弧长计算
【例1】(2022•合肥二模)如图,AB是⊙O的直径,AB=4,AC是的弦,过点O作OD∥AC交⊙O于点D,连接BC,若∠ABC=24°,则劣弧CD的长为( )
A. B. C. D.
【总结】先根据圆周角定理求出∠A的度数,得出∠BOD和∠BOC的度数,由角的和差可得∠COD的度数,最后由弧长公式可得结论.
【变式训练】
1.(2022•乐清市一模)若扇形的弧长是5π,半径是18,则该扇形的圆心角是( )
A.50° B.60° C.100° D.120°
2.(2022•海曙区模拟)如图,AB为⊙O的直径,AB=30,点C在⊙O上,∠A=24°,则的长为( )
A.9π B.10π C.11π D.12π
3.(2022•金水区校级二模)如图,在单位长度为1米的平面直角坐标系中,曲线是由半径为2米,圆心角120°的弧AB多次复制并首尾连接而成.现有一点P从A(A为坐标原点)出发,以每秒π米的速度沿曲线向右运动,则在第2020秒时点P的纵坐标为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
4.(2022•麒麟区一模)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,直径AB=10,点D平分,DE⊥AB交⊙O于点E,∠EDC=99°,则的长是( )
A. B. C.3π D.
5.(2022•海淀区校级二模)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于E点,若AD=CD=2.则的长为( )
A. B. C. D.
6.(2022•余姚市模拟)如图,将矩形ABCD绕着点A逆时针旋转得到矩形AEFG,点B的对应点E落在边CD上,且DE=EF,若AD=,则的长为( )
A. B. C. D.π
7.(2020•金牛区模拟)如图,扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB,AC夹角为150°,AB的长为32cm,BD的长为14cm,则的长为( )cm.
A.π B.12π C.15π D.36π
8.(2022秋•道里区期末)一个时钟的分针长8cm,经过半个小时后,分针的尖端所走过的路程是( )
A.πcm B.4πcm C.8πcm D.16πcm
考点二:扇形面积问题
【例2】(2022•天桥区二模)如图,从一块直径为2m的圆形铁皮⊙O上剪出一个圆心角为90°的扇形ABC,且点A、B、C都在⊙O上,则此扇形的面积是( )