内容正文:
专题07 圆的相关概念与周长
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1.掌握圆的基本特征及用圆规画圆的方法,会用圆规画圆
2.了解圆的各部分名称,会用字母表示圆的各部分名称,明确在同圆或等圆中半径和直径的特征以及二者的关系
3.经历探究圆周率的过程,理解圆周率的意义,体会转化思想,培养推理意识
4.理解圆的周长的意义,掌握圆的周长计算公式,并能运用公式解决与圆的周长有关的实际问题
圆的画法
1.实物画圆:可以利用圆形的物品如杯子、盘子等直接画圆;还可以用圆规来画圆.
2.系线画圆:用图钉将细线的一端固定在一点上,将细线的另一端固定在笔上,用笔将细线拉直,并绕
固定的点旋转一周。
注意:用图钉、细线和笔画圆时,图钉要固定好,细线不能有弹性,且要拉直。
3.圆规画圆:
(1)把圆规的两脚分开,使两脚间的距离等于圆的半径长度;
(2)把有针尖的一只脚固定在一点上,该点即为圆心位置;
(3)把装有铅笔芯的一只脚旋转一周,就画出一个圆。
用圆规画圆的注意事项:(1)带有针尖的脚不能移动;(2)两脚之间的距离不能改变。
一条线段绕着它固定的一端在平面上旋转一周,它的另一端就会画出一条封闭的曲线,这条封闭的曲线就是圆。对比三种画圆的方法,用圆规画圆的方法比较常用。
圆的各部分名称
1.认识圆心
(1)圆心的意义:用圆规画圆时,针尖所在的点叫作圆心,圆心一般用字母O表示
(2)圆心的作用:圆心决定圆的位置。
2.认识半径
(1)半径的意义:连接圆心和圆上任意一点的线段叫作半径,半径一般用字母r表示
(2)半径的作用:半径决定圆的大小。半径越长,圆越大;半径越短,圆越小。
(3)判断半径的方法:半径是一条线段,它的一端在圆心;另一端在圆上。
重点:用圆规画圆时圆规两脚之间的距离就是所画圆的半径。
3.认识直径
(1)直径的意义:通过圆心并且两端都在圆上的线段叫作直径,直径一般用字母d表示
(2)判断直径的方法:①是一条通过圆心的线段;②线段的两端都在圆上;③是圆中最长的线段.
在同一个圆中,直径的长度是半径长度的2倍,即d=2r.在不产生混淆的前提下,我们可以将半径的长度和直径的长度分别简称为半径和直径.
拓展注解
1.圆的数学定义:圆是到定点的距离等于定长的所有点的集合。定点指的是圆心,定长指的是半径的长度。
2.等圆:半径相等的圆叫作等圆。等圆经过平移可以完全重合。
3.同心圆:圆心重合、半径不相等的圆叫作同心圆。
如图,圆上任意一点到圆心的距离都相等.连接圆心和圆上任意给定一点的线段叫作半径一般用字母r表示半径.经过圆心,并且两端都在圆上的线段叫作直径,一般用字母d表示直径.
半径、直径的特征及关系
1.圆有无数条直径,也就有无数条对称轴。
(补充)轴对称图形:如果一个图形沿着一条直线对折,直线两侧的部分能够完全重合那么这个图形叫作轴对称图形。这条直线就是它的对称轴。
2.在同圆或等圆中,所有的半径都相等,所有的直径也都相等.
3.半径和直径的关系:在同圆或等圆中,半径的长度是直径的一半,直径的长度是半径的2倍。
拓展注解
1.在同圆或等圆中,半径扩大到原来的几倍,直径也扩大到原来的几倍;半径缩小到原来的几分之一,直径也缩小到原来的几分之一.
2.可以用对折法找到前面用茶杯盖画出的圆的圆心,即先将圆剪下来,再沿不同的方向对折两次,折痕的交点就是圆心.
