内容正文:
专题11 弧长和扇形面积的计算【三大题型】
弧长的计算
1.(2023•大兴区期末统考)若圆的半径为1,则60°的圆心角所对的弧长为( )
A. B.π C. D.
2.(2023•海淀区校级期末)勒洛三角形是分别以等边三角形的顶点为圆心,以其边长为半径作圆弧,由三段圆弧组成的曲边三角形.如图,该勒洛三角形绕其中心O旋转一定角度a后能与自身重合,则该角度a可以为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
3.(2023•顺义区校级期末)一段圆弧的半径是12,弧长是4π,则这段圆弧所对的圆心角是( )
A.60° B.90° C.120° D.150°
4.(2023•顺义区校级期末)如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,∠C=25°,AB=6,则劣弧的长为( )
A.10π B. C. D.
5.(2023•通州区校级期末)已知扇形的弧长为2π,半径为8,则此扇形的圆心角为 度.
6.(2023•房山区期末统考)如图,在3×3的方格中,每个小方格都是边长为1的正方形,O,A,B分别是小正方形的顶点,点C在OB上,则的长为 .
7.(2023•西城区校级期末)如图1所示的铝合金窗帘轨道可以直接弯曲制作成弧形.若制作一个圆心角为160°的圆弧形窗帘轨道(如图2)需用此材料800πmm,则此圆弧所在圆的半径为
mm.
8.(2023•朝阳区校级期末)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,⊙O的半径为1,则的长为 .
扇形面积的计算
9.(2023•海淀区校级期末)若一个扇形的圆心角为90°,半径为6,则该扇形的面积为( )
A. B.3π C.6π D.9π
10.(2023•海淀区校级期末)如图,以O为圆心AB为直径的圆过点C,C为弧AB的中点,若AB=4,则阴影部分面积是( )
A.π B.2+2π C.2π D.2+π
11.(2023•平谷区校级期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=1,以A为圆心AC为半径画圆,交AB于点D,则阴影部分面积是( )
A. B. C. D.
12.(2023•朝阳区校级期末)如图,正方形ABCD的边长为4,分别以A,B,C,D为圆心,2为半径作圆,则图中阴影部分的面积为( )
A.16﹣4π B.16﹣2π C.4π D.2π
13.(2023•朝阳区期末统考)如图,AB是半圆O的直径,将半圆O绕点A逆时针旋转30°,点B的对应点为B′,连接AB′,若AB=8,则图中阴影部分的面积是 .
14.(2023•大兴区校级期末)如图,圆心角为120°的扇形AOB的半径为1,点C为的中点,则图中的阴影部分面积是 .
15.(2023•西城区校级期末)圆心角是60°的扇形的半径为6,则这个扇形的面积是 .
16.(2023•东城区校级期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,∠ABC=60°,AB=2,分别以点A、点C为圆心,以AO的长为半径画弧分别与菱形的边相交,则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)
17.(2023•通州区校级期末)如图,已知AB是半圆O的直径,点P是半圆上一点,连结BP,并延长BP到点C,使PC=BP,连结AC.
(1)求证:AB=AC.
(2)若AB=4,∠ABC=30°,求阴影部分的面积.
18.(2023•海淀区期末统考)团扇是中国传统工艺品,代表着团圆友善、吉祥如意,某社团组织学生制作团扇,扇面有圆形和正方形两种,每种扇面面积均为300平方厘米.为了提升团扇的耐用性和美观度、需对扇面边缘用缎带进行包边处理,如图所示.
(1)圆形团扇的半径为 厘米,正方形团扇的边长为 厘米;
(2)请你通过计算说明哪种形状的扇面所用的包边长度更短.
圆锥的计算
19.(2023•朝阳区校级期末)如图所示,在矩形纸片上剪下一个扇形和一个圆形,使之恰好能围成一个圆锥模型.若扇形的半径为R,圆的半径为r,则R与r满足的数量关系是( )
A.Rr B.R=2r C.R=3r D.R=4r
20.(2023•海淀区校级期末)圆锥的母线长是3,底面半径是1,则这个圆锥侧面展开图圆心角的度数为( )
A.90° B.120° C.150° D.180°
21.(2023•朝阳区校级期末)已知圆锥的底面半径为2cm,母线长为3cm,则它的侧面展开图的面积为( )
A.18πcm2 B.12πcm2 C.6πcm2 D.3πcm2
22.(2023•通州区校级期末)现有一扇形纸片,圆心角∠AOB为120°,半径R的长为cm,用它围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),则该圆锥的侧面积为( )
A.cm B.cm C.cm D.πcm
23.(2023•丰台区校级期末)用一个半径为2的半圆作一个圆锥的侧面,这个圆锥的底面圆的半径为 .
24.(2023•海淀区校级期末)若圆锥的底面半径是10,侧面展开图是一个半圆,则该圆锥的母线长为 .
25.(2023•海淀区校级期末)用一块圆心角为120°的扇形铁皮,围成一个底面直径为10cm的圆锥形工件的侧面,那么这个圆锥的高是 cm.
