内容正文:
第15讲 弧长及扇形面积
1.掌握弧长的计算公式;
2.掌握扇形的面积计算公式;
知识点、弧长及扇形的面积
设的半径为,圆心角所对弧长为,
(一)弧长的计算
(1)弧长公式:
(2)公式推导:在半径为的圆中,因为的圆心角所对的弧长就是圆周长,所以的圆心角所
对的弧长是即于是的圆心角所对的弧长为
注意:(1)在弧长公式中,表示的圆心角的倍数,不带单位。例如圆的半径,计算的圆心角
所对弧长时,不要错写成
(2)在弧长公式中,已知,中的任意两个量,都可以求出第三个量。
(二)扇形面积的计算
(1)扇形的定义:由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧围成的图形叫作扇形。
(2)扇形的面积:为扇形所在圆的半径,为扇形的弧长。
(3)公式推导:
①在半径为的圆中,因为360°的圆心角所对的扇形的面积就是圆面积,所以圆心角是的扇形面积是于是圆心角为的扇形面积是
②即其中为扇形的弧长,为半径。
点拨:(1)扇形面积公式与三角形的面积公式有些类似,只需把扇形看成一个曲边三角形,把弧长看成底,半径看成高即可。
(2)在求扇形面积时,可根据已知条件来确定是使用公式还是
(3)已知四个量中任意两个,都可以求出另外两个。
(4)公式中的“”与弧长公式中的“”的意义是一样的,表示“”的圆心角的倍数,计算时不带单位。
考点一:求弧长
例1.若扇形的圆心角为,半径为,则它的弧长为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.如图,四边形是的内接四边形,连接,,若,的半径为9,则劣弧的长为( )
A. B. C. D.
2.圆心角为的扇形面积为,则该扇形的弧长等于________.
3.如图,是的外接圆,是直径,的平分线交于点D,连接、.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)若,求的长(结果保留).
考点二:求扇形半径
例2.一个扇形的面积为.弧长为.那么这个扇形的半径是( )
A.20 B.24 C.26 D.32
【变式训练】
1.如图,A,B,C,D为上的点,且直线与夹角为.若,,的长分别为,和,则的半径是( )
A.4 B. C.5 D.
2.如图,用一个圆心角为150°的扇形围成一个无底的圆锥,如果这个圆锥底面圆的半径为,则这个扇形的半径是________.
3.如图,有一段弯道是圆弧形的,道长是.弧所对的圆心角是,这段圆弧所在圆的半径R是多少米(结果保留小数点后一位)?
考点三:求某点的弧形运动路径
例3.长为的细木条用两个铁钉固定在墙上,固定点为点,(铁钉的大小忽略不计),当固定点处的铁钉脱落后,细木条顺时针旋转至与原来垂直的方向,点落在点的位置,则点旋转的路径长为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.如图,内接于,,的半径为8,点Q是上一动点,点P是弦的中点,则点Q从点B运动到点C时,点P所经过的路径长为( )
A. B.2π C. D.
2.如图,在平面直角坐标系中,已知点,以点为旋转中心,将点逆时针旋转到点的位置,则的长为______.
3.如图,在的正方形网格中,,,,均在网格的格点上.
(1)平移线段,使得点与点重合,画出平移后的线段;
(2)绕点顺时针旋转,画出旋转后的三角形,点旋转所经过的路线长为__________.
考点四:求扇形面积
例4.如图,正六边形的边长为2,以A为圆心,的长为半径画弧,得,连接,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.如图,在矩形中,,分别以点为圆心,为半径画弧,交于点,交于点,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
2.如图,在矩形中,以点D为圆心,长为半径画弧,以点C为圆心,长为半径画弧,两弧恰好交于边上的点E处,现从矩形内部随机取一点,若,则该点取自阴影部分的概率为______.
3.如图,在中,已知.
(1)尺规作图;画的外接圆(保留作图痕迹,不写画法),
(2)连接若,求扇形的面积.
考点五:求弓形面积
例5如图,是的直径,是的弦,连接,,若直径,,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.如图,已知内接于,为直径,的平分线交于点D,连接,若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
2.如图,有一个半径为的圆形时钟,其中每个刻度间的弧长均相等,过点和点的位置作一条线段,则钟面中阴影部分的面积为______ 结果保留.
3.如图,是的直径,将弦绕点顺时针旋转得到,此时点的对应点落在上,延长,交于点.
(1)证明:;
(2)若,求图中阴影部分的面积.
考点六:求其他不规则图形的面积
例6.如图,扇形的圆心角为直角,,点在弧上,以,为邻边构造,边交于点,若,则图中两块阴影部分的