内容正文:
专题25 与圆有关的计算的核心知识点精讲
1.掌握弧长和扇形面积计算公式;
2.会利用弧长和扇形面积计算公式进弧长和扇形面积的计算
考点1:圆内正多边形的计算
(1)正三角形
在⊙中△是正三角形,有关计算在中进行:;
(2)正四边形
同理,四边形的有关计算在中进行,:
(3)正六边形
同理,六边形的有关计算在中进行,.
考点2:扇形的弧长和面积计算
扇形:(1)弧长公式:;
(2)扇形面积公式:
:圆心角 :扇形多对应的圆的半径 :扇形弧长 :扇形面积
注意:
(1)对于弧长公式,关键是要理解1°的圆心角所对的弧长是圆周长的,即;
(2)公式中的n表示1°圆心角的倍数,故n和180都不带单位,R为弧所在圆的半径;
(3)弧长公式所涉及的三个量:弧长、圆心角度数、弧所在圆的半径,知道其中的两个量就可以求出第三个量.
(4)对于扇形面积公式,关键要理解圆心角是1°的扇形面积是圆面积的,
即;
(5)在扇形面积公式中,涉及三个量:扇形面积S、扇形半径R、扇形的圆心角,知道其中的两个量就可以求出第三个量.
考点3:扇形与圆柱、圆锥之间联系
1、圆柱:
(1)圆柱侧面展开图
=
(2)
圆柱的体积:
2、圆锥侧面展开图
(1)=
(2)圆锥的体积:
注意:圆锥的底周长=扇形的弧长()
【题型1:正多边形和圆的有关计算】
【典例1】(2023•福建)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到了著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率π的近似值为3.1416.如图,⊙O的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计⊙O的面积,可得π的估计值为,若用圆内接正十二边形作近似估计,可得π的估计值为( )
A. B.2 C.3 D.2
【变式1-1】(2023•临沂)将一个正六边形绕其中心旋转后仍与原图形重合,旋转角的大小不可能是( )
A.60° B.90° C.180° D.360°
【变式1-2】(2023•安徽)如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,连接OC,OD,则∠BAE﹣∠COD=( )
A.60° B.54° C.48° D.36°
【变式1-3】(2023•山西)蜂巢结构精巧,其巢房横截面的形状均为正六边形.如图是部分巢房的横截面图,图中7个全等的正六边形不重叠且无缝隙,将其放在平面直角坐标系中,点P,Q,M均为正六边形的顶点.若点P,Q的坐标分别为,(0,﹣3),则点M的坐标为( )
A.(3,﹣2) B.(3,2) C.(2,﹣3) D.(﹣2,﹣3)
【变式1-4】(2023•内江)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,点P在上,点Q是的中点,则∠CPQ的度数为( )
A.30° B.45° C.36° D.60°
【题型2:弧长和扇形面积的有关计算】
【典例2】(2023•张家界)“莱洛三角形”也称为圆弧三角形,它是工业生产中广泛使用的一种图形.如图,分别以等边△ABC的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,三段圆弧围成的封闭图形是“莱洛三角形”.若等边△ABC的边长为3,则该“莱洛三角形”的周长等于( )
A.π B.3π C.2π D.2π﹣
【变式2-1】(2022•广西)如图,在△ABC中,CA=CB=4,∠BAC=α,将△ABC绕点A逆时针旋转2α,得到△AB′C′,连接B′C并延长交AB于点D,当B′D⊥AB时,的长是( )
A.π B.π C.π D.π
【变式2-2】(2022•丽水)某仿古墙上原有一个矩形的门洞,现要将它改为一个圆弧形的门洞,圆弧所在的圆外接于矩形,如图.已知矩形的宽为2m,高为2m,则改建后门洞的圆弧长是( )
A.m B.m C.m D.(+2)m
【变式2-3】(2023•锦州)如图,点A,B,C在⊙O上,∠ABC=40°,连接OA,OC.若⊙O的半径为3,则扇形AOC(阴影部分)的面积为( )
A.π B.π C.π D.2π
【题型3:有圆有关的阴影面积的计算】
【典例3】(2023•广元)如图,半径为5的扇形AOB中,∠AOB=90°,C是上一点,CD⊥OA,CE⊥OB,垂足分别为D,E,若CD=CE,则图中阴影部分面积为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2023•雅安)如图,某小区要绿化一扇形OAB空地,准备在小扇形OCD内种花,在其余区域内(阴影部分)种草,测得∠AOB=120°,OA=15m,OC=10m,则种草区域的面积为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2023•鄂州)