26.(2023•海淀区校级期末)一个圆锥的母线长为5cm,底面半径为,那么这个圆锥的侧面积为 cm2.
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专题11 弧长和扇形面积的计算【三大题型】
弧长的计算
1.(2023•大兴区期末统考)若圆的半径为1,则60°的圆心角所对的弧长为( )
A. B.π C. D.
解:根据题意得l.
答案:D.
2.(2023•海淀区校级期末)勒洛三角形是分别以等边三角形的顶点为圆心,以其边长为半径作圆弧,由三段圆弧组成的曲边三角形.如图,该勒洛三角形绕其中心O旋转一定角度a后能与自身重合,则该角度a可以为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
解:如图,连接OA、OB、OC.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠AOB=∠BOC=∠COA,
∵它们都是旋转角,而它们的和为360°,
∴将该勒洛三角形绕其中心O旋转360°÷3=120°后能与自身重合.
答案:C.
3.(2023•顺义区校级期末)一段圆弧的半径是12,弧长是4π,则这段圆弧所对的圆心角是( )
A.60° B.90° C.120° D.150°
解:根据弧长公式有:4π,
解得:n=60.
答案:A.
4.(2023•顺义区校级期末)如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,∠C=25°,AB=6,则劣弧的长为( )
A.10π B. C. D.
解:连接OC、OD,如图,
∵∠C=25°,
∴∠AOD=2∠C=50°,
∵CD⊥AB,
∴,
∴∠AOC=∠AOD=50°,
∴∠COD=100°,
而ODAB=3,
∴劣弧的长π.
答案:C.
5.(2023•通州区校级期末)已知扇形的弧长为2π,半径为8,则此扇形的圆心角为 45 度.
解:设圆心角为n°.
由题意,2π,
解得n=45,
答案:45.
6.(2023•房山区期末统考)如图,在3×3的方格中,每个小方格都是边长为1的正方形,O,A,B分别是小正方形的顶点,点C在OB上,则的长为 π .
解:由题意OA=OC=2,∠AOC=45°,
∴的长π.
答案:π.
7.(2023•西城区校级期末)如图1所示的铝合金窗帘轨道可以直接弯曲制作成弧形.若制作一个圆心角为160°的圆弧形窗帘轨道(如图2)需用此材料800πmm,则此圆弧所在圆的半径为 900 mm.
解:设此圆弧所在圆的半径为R mm,
由弧长公式得:800π,
解得:R=900,
即此圆弧所在圆的半径为900mm,
答案:900.
8.(2023•朝阳区校级期末)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,⊙O的半径为1,则的长为 .
解:∵ABCDEF为正六边形,
∴∠AOB=360°60°,
的长为.
答案:.
扇形面积的计算
9.(2023•海淀区校级期末)若一个扇形的圆心角为90°,半径为6,则该扇形的面积为( )
A. B.3π C.6π D.9π
解:S扇形9π,
答案:D.
10.(2023•海淀区校级期末)如图,以O为圆心AB为直径的圆过点C,C为弧AB的中点,若AB=4,则阴影部分面积是( )
A.π B.2+2π C.2π D.2+π
解:∵AB是⊙O的直径,C为的中点,
∴∠AOC=∠BOC=90°,
∵AB=4,
∴OA=OC=OB=2,
∴S△AOC=S△BOC2,
∴阴影部分的面积S=S△COB+S扇形AOC﹣S△AOC
=S扇形AOCπ,
答案:A.
11.(2023•平谷区校级期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=1,以A为圆心AC为半径画圆,交AB于点D,则阴影部分面积是( )
A. B. C. D.
解:△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=1,
所以BCAC,∠A=60°,
∴S阴影=S△ABC﹣S扇形ACD
1.
答案:B.
12.(2023•朝阳区校级期末)如图,正方形ABCD的边长为4,分别以A,B,C,D为圆心,2为半径作圆,则图中阴影部分的面积为( )
A.16﹣4π B.16﹣2π C.4π D.2π
解:∵四边形ABCD是正方形,边长为4,
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
∵四个圆的半径为2,
∴阴影部分的面积S=S正方形ABCD﹣4S扇形=4×4﹣416﹣4π,
答案:A.
13.(2023•朝阳区期末统考)如图,AB是半圆O的直径,将半圆O绕点A逆时针旋转30°,点B的对应点为B′,连接AB′,若AB=8,则图中阴影部分的面积是 π+4 .
解:如图,连接OC.
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA=30°,
∴∠AOC=180°﹣30°﹣30°=120°,
∴S阴=S半圆﹣(S扇形AOC﹣S△AOC)
π×42﹣(4×2)
=8π﹣(π﹣4)
π+4.
答案:π+4.
14.(2023•大兴区校级期末)如图,圆心角为120°的扇形AOB的半径为1,点C为的中点,则图中的阴影部分面积是 .
