内容正文:
6.4 与圆有关的弧长和面积计算
数 学
第六章 圆
聚焦新中考·必备考点透析
2025
目录
1
紧贴课标·考点过关
聚焦题型·重难突破
2
四川中考真题精练
3
紧贴课标·考点过关
如右图,扇形AOB所对应的圆心角的度数为n°,半径为R,l是弧长,
则有以下计算公式.
计算内容 计算公式
弧长 ①l=
扇形的周长 ②C=
扇形的面积 ③S=
2R+l
(或 lR)
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易错提示:在弧长公式和扇形面积公式中,n,180,360都是没有单位
(度)的,它们只是一个数量.
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1. 弓形的面积计算方法
对应劣弧的弓形 对应优弧的弓形 对应半圆的弓形
S阴影=S扇形-S三角形 S阴影=S三角形+S扇形 S阴影=S扇形
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2. 与扇形有关的阴影图形面积的计算方法
求与扇形有关的不规则的阴影图形的面积,基本思路是通过分割、旋
转、添补等方法,将不规则图形的面积转化为规则图形的面积进行计算.
(1)加减转化法:将图形适当分割,将阴影部分的面积看成是规则图形
面积的和或差.
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(2)等积转化法:通过等面积转化,将不规则阴影部分的面积转化
为规则图形的面积进行计算.等面积变换主要有两种:一种是三角形
的同底等高(或等底等高)转化,如图1,可将阴影部分的面积转化
为扇形面积进行计算;另一种是将多个小扇形拼成一个圆心角已知的
大扇形进行计算,如图2,可将两个小扇形的面积和转化为四分之一
圆的面积进行计算.
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(3)变换转化法:利用图形在平移、旋转、对称变换前后面积不变的性
质,可将阴影部分的面积转化为规则图形的面积进行计算.如图3,三角
形经过旋转变换后所得阴影部分的面积等同于一个扇形的面积.
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(4)整体转化法:当整个图形由较多规则图形组成时,如果整个图形除
阴影部分外的部分可以彻底分割成规则图形;另外,当阴影部分也参与
分割时,整个图形也能彻底分割成规则图形,那么利用两种不同分割方
式对整个图形的面积计算的表达式不同,可以建立方程来求解阴影部分
面积.如图4,S阴影+S扇形CBC'+S△ABC=S△A'BC'+S扇形A'BA.
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1. 圆柱的有关计算
图形 圆柱的侧面积 圆柱的全面积 圆柱的体积
S侧=④ S全=⑤ V=⑥
2πrh
2πrh+2πr2
πr2h
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2. 圆锥的有关计算
(1)圆锥的定义:圆锥可以看作是一个直角三角形绕着直角边所在的直
线旋转一周而形成的图形,另一条直角边旋转而成的面叫作圆锥的
⑦ ,斜边旋转而成的面叫作圆锥的⑧ .
易错提示:给出一个直角三角形,按其直角边所在直线旋转形成圆锥
时,一般有两种情况,要注意分类讨论,不要漏解.
底面
侧面
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(2)圆锥的侧面展开图:圆锥的侧面展开图是一个扇形,这个扇形的半
径是圆锥侧面的⑨ ,弧长是圆锥底面圆的周长,圆心是圆锥
的顶点.
母线长
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(3)圆锥的有关计算:设圆锥底面圆的半径为r,侧面母线长(扇形半
径)为l,底面圆周长(扇形弧长)为c,它的侧面积和表面积如下表:
侧面积 表面积
公式 S侧=πrl S表=πr(r+
l)
思路
与推
导 展开成扇形,扇形的半径是圆锥的母线长,扇
形的弧长是圆锥的底面圆周长,故S侧= cl=
×2πrl=πrl S表=S底面+S侧=
πr2+πrl=πr
(r+l)
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聚焦题型·重难突破
(2024·甘肃临夏中考)如下图,对折边长为2的正方形纸片
ABCD,OM的长为折痕,以点O为圆心,OM长为半径作弧,分别交
AD、BC于E、F两点,则 的长度为 (结果保留π).
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分析:由对折可知,四边形AOMD是矩形,∠EOM=∠FOM,
则OM=AD,DM= CD.
如题图,过点E作EP⊥OM于点P,
则EP=DM= CD.
∵OE=OM=AD,CD=AD,
∴EP= OE.
在Rt△EOP中, sin ∠EOP= = ,
∴∠EOP=30°,
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∴∠EOF=2∠EOP=60°,
∴ 的长度为 = .
答案:
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(2023·内蒙古赤峰中考)某班学生表演课本剧,要制作一顶圆
锥形的小丑帽.如后图,这个圆锥的底面圆周长为20π厘米,母线AB长为
30厘米.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()
A. 30厘米 B. 30 厘米
C. 60厘米 D. 20π厘米
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分析:∵圆锥的底面圆周长为20π厘米,
∴圆锥的侧面展开图的扇形的弧长为20πcm.