圆的周长的意义及测量方法
1.测量方法:滚动法、绕绳法、直接测量法
2.周长概念:围成圆的曲线的长是圆的周长。
圆周率的意义和圆的周长计算公式
1.圆周率:任意一个圆的周长与它的直径的比值是一个固定的数,这个数叫作圆周率,用字母π来表示,π读作/pai/”.人们后来发现圆周率是一个无限不循环小数,π=3.1415926535…但在实际应用中一般只取它的近似值.我国数学家祖冲之是世界上第一个把圆周率的值精确到7位小数的人。
2.圆的周长与直径的关系:圆的周长:直径=圆周率.
注意:圆周率是一个近似数,不能说成:圆的周长:直径=3.14.
3.根据圆的周长与直径的关系推导圆的周长计算公式
(1)圆周率圆的周长直径圆周率
(2)圆的周长直径圆周率
圆的直径半径
圆的周长半径圆周率
圆的周长=直径×圆周率或圆的周长=半径×2×圆周率.如果用C表示圆的周长,用r表示圆的半径,用d表示圆的直径,那么圆的周长计算公式是C=πd或C=2πr。
拓展注解
1.圆的周长与它的半径、直径的关系:
(1)圆的半径或直径扩大到原来的几倍,它的周长也扩大到原来的几倍。
(2)圆的半径或直径缩小到原来的几分之一,它的周长也缩小到原来的几分之一。
4.半圆的周长和圆的周长的一半
半圆的周长指的是圆的周长的一半与1条直径或2条半径的长度和,半圆的周长计算公式是 或 .
圆的周长的一半是把圆的周长平均分成两份,取其中一份的长度,圆的周长的一半的计算公式是 或 .
圆的周长计算公式的应用
应用一 已知圆的半径,求圆的周长。
应用二 已知圆的直径,求圆的周长。
应用三 已知圆的周长,求圆的直径和半径。
圆的概念及特点
例1车轮做成圆形,车轴安在圆心上,车行驶起来才平稳,这是因为圆心到圆上任意一点的距离都( )。生活中的圆还有( )和( )等。
【变式1-1】一张圆形的纸,至少对折几次,才能看到圆心?( )
A.1 B.2 C.4
【变式1-2】将两个大小不同的圆摆放在一个长方形中(如图所示),小圆的半径是多少厘米?
【变式1-3】要画一个直径是2厘米的圆,圆规的两脚应叉开( )厘米的距离。
【变式1-4】看图填空。
大圆的直径是( )cm,半径是( )cm。
其中大圆的半径是( )cm,小圆的半径是( )cm。
画圆
例2画一个直径4cm的圆,并且标出它的圆心、半径。
【变式2-1】画直径为3厘米的圆,并画出一条对称轴。
【变式2-2】如图有A、B两点。先想一想:怎样确定圆心、半径,画出的圆能经过A、B两点,再用圆规画出两个不同的圆,要使每个圆都经过A、B两点。
与圆相关的轴对称图形
例3 下面四扇花窗的轮廓形成的图形中,对称轴条数最多的是( )。
A. B. C. D.
【变式3-1】下列图形中,( )的对称轴条数最多。
A. B. C. D.
【变式3-2】下面图形中,不是轴对称图形的是( )。
A. B. C. D.
【变式3-3】下面哪些图形是轴对称图形?画出它们的对称轴。
圆的周长
例4 一个圆的半径由2厘米增加到4厘米,周长增加了( )厘米。
【变式4-1】如果要画一个周长为12.56厘米的圆,那么圆规两脚间的距离应该取( )厘米。圆的周长总是它的直径的( )倍。
【变式4-2】如图,M是圆上一点,把圆在尺子上顺时针无滑动地滚一周后,M点的位置在( )之间。
A.6cm和7cm B.8cm和9cm
C.9cm和10cm D.11cm和12cm
【变式4-3】在图中,四个圆的圆心在同一条直线上,大圆的周长与三个小圆的周长和比较,( )。
A.大圆周长长 B.小圆的周长长 C.一样长 D.无法比较
【变式4-4】如图:去掉三角板,让圆形纸片向右滚动一周,A点的位置在( )之间。
A.4.5厘米和5厘米 B.5厘米和5.5厘米 C.5.5厘米和6厘米
【变式4-5】一辆行驶中的小轿车前轮压碎一个苹果,在路上留下了几个印记(如图)。被压碎的苹果与第一个印记之间的距离大约是2米,则2米表示( )。
A.小轿车的车长 B.两车轮之间的距离 C.前轮的周长 D.前轮的直径
半圆的周长
例5 两个完全一样的半圆可以拼成一个圆,这个圆的周长等于这两个半圆的周长之和。( )
【变式5-1】一个半圆形的周长是它半径的( )倍。
A.2π B. C.