解:∵点C为的中点,
∴,
∴∠AOC=∠BOC,
∵∠AOB=∠AOC+∠BOC=120°,
∴∠BOC=∠AOC=60°,
∵OA=1,
∴图中的阴影部分的面积是,
答案:.
15.(2023•西城区校级期末)圆心角是60°的扇形的半径为6,则这个扇形的面积是 6π .
解:该扇形的面积S6π.
答案:6π.
16.(2023•东城区校级期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,∠ABC=60°,AB=2,分别以点A、点C为圆心,以AO的长为半径画弧分别与菱形的边相交,则图中阴影部分的面积为 2π .(结果保留π)
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,∠ABO∠ABC=30°,∠BAD=∠BCD=120°,
∴AOAB=1,
由勾股定理得,OB,
∴AC=2,BD=2,
∴阴影部分的面积2×22=2π,
答案:2π.
17.(2023•通州区校级期末)如图,已知AB是半圆O的直径,点P是半圆上一点,连结BP,并延长BP到点C,使PC=BP,连结AC.
(1)求证:AB=AC.
(2)若AB=4,∠ABC=30°,求阴影部分的面积.
(1)证明:连接AP,
∵AB是半圆O的直径,
∴∠APB=90°,
∴AP⊥BC.
∵PC=PB,
∴△ABC是等腰三角形,即AB=AC;
(2)解:连接OP,
∵∠ABC=30°,
∴∠PAB=60°,
∴∠POB=120°.
∵点O是AB的中点,
∴S△POBS△PABAP•PB2×2,
∴S阴影=S扇形BOP﹣S△POB
π.
18.(2023•海淀区期末统考)团扇是中国传统工艺品,代表着团圆友善、吉祥如意,某社团组织学生制作团扇,扇面有圆形和正方形两种,每种扇面面积均为300平方厘米.为了提升团扇的耐用性和美观度、需对扇面边缘用缎带进行包边处理,如图所示.
(1)圆形团扇的半径为 厘米,正方形团扇的边长为 厘米;
(2)请你通过计算说明哪种形状的扇面所用的包边长度更短.
解:(1)由题意得:
圆形团扇的半径为:(厘米),正方形团扇的边长为:(厘米),
答案:,;
(2)∵圆形团扇的半径为厘米,
∴圆形团扇的周长为:(厘米),
∵正方形团扇的边长为厘米,
∴正方形团扇的周长为:(厘米),
∵,3<π<4,
∴,
∴圆形团扇所用的包边长度更短.
圆锥的计算
19.(2023•朝阳区校级期末)如图所示,在矩形纸片上剪下一个扇形和一个圆形,使之恰好能围成一个圆锥模型.若扇形的半径为R,圆的半径为r,则R与r满足的数量关系是( )
A.Rr B.R=2r C.R=3r D.R=4r
解:扇形的弧长是:,
圆的半径为r,则底面圆的周长是2πr,
圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长则得到:2πr,
即:R=4r,
R与r之间的关系是R=4r.
答案:D.
20.(2023•海淀区校级期末)圆锥的母线长是3,底面半径是1,则这个圆锥侧面展开图圆心角的度数为( )
A.90° B.120° C.150° D.180°
解:圆锥侧面展开图的弧长是:2πcm,
设圆心角的度数是x度.则2π,
解得:x=120.
答案:B.
21.(2023•朝阳区校级期末)已知圆锥的底面半径为2cm,母线长为3cm,则它的侧面展开图的面积为( )
A.18πcm2 B.12πcm2 C.6πcm2 D.3πcm2
解:它的侧面展开图的面积•2π•2•3=6π(cm2).
答案:C.
22.(2023•通州区校级期末)现有一扇形纸片,圆心角∠AOB为120°,半径R的长为cm,用它围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),则该圆锥的侧面积为( )
A.cm B.cm C.cm D.πcm
解:圆锥的侧面积等于扇形的面积π.
答案:D.
23.(2023•丰台区校级期末)用一个半径为2的半圆作一个圆锥的侧面,这个圆锥的底面圆的半径为 1 .
解:设圆锥底面的半径为r,
根据题意得2πr,解得:r=1.
答案:1.
24.(2023•海淀区校级期末)若圆锥的底面半径是10,侧面展开图是一个半圆,则该圆锥的母线长为 20 .
解:设母线长为x,根据题意得
2πx÷2=2π×10,
解得x=20.
答案:20.
25.(2023•海淀区校级期末)用一块圆心角为120°的扇形铁皮,围成一个底面直径为10cm的圆锥形工件的侧面,那么这个圆锥的高是 10 cm.
解:设圆锥的母线长为l,则10π,
解得:l=15,
∴圆锥的高为:10,
答案:10
26.(2023•海淀区校级期末)一个圆锥的母线长为5cm,底面半径为,那么这个圆锥的侧面积为 π cm2.
解:∵圆锥的底面半径为,
∴圆锥的底面圆的周长=2π•5π,
∴圆锥的侧面积•5π•5π(cm2).
答案:π.
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