内容正文:
第29讲 扇形的弧长和面积计算(见学生用书P30)
1.2023·兰州图1是一段弯管,弯管的部分外轮廓线是一条圆弧,如图2所示,圆弧的半径OA=20 cm,圆心角∠AOB=90°,则的长为( B )
A.20π cm B.10π cm
C.5π cm D.2π cm
第1题图
第2题图
2.一根钢管放在V形架内,其横截面如右上图所示,钢管的半径是24 cm,若∠ACB=60°,则劣弧的长是( B )
A.8π cm B.16π cm
C.32π cm D.192π cm
3.2023·东营如果圆锥侧面展开图的面积是15π,母线长是5,则这个圆锥的底面半径是( A )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.一条弧所对的圆心角为135°,弧长等于半径为3 cm的圆的周长的5倍,则这条弧的半径为( B )
A.45 cm B.40 cm
C.35 cm D.30 cm
5.已知半径为6的扇形的面积为12π,则扇形的弧长为( C )
A.4 B.2 C.4π D.2π
6.2023·安徽如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,连结OC,OD,则∠BAE-∠COD=( D )
A.60° B.54° C.48° D.36°
第6题图
第7题图
7.2023·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,分别以等边三角形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”.若等边三角形ABC的边长为3,则该“莱洛三角形”的周长等于( B )
A.π B.3π
C.2π D.2π-
8.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=,BC=2,以点A为圆心,AC的长为半径画弧,交AB于点D,交AC于点C,以点B为圆心,AC的长为半径画弧,交AB于点E,交BC于点F,则图中阴影部分的面积为( D )
A.8-π B.4-π
C.2- D.1-
9.如图,△ABC是直角三角形,∠C=90°.
(1)请作出△ABC的内切圆⊙O(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).
(2)设(1)中作出的⊙O与边AB,BC,CA分别相切于点D,E,F,BC=8,AC=6,求⊙O的面积.
解:(1)略
(2)设△ABC内切圆的半径为r,
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=8,AC=6,
∴AB==10,
∴S△ABC=AC·BC=×6×8=24,AB+AC+BC=24.
∵S△ABC=(AB+AC+BC)r,
∴r===2,
∴⊙O的面积为4π.
10.2023·赤峰某班学生表演课本剧,要制作一顶圆锥形的小丑帽.如图,这个圆锥的底面圆周长为20π cm,母线AB长为30 cm.为了使帽子更美观,要粘贴彩带进行装饰,其中需要粘贴一条从点A处开始,绕侧面一周又回到点A的彩带(彩带宽度忽略不计),这条彩带的最短长度是( B )
A.30 cm B.30 cm
C.60 cm D.20π cm
【解析】 ∵圆锥的底面圆周长为20π cm,
∴圆锥的侧面展开图的扇形的弧长为20π cm,
设扇形的圆心角为n度,
∴=20π,解得n=120,
∴∠ABA′=120°,
作BC⊥AA′于点C,如图,
∴∠BAA′=30°,
∴AC=AB×cos 30°=30×=15(cm),
∴AA′=2AC=30(cm),∴这条彩带的最短长度是30 cm.
第10题图
第11题图
11.2023·连云港如图,矩形ABCD内接于⊙O,分别以AB,BC,CD,AD为直径向外作半圆.若AB=4,BC=5,则阴影部分的面积是( D )
A.π-20 B.π-20
C.20π D.20
【解析】 如图,连结BD,则BD过点O,
在Rt△ABD中,AB=4,BC=5,∴BD2=AB2+AD2=41,
S阴影部分=S以AD为直径的圆+S以AB为直径的圆+S矩形ABCD-S以BD为直径的圆
=π×+π×+4×5-π×=+20-=20.
12.2023·成都为传承非遗文化,讲好中国故事,某地准备在一个场馆进行川剧演出.该场馆底面为一个圆形,如图所示,其半径是10米,从A到B有一笔直的栏杆,圆心O到栏杆AB的距离是5米,观众在阴影区域里观看演出,如果每平方米可以坐3名观众,那么最多可容纳__184__名观众同时观看演出.(π取3.14,取1.73)
【解析】 过点O作OD⊥AB,点D为垂足,
∴AD=BD,OD=5 m,
∵cos ∠AOD===,
∴∠AOD=60°,AD=OD=5 m,
∴∠AOB=120°,AB=10 m,
∴S阴影部分=S扇形AOB-S△OAB=-×10×5≈61.4(m2),
∴61.4×3≈184(人).
∴观看演出的观众最多可容纳184人.
13.2023·临沂如图,⊙O是△ABC的外接圆,BD是⊙O的直径,AB=AC,AE∥BC,E为BD的延长线与AE的交点.
(1)求证:AE是⊙O的切线.
(2)若∠ABC=75°,BC=2,求的长.
解:(1)证明:连结AO并延长交BC于点F,连结OC,则OA=OB=OC,
∴∠OAB=∠OBA=,∠OAC=∠OCA=.
∵AB=AC,∴∠ACB=∠ABC.
∵∠AOB=2∠ACB,∠AOC=2∠ABC,
∴∠AOB=∠AOC,
∴=,
∴∠OAB=∠OAC,∴AF⊥BC.
∵AE∥BC,∴∠OAE=∠AFB=90°.
∵OA是⊙O的半径,且AE⊥OA,∴AE是⊙O的切线.
(2)∵∠ACB=∠ABC=75°,
∴∠BAC=180°-∠ACB-∠ABC=30°,
∴∠BOC=2∠BAC=2×30°=60°,
∴△BOC是等边三角形,∠COD=180°-∠BOC=120°,
∴OC=BC=2,
∴的长为=,∴的长是.
14.2023·十堰如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,点O在AB上,以O为圆心,OA为半径的半圆分别交AC,BC,AB于点D,E,F,且点E是弧DF的中点.
(1)求证:BC是⊙O的切线.
(2)若CE=,求图中阴影部分的面积(结果保留π).
解:(1)证明:连结OE,OD,如图.
∵∠C=90°,AC=BC,
∴∠OAD=∠B=45°.
∵OA=OD,∴∠OAD=∠ADO=45°,∴∠AOD=90°.
∵点E是弧DF的中点.
∴∠DOE=∠EOF=∠DOF=45°,
∴∠OEB=180°-∠EOF-∠B=90°,∴OE⊥BC.
∵OE是半径,∴BC是⊙O的切线.
(2)∵OE⊥BC,∠B=45°,
∴△OEB是等腰三角形.
设BE=OE=x,则OB=x,∴AB=x+x.
∵AB=BC,∴x+x=(+x),解得x=2,
∴S阴影=S△OEB-S扇形OEF=×2×2-=2-.
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