【变式5-2】下面半圆的周长是直径为4cm的圆周长的。( )
【变式5-3】如图所示,两条小虫同时从A地爬向B地。第一条小虫沿大半圆爬行,第二条小虫沿三个小半圆爬行。哪条小虫先到达B地?为什么?(两条小虫爬行的速度相同。)
【变式5-4】一个半圆形牛栏的半径是10m,至少要用( )的铁丝才能把牛栏围上2圈(接头处忽略不计)。
A.51.4m B.31.4m C.102.8m D.62.8m
【变式5-5】超市衣帽区的简易试衣间依墙而建,由半圆形的钢管配合适的门帘组成。其中用了1.57米长的不锈钢钢管。超市装修想把这个试衣间弄得再宽敞一些,计划把它的半径增加20厘米,如果这样,需要多长的钢管?(接头处忽略不计)
圆的周长的应用
例6 一个圆的周长,等于它的( )乘π。
A.面积 B.圆心角度数 C.直径
【变式6-1】小明家离学校有1256米,他每天骑自行车回家,自行车的轮胎直径是50厘米,如果自行车每分转80圈,小明多长时间可以到家?
【变式6-2】在下图中从M到N,路①与路②相比哪条路更近?
【变式6-3】如图是一个圆柱形油桶的横截面,半径是0.2m,油桶从车厢的后端滚到前端共需要5周,车厢长( )m。
【变式6-4】王军家新房子刚装修好,要给餐厅配一张圆形餐桌,配多大的桌子呢?王军想:平时客人最多时12个人左右,如果坐在桌边,每人平均分配50厘米左右的范围。根据王军的设想,需要购买半径为多少的圆桌,能够在客人最多时也坐得舒适?(π取3)
含圆的组合图形的周长
例7 求出下面阴影部分的周长。
【变式7-1】计算下面图形的周长。
【变式7-2】求如图中阴影部分的周长。(单位:cm)
圆的面积和长方形的面积相等
【变式7-3】求如图中阴影部分的周长。
【变式7-4】求阴影部分周长。
【例1】判断。
(1)圆的半径和直径分别相等。............................................( √ )
(2)通过圆心并且两端都在圆上的直线叫作直径。................( √ )
错解分析 (1)题错在没有考虑半径和直径分别相等的前提条件是在同圆或等圆中。(2)题错在没有理解直径的意义,直径是线段而不是直线。
错解改正
【防错警示】
在同圆或等圆中,所有的半径都相等,所有的直径也都相等。半径和直径都是线段而不是直线.
【例2】判断:在同一个圆中,每条直径都能分成两条半径,所以两条半径一定能组成一条直径( √ )
错解分析 此题错在对半径和直径的意义理解不清。因为在同一个圆中d=2r,所以两条半径的长度和与一条直径的长度相等,但当两条半径不在同一条直线上时,它们就不能组成一条直径。
错解改正
【防错警示】
在同一个圆中,一条直径的长度等于两条半径的长度和,但只有在同一条直线上的两条半径才能组成一条直径。
【例3】(1)判断:大圆的圆周率大,小圆的圆周率小。( √ )
错解分析 此题错在没有理解圆周率的意义,圆周率是一个固定的数,不因圆的大小而改变。
错解改正
【防错警示】
圆周率是任意一个圆的周长与它的直径的比值,这个比值是一个固定的数。
(2)判断:因为一个圆的周长总是它的直径的 3 倍多一些,所以 .( √ )
错解分析 圆周率是一个无限不循环小数, 在实际应用中常常取近似值,即 .
