内容正文:
数 学
九年级下册 HK
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第一部分 教材同步分层练
第24章 圆
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24.7
弧长与扇形面积
课时1 弧长与扇形面积
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刷基础
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基础
知识点1 与弧长有关的计算
(第1题图)
1.【2023安徽滁州校级模拟】如图,四边形 为菱形,
点,在扇形的上,若, ,则
的长为( )
C
A. B. C. D.
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【解析】如图,连接 .由题意可知
,, 是等边三角
形,, ,故 的长为
故选C.
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思路分析
首先算出扇形 的圆心角,然后根据弧长的公式计算即可.
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(第2题图)
2.【2023安徽阜阳颍州区校级期末】如图,《掷铁饼者》是希腊雕
刻家米隆于约公元前450年雕刻的青铜雕塑,刻画的是一名强健的
男子在掷铁饼过程中具有表现力的瞬间.掷铁饼者张开的双臂与肩
宽可以近似看成一张拉满弦的弓,弧长约为 米,“弓”所在的
圆的半径 约1.25米,则“弓”所对的圆心角度数为____.
【解析】设“弓”所对的圆心角度数为 弧长 ,
,即“弓”所对的圆心角度数为 ,故答案为 .
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3.【2023安徽芜湖期末】如图, 的半径为6,将该圆周12等分后得到表盘模型,
其中整钟点为(为的整数),过点作的切线交弦 延长线于
点 .
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(1)通过计算比较直径和劣弧 哪个更长;
【解】连接, ,如图.
由题意得, ,的长为, 劣弧 更长.
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(2)求 的长.
【解】连接 ,如图.
易知,,三点共线.是 的切线,
, ,
.
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知识点2 与扇形面积有关的计算
(第4题图)
4.如图,的三个顶点都在 的网格(每个小正方形的边
长均为1个单位长度)的格点上,将绕点 顺时针旋转到
的位置,且点,仍落在格点上,则线段 扫过的图形
的面积是( )
B
A. B. C. D.
【解析】在中,由勾股定理,得 .由
题图可知,线段扫过的图形为扇形,旋转角为 , 线段 扫过的图
形面积为 .故选B.
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5.【2024安徽合肥蜀山区校级期中】如图,四边形内接于, ,
, ,,连接,,若点是劣弧 的中点,
则扇形 的面积为__.
(第5题图)
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【解析】如图,连接 .
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6.如图,在中, ,分别以,, 边为直径作半圆,图
中阴影部分在数学史上称为“希波克拉底月牙”.当, 时,阴影部
分的面积为_____.
(第6题图)
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【解析】由勾股定理得,, ,则阴影部
分的面积为
,故答案为 .
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7.【2024安徽滁州调研】如图,在边长为4的等边中,以为圆心, 长为
半径画弧,再以 为直径画半圆,则阴影部分的面积为_________.
(第7题图)
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【解析】如图,设以为直径的半圆交,于点,,连接,, .由
题意得 ,, 易得 ,
,, 都是等边三角形,
.故答案
为 .
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关键点拨
根据 计算即可.
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提升
1.[中]将半径为5的圆形纸片按如图所
示方式折叠,若和都经过圆心 ,则
图中阴影部分的面积是( )
B
A. B. C. D.
【解析】如图,作于点D,连接, ,
,, ,
.同理得 ,
, .故选B.
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思路分析
①连接,,,易得阴影面积扇形 的面积;
②作,易得 的度数;
③扇形面积公式: .
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2.【2024安徽阜阳颍州区期末,较难】如图,点,是半径为2的 上的两点,
且 .下列说法错误的是( )
C
(第2题图)
A.圆心到 的距离为1
B.在圆上取异于,的一点,则面积的最大值为
C.以为边向上作矩形,交于点,,则扇形 的
面积为
D.取弦的中点,当绕点旋转一周时,点 运动的路线长为
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图(1)
【解析】如图(1),过点作于点,连接 ,则
.在 中,由勾股定理得,
, 圆心到 的距离为1,
故选项A正确,不符合题意;如图(1),延长交 于点C,此
时的面积最大. ,
,面积的最大值为 ,故选
项B正确,不符合题意;
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图(2)
如图(2),连接, 四边形 是矩形,
,,是 的直径,
.在 中,由勾股定理得,
,
,是等边三角形, ,
, ,故选
项C错误,符合题意;如图(2),连接 点D是弦 的中点,
,, 当 绕
点旋转一周时,点D运动的路线是以为圆心,1为半径的圆, 点D运动的路线
长为 ,故选项D正确,不符合题意.故选C.
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(第3题图)
3.[较难]如图,在中, , ,斜边
是半圆的直径,点是半圆上的一个动点,连接,,
与交于点.若是等腰三角形,则弧 的长为( )
C
A. B. 或 C. 或 D. 或
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【解析】如图(1),当时, ,
, 的长
为.如图(2),当时,点与 重合,此时
,的长为 .故选C.
图(1)
图(2)
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关键点拨
分两种情形:,,分别求出 ,利用弧长公式求解即可.
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4.【2024安徽合肥瑶海区期中,中】如图,在中, ,
,,以点为圆心,的长为半径画弧交于点,交 于
点,以点为圆心,的长为半径画弧,交于点,交弧于点 ,则图中阴
影部分的面积为___.
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【解析】如图,连接,.在中, ,
,,, ,
, 和
都是等边三角形,, ,
,,
,.故答案为 .
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刷素养 走向重高
5.核心素养 几何直观[难]如图,数轴的原点为
,有一个直径为 的半圆形纸片,其圆心
为点 ,从初始阶段Ⅰ位置开始,在无滑动的情况
下沿数轴向右翻滚至位置Ⅴ.其中位置Ⅰ中的
平行于数轴,且半圆与数轴相切于原点;位置Ⅱ和位置Ⅳ中的 垂直于数轴;
位置Ⅲ中的在数轴上;位置Ⅴ中的点到数轴的距离为3,且半圆 与数轴相切
于点 .解答下列问题:
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(1)位置Ⅰ中的与数轴之间的距离为___;位置Ⅱ中的半圆 与数轴的位置关
系是______;
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相切
【解】 半圆的直径, 半圆 的半径为2.
半圆与数轴相切于原点,平行于数轴, 位置Ⅰ中的 与数轴之间的距
离为2.位置Ⅱ中的半圆 与数轴的位置关系是相切.
故答案为2,相切.
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(2)求位置Ⅲ中的圆心 在数轴上表示的数;
【解】位置Ⅰ中的长与数轴上线段 相等.
,位置Ⅲ中, 位置Ⅲ中的圆心 在数轴上表示的数为
.
(3)半圆从位置Ⅲ翻滚到位置Ⅳ时,求点 所经过路径长及该纸片所扫过的图
形的面积;
【解】由弧长公式可得,点所经过路径长为 .
, ,
半圆所扫过图形的面积为 .
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(4)求的长.(结果保留 )
【解】如图,作垂直数轴于点,作于点,连接,则四边形
为矩形.
在中,, ,
, , ,, 的长为
.
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技巧点拨
在平面图形的滚动问题中,滚动前后图形的形状、大小不变,位置改变;滚动时
不动的点是定点,移动的点是动点,滚动过程中动点经过的路线一般是一段圆弧,
所形成的图形一般是扇形.
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