设扇形的圆心角为n°,
∴ =20π,
解得n=120,
∴∠ABA'=120°.
如图,过点B作BC⊥AA'于点C.
∵∠ABA'=120°,
∴∠BAA'=30°,
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∴AC=AB· cos 30°=30× =15 (厘米),
∴AA'=2AC=30 厘米,
∴这条彩带的最短长度是30 厘米.
答案:B
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(河南中考)如下图,将扇形AOB沿OB方向平移,使点O移
到OB的中点O'处,得到扇形A'O'B'.若∠O=90°,OA=2,则阴影部
分的面积为 .
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分析:如题图,设O'A'交 于点T,连接OT.
∵O'为OB的中点,
∴OO'=O'B.
∵OT=OB,
∴OT=2OO'.
∵∠OO'T=∠O=90°,
∴∠O'TO=30°,∠TOO'=60°.
又∵OA=2,
∴OT=OA=2,OO'=1,O'T= ,
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∴S阴影=S扇形A'O'B'-(S扇形TOB-S△OTO')=
-( - ×1× )= + .
答案: +
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四川中考真题精练
1. 如下图,正六边形ABCDEF的边长为6,以顶点A
为圆心,AB的长为半径画圆,则图中阴影部分的面积为( D )
A. 4π B. 6π C. 8π D. 12π
第1题
D
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2. (2023·广元中考)如上图,在半径为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,则图中阴影部分的面积为( B )
A.
B.
C.
D.
第2题
B
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3. (2022·凉山中考)某家具厂利用如后图所示直径为1米的圆形材料加
工成一种扇形家具部件,已知扇形的圆心角∠BAC=90°,则扇形部件
的面积为( C )
A. π平方米 B. π平方米
C. π平方米 D. π平方米
第3题
C
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4. 如上图,在半径为5的☉O中,将劣弧AB沿弦AB
翻折,使翻折后的 恰好与OA、OB相切,则劣弧AB的长为
( B )
A. π
B. π
C. π
D. π
第4题
B
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5. (2024·广安中考)如后图,在等腰三角形ABC中,AB=AC=10,
∠C=70°,以AB为直径作半圆,与AC、BC分别相交于点D、E,则
的长为( C )
A.
B.
C. π
D. π
第5题
C
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6. (2024·成都中考)如上图,在扇形AOB中,OA=6,∠AOB=
120°,则 的长为 .
第6题
4π
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核心素养·应用意识
7.(2022·湖南衡阳中考)如下图,用一个半径为6厘米的定滑轮拉动重物
上升,滑轮旋转了120°,假设绳索粗细不计,且与轮滑之间没有滑动,
则重物上升了 厘米(结果保留π).
4π
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题型2 与扇形有关的不规则图形面积的计算
8. 如下图,在边长为2的正方形ABCD中,AE是以
BC为直径的半圆的切线,则图中阴影部分的面积为( D )
A.
B. π-2
C. 1
D.
第8题
D
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9. 如前图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,
点O在AB上,经过点A的☉O与BC相切于点D,交AB于点E. 若CD=
,则图中阴影部分的面积为( B )
A. 4- B. 2-
C. 2-π D. 1-
第9题
B
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10. 如下图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的
☉O分别与BC、AC交于点D、E,过点D作DF⊥AC,垂足为F. 若
☉O的半径为4 ,∠CDF=15°,则阴影部分的面积为( A )
A. 16π-12
B. 16π-24
C. 20π-12
D. 20π-24
第10题
A
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11. (2023·广安中考)如上图,在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,
AC=BC=2 ,以点A为圆心,AC的长为半径画弧,交AB于点E,以
点B为圆心,BC的长为半径画弧,交AB于点F,则图中阴影部分的面积
是( C )
A. π-2
B. 2π-2
C. 2π-4
D. 4π-4
第11题
C
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12. 如后图,在矩形ABCD中,AB=2厘米,AD=
厘米,以点B为圆心,AB长为半径画弧,交CD于点E,则图中阴影
部分的面积为 平方厘米.
第12题
( - π)
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13. 如上图,将☉O沿弦AB折叠, 恰经过圆心O.
若AB=2 ,则阴影部分的面积为 .
第13题
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14. 如下图,点C、D分别是半圆AOB上的三等分
点,若阴影部分的面积是 π,则半径OA的长为 .
第14题
3
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15. 如上图,将△ABC绕点C按顺时针方向旋转120°
得到△A'B'C,已知AC=3,BC=2,则线段AB扫过的图形(阴影部
分)的面积为 .