错解改正
【防错警示】
圆的圆周率是一个无限不循环小数, 3.14 是它的近似值。
1.图中,大圆的周长和两个小圆周长之和相比,( )。
A.大圆周长大 B.两个小圆周长之和大 C.相等
2.甲圆的直径等于乙圆的半径,乙圆的周长是甲圆周长的( )。
A.2倍 B. C.4倍 D.
3.下列关于圆周率说法错误的是( )。
A.圆周率是圆的周长与直径之间的比值
B.计算时圆周率π通常取3.14
C.圆周率是一个无限不循环小数
D.大圆的圆周率比小圆的圆周率大
4.小强用一根长25.12米的绳子,正好绕树干10圈,这根树干的横截面的半径是多少米?
5. 一个圆形音乐喷泉的周长是502.4米,喷泉外围修了一条宽4米的小路作为观赏区,观赏区外围的周长是多少米?
6.求阴影部分的周长。(单位:cm)
7.下图是由3个直径不同的半圆组成的,求阴影部分的周长。(单位:厘米)
8.2022年北京冬奥会短道速滑比赛场地长60米,宽30米,跑道为椭圆形,它是由两条直道和两个半圆形跑道组成(如下图所示)。直道长28.85米,最内圈半圆直径为16米。第一条跑道距离最内侧0.5米,如果在第一条跑道上比赛,一圈长度为多少米?(π取3.14)
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专题07 圆的相关概念与周长
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1.掌握圆的基本特征及用圆规画圆的方法,会用圆规画圆
2.了解圆的各部分名称,会用字母表示圆的各部分名称,明确在同圆或等圆中半径和直径的特征以及二者的关系
3.经历探究圆周率的过程,理解圆周率的意义,体会转化思想,培养推理意识
4.理解圆的周长的意义,掌握圆的周长计算公式,并能运用公式解决与圆的周长有关的实际问题
圆的画法
1.实物画圆:可以利用圆形的物品如杯子、盘子等直接画圆;还可以用圆规来画圆.
2.系线画圆:用图钉将细线的一端固定在一点上,将细线的另一端固定在笔上,用笔将细线拉直,并绕
固定的点旋转一周。
注意:用图钉、细线和笔画圆时,图钉要固定好,细线不能有弹性,且要拉直。
3.圆规画圆:
(1)把圆规的两脚分开,使两脚间的距离等于圆的半径长度;
(2)把有针尖的一只脚固定在一点上,该点即为圆心位置;
(3)把装有铅笔芯的一只脚旋转一周,就画出一个圆。
用圆规画圆的注意事项:(1)带有针尖的脚不能移动;(2)两脚之间的距离不能改变。
一条线段绕着它固定的一端在平面上旋转一周,它的另一端就会画出一条封闭的曲线,这条封闭的曲线就是圆。对比三种画圆的方法,用圆规画圆的方法比较常用。
圆的各部分名称
1.认识圆心
(1)圆心的意义:用圆规画圆时,针尖所在的点叫作圆心,圆心一般用字母O表示
(2)圆心的作用:圆心决定圆的位置。
2.认识半径
(1)半径的意义:连接圆心和圆上任意一点的线段叫作半径,半径一般用字母r表示
(2)半径的作用:半径决定圆的大小。半径越长,圆越大;半径越短,圆越小。
(3)判断半径的方法:半径是一条线段,它的一端在圆心;另一端在圆上。
重点:用圆规画圆时圆规两脚之间的距离就是所画圆的半径。
3.认识直径
(1)直径的意义:通过圆心并且两端都在圆上的线段叫作直径,直径一般用字母d表示
(2)判断直径的方法:①是一条通过圆心的线段;②线段的两端都在圆上;③是圆中最长的线段.
在同一个圆中,直径的长度是半径长度的2倍,即d=2r.在不产生混淆的前提下,我们可以将半径的长度和直径的长度分别简称为半径和直径.
拓展注解
1.圆的数学定义:圆是到定点的距离等于定长的所有点的集合。定点指的是圆心,定长指的是半径的长度。
2.等圆:半径相等的圆叫作等圆。等圆经过平移可以完全重合。
3.同心圆:圆心重合、半径不相等的圆叫作同心圆。
如图,圆上任意一点到圆心的距离都相等.连接圆心和圆上任意给定一点的线段叫作半径一般用字母r表示半径.经过圆心,并且两端都在圆上的线段叫作直径,一般用字母d表示直径.
半径、直径的特征及关系
1.圆有无数条直径,也就有无数条对称轴。
(补充)轴对称图形:如果一个图形沿着一条直线对折,直线两侧的部分能够完全重合那么这个图形叫作轴对称图形。这条直线就是它的对称轴。
2.在同圆或等圆中,所有的半径都相等,所有的直径也都相等.
3.半径和直径的关系:在同圆或等圆中,半径的长度是直径的一半,直径的长度是半径的2倍。
拓展注解
1.在同圆或等圆中,半径扩大到原来的几倍,直径也扩大到原来的几倍;半径缩小到原来的几分之一,直径也缩小到原来的几分之一.
2.可以用对折法找到前面用茶杯盖画出的圆的圆心,即先将圆剪下来,再沿不同的方向对折两次,折痕的交点就是圆心.
圆的周长的意义及测量方法
1.测量方法:滚动法、绕绳法、直接测量法
2.周长概念:围成圆的曲线的长是圆的周长。
圆周率的意义和圆的周长计算公式
1.圆周率:任意一个圆的周长与它的直径的比值是一个固定的数,这个数叫作圆周率,用字母π来表示,π读作/pai/”.人们后来发现圆周率是一个无限不循环小数,π=3.1415926535…但在实际应用中一般只取它的近似值.我国数学家祖冲之是世界上第一个把圆周率的值精确到7位小数的人。
2.圆的周长与直径的关系:圆的周长:直径=圆周率.
注意:圆周率是一个近似数,不能说成:圆的周长:直径=3.14.
3.根据圆的周长与直径的关系推导圆的周长计算公式
(1)圆周率圆的周长直径圆周率
(2)圆的周长直径圆周率
圆的直径半径
圆的周长半径圆周率
圆的周长=直径×圆周率或圆的周长=半径×2×圆周率.如果用C表示圆的周长,用r表示圆的半径,用d表示圆的直径,那么圆的周长计算公式是C=πd或C=2πr。
拓展注解
1.圆的周长与它的半径、直径的关系:
(1)圆的半径或直径扩大到原来的几倍,它的周长也扩大到原来的几倍。
(2)圆的半径或直径缩小到原来的几分之一,它的周长也缩小到原来的几分之一。
4.半圆的周长和圆的周长的一半
半圆的周长指的是圆的周长的一半与1条直径或2条半径的长度和,半圆的周长计算公式是 或 .
圆的周长的一半是把圆的周长平均分成两份,取其中一份的长度,圆的周长的一半的计算公式是 或 .
圆的周长计算公式的应用
应用一 已知圆的半径,求圆的周长。
应用二 已知圆的直径,求圆的周长。
应用三 已知圆的周长,求圆的直径和半径。
圆的概念及特点
例1车轮做成圆形,车轴安在圆心上,车行驶起来才平稳,这是因为圆心到圆上任意一点的距离都( )。生活中的圆还有( )和( )等。
【答案】 相等 井盖 足球
【分析】连接圆心和圆上任意一点的线段叫做半径;半径决定圆的大小,在同一个圆内有无数条半径,同一个圆内所有的半径都相等。把车轴安装在车轮的圆心处,车开起来更平稳,是利用了同一个圆的半径都相等的特性。再列举出生活中的圆。
【详解】车轮做成圆形,车轴安在圆心上,车行驶起来才平稳,这是因为圆心到圆上任意一点的距离都(相等)。生活中的圆还有(井盖)和(足球)等。(举例不唯一)
【变式1-1】一张圆形的纸,至少对折几次,才能看到圆心?( )
A.1 B.2 C.4
【答案】B
【分析】用一张圆形的纸,依次对折1次、2次和4次,看能否看到圆心,从而解题。
【详解】A.对折1次不展开,折痕所在直线是一条直径,看不出圆心位置;
B.对折2次不展开,折痕所在直线是两条半径,两条半径的交点就是圆心;
C.对折4次不展开,折痕所在直线是两条半径,两条半径的交点就是圆心;
所以,至少对折2次,才能看到圆心。
故答案为:B
【变式1-2】将两个大小不同的圆摆放在一个长方形中(如图所示),小圆的半径是多少厘米?
【答案】1厘米
【分析】根据图形可知,大圆的直径+小圆的直径=长方形的长,大圆的直径等于长方形的宽,用长方形的长-长方形的宽,求出小圆的直径,再除以2,即可求出小圆的半径,据此解答。
【详解】(8-6)÷2
=2÷2
=1(厘米)
答:小圆的半径是1厘米。
【变式1-3】要画一个直径是2厘米的圆,圆规的两脚应叉开( )厘米的距离。
【答案】1
【分析】画圆时,圆规的两脚叉开的距离是半径,根据半径=直径÷2,列式计算即可。
【详解】2÷2=1(厘米)
圆规的两脚应叉开1厘米的距离。
【变式1-4】看图填空。
大圆的直径是( )cm,半径是( )cm。
其中大圆的半径是( )cm,小圆的半径是( )cm。
【答案】 16 8 10 5
【分析】图一:观察图形可知,长方形的长等于两个圆的直径和,用长方形的长除以2,即可求出圆的直径;半径=直径÷2,再用直径÷2,求出圆的半径;
图二:观察图形可知,大圆的直径是20cm,根据半径=直径÷2,代入数据,求出大圆的半径;小圆的直径等于大圆的半径,用大圆的半径÷2,即可求出小圆的半径,据此解答。
【详解】32÷2=16(cm)
16÷2=8(cm)
20÷2=10(cm)
10÷2=5(cm)
大圆的直径是16cm,半径是8cm。
大圆的半径是10cm,小圆的半径是5cm。
画圆
例2画一个直径4cm的圆,并且标出它的圆心、半径。
【答案】见详解
【分析】根据圆的直径是半径的2倍,先确定圆心,用圆规有针的一脚固定在圆心,然后以圆规两脚之间的距离为(4÷2)厘米进行旋转一周,得到的图形就是我们要画的圆,再标出圆心及半径。
【详解】(cm)
作图如下:
【变式2-1】画直径为3厘米的圆,并画出一条对称轴。
【答案】见详解
【分析】圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小,由此以点O为圆心,以(3÷2)厘米为半径画圆。
一个图形沿一条直线对折后,折痕两旁的部分能够完全重合,这样的图形就是轴对称图形,这条直线就是对称轴。
圆的对称轴是每条直径所在的直线,所以圆有无数条对称轴,由此任意画出经过圆心的1条对称轴即可。
【详解】3÷2=1.5(厘米)
以点O为圆心,以1.5厘米为半径画圆,并画出圆的一条对称轴,如图所示:
(对称轴画法不唯一)
【变式2-2】如图有A、B两点。先想一想:怎样确定圆心、半径,画出的圆能经过A、B两点,再用圆规画出两个不同的圆,要使每个圆都经过A、B两点。
【答案】图见详解
【分析】方法一,连接AB,找到AB的中点O,以O为圆心,以AB长度的一半为半径(即OA或OB的长)画圆,则该圆必经过A、B两点;
方法二:连接AB,过AB的中点作一条垂线垂直于AB,取该条垂线上的任意一个点作为圆心O,连接OA(或OB),则以OA(或OB)为半径画圆,则该圆必经过A、B两点。
【详解】作图如下:
方法一:
方法二:
【点睛】此题考查了圆的画法,抓住圆的两大要素:圆心和半径即可画圆。
与圆相关的轴对称图形
例3 下面四扇花窗的轮廓形成的图形中,对称轴条数最多的是( )。
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】一个图形沿一条直线对折,直线两旁的图形完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,折痕所在的直线就是对称轴,据此确定各选项图形对称轴的数量。
【详解】A.无数条对称轴;
B.8条对称轴
C.4条对称轴;
D.1条对称轴。
对称轴条数最多的是。
故答案为:A
【变式3-1】下列图形中,( )的对称轴条数最多。
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】一个图形沿一条直线对折后,折痕两旁的部分能够完全重合,这样的图形就是轴对称图形,这条直线就是对称轴,依此选择即可。