第15题
π
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16. (2024·资阳中考)如下图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2.以点
A为圆心,AD长为半径作弧交AB于点E,再以AB为直径作半圆,与
交于点F,则图中阴影部分的面积为 .
第16题
+ π
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17. (2024·自贡中考)龚扇是自贡“小三绝”之一,为弘扬民族传统文
化,某校手工兴趣小组将一个废弃的大纸杯侧面剪开直接当作扇面,制
作了一个龚扇模型(如图),扇形外侧两竹条AB、AC的夹角为120°,
AB长30厘米,扇面BD的长为18厘米,则扇面面积为 平方厘米
(结果保留π).
第17题
252π
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核心素养·抽象能力
18.如下图所示的曲边三角形可按下述方法作出:作等
边△ABC,分别以点A、B、C为圆心,以AB长为半径作 、 、
,三弧所围成的图形就是一个曲边三角形.若一个曲边三角形的周长
为2π,则此曲边三角形的面积为( A )
A. 2π-2 B. 2π-
C. 2π D. π-
A
第18题
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19. (2024·乐山中考)如下图,☉O是△ABC的外接圆,AB为直径,过
点C作☉O的切线CD,交BA的延长线于点D,点E为 上一点,且
= .
第19题
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(1)求证:DC∥AE.
(1)证明:连接OC. ∵CD为☉O的切线,点C在☉O上,∴∠OCD=
90°,∴∠DCA+∠OCA=90°.∵AB为☉O的直径,∴∠ACB=
90°,∴∠B+∠OAC=90°.∵OC=OA,∴∠OAC=∠OCA,
∴∠B=∠DCA. ∵ = ,∴∠B=∠CAE,∴∠CAE=
∠DCA,∴CD∥AE.
第19题
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(2)若EF垂直平分OB,DA=3,求阴影部分的面积.
第19题
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(2)解:连接OE、BE. ∵EF垂直平分OB,∴OE=BE. 又∵OE=
OB,∴△OEB为等边三角形,∴∠BOE=60°,∴∠AOE=180°-
60°=120°.∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=30°.∵DC∥AE,
∴∠D=∠OAE=30°.∵∠OCD=90°,∴OD=2OC=OA+AD.
∵OA=OC,∴OC=AD=3,∴OA=OE=OC=3,∴EF= OE
= ,∴S△OAE= OA·EF= .∵S扇形AOE= =3π,∴S阴影
=S扇形AOE-S△OAE=3π- .
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20. (2022·眉山中考)如下图,AB为☉O的直径,点C是☉O上一点,
CD与☉O相切于点C,过点B作BD⊥DC于点D,连接AC、BC.
第20题
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(1)求证:BC是∠ABD的平分线.
(1)证明:连接OC. ∵CD与☉O相切于点C,OC为☉O的半径,
∴OC⊥CD. ∵BD⊥CD,∴OC∥BD,∴∠OCB=∠DBC. ∵OC
=OB,∴∠OCB=∠OBC,∴∠DBC=∠OBC,∴BC是∠ABD的
平分线.
第20题
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(2)若BD=3,AB=4,求BC的长.
(2)解:∵AB是☉O的直径,∴∠ACB=90°.∵BD⊥DC,∴∠D
=90°,∴∠ACB=∠D. ∵BC平分∠ABD,∴∠ABC=∠CBD,
∴△ABC∽△CBD,∴ = ,∴BC2=AB·BD=3×4=12,∴BC
=2 (负值舍去),即BC的长为2 .
第20题
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(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.
第20题
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(3)解:过点C作CE⊥AO于点E. ∵AB是☉O的直径,AB=4,
∴OA=OC=2.在Rt△ABC中,AC= =
=2,∴AO=CO=AC=2,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=
60°.∵CE⊥OA,∴OE= OA=1,∴CE= ,∴S阴影=
- ×2× = - .
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21. 已知圆锥的母线长为3,底面圆半径为1,则圆锥
侧面展开图的圆心角为( C )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°
C
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22. (2022·遂宁中考)如下图,圆锥底面圆半径为7厘米,高为24厘米,
则它侧面展开图的面积是( C )
A. 平方厘米
B. 平方厘米
C. 175π平方厘米
D. 350π平方厘米
第22题
C
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23. 如上图,从一块直径是2的圆形铁片上剪出一个圆
心角为90°的扇形,将剪下来的扇形围成一个圆锥,那么这个圆锥的底
面圆的半径是( B )
A. B. C. D. 1
第23题
B
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24. (2023·自贡中考)如下图,小珍同学用半径为8厘米,圆心角为
100°的扇形纸片,制作一个底面半径为2厘米的圆锥侧面,则圆锥上粘
贴部分的面积是 平方厘米.
第24题
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