【详解】
A.有无数条对称轴。
B.有3条对称轴。
C.有2条对称轴。
D.有4条对称轴。
所以,对称轴条数最多的是。
故答案为:A
【变式3-2】下面图形中,不是轴对称图形的是( )。
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据轴对称图形的概念:在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,就叫做轴对称图形,据此解答。
【详解】
A.图形沿一条经过两个圆心的直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,是轴对称图形,不符合题意;
B.图形沿同时经过三个点的直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,是轴对称图形,不符合题意;
C.图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,是轴对称图形,不符合题意;
D.图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分不能够完全重合,不是轴对称图形,符合题意。
故答案为:D
【变式3-3】下面哪些图形是轴对称图形?画出它们的对称轴。
【答案】见详解
【分析】一个图形沿一条直线对折,直线两旁的图形完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,折痕所在的直线就是对称轴。
【详解】第一幅图、第二幅图不是轴对称图形,第三幅图、第四幅图是轴对称图形,对称轴如下图所示:
圆的周长
例4 一个圆的半径由2厘米增加到4厘米,周长增加了( )厘米。
【答案】12.56
【分析】根据圆的周长=2×半径×圆周率,代入数据计算,分别算出增加前后圆的周长,再进行相减,即可求出周长增加了多少厘米,据此解答。
【详解】2×3.14×4-2×3.14×2
=25.12-12.56
=12.56(厘米)
即周长增加了12.56厘米。
【变式4-1】如果要画一个周长为12.56厘米的圆,那么圆规两脚间的距离应该取( )厘米。圆的周长总是它的直径的( )倍。
【答案】 2 π
【分析】已知圆的周长12.56厘米,根据公式r=C÷π÷2,求出圆的半径,也就是圆规两脚间的距离。
根据圆的周长公式C=πd可知,C÷d=π,由此可知圆的周长总是它的直径的π倍。
【详解】12.56÷3.14÷2
=4÷2
=2(厘米)
圆的周长÷直径=π
如果要画一个周长为12.56厘米的圆,那么圆规两脚间的距离应该取2厘米。圆的周长总是它的直径的π倍。
【变式4-2】如图,M是圆上一点,把圆在尺子上顺时针无滑动地滚一周后,M点的位置在( )之间。
A.6cm和7cm B.8cm和9cm
C.9cm和10cm D.11cm和12cm
【答案】A
【分析】从图中可知:这个圆的半径是1cm,圆在尺子上滚一周后,前进的长度就是圆的周长,根据圆的周长:C=2πr,代入数据计算,即可求出M点的位置。
【详解】1×2×3.14=6.28(cm)
6cm<6.28cm<7cm
M点的位置在6cm和7cm之间。
故答案为:A
【变式4-3】在图中,四个圆的圆心在同一条直线上,大圆的周长与三个小圆的周长和比较,( )。
A.大圆周长长 B.小圆的周长长 C.一样长 D.无法比较
【答案】C
【分析】假设最小的圆的直径是1厘米,最大的小圆的直径是3厘米,中间的小圆的直径是2厘米,则外面的大圆的直径是厘米,根据圆的周长公式,代入数据分别计算大圆的周长及三个小圆的周长和,再比较大小。
【详解】假设最小的圆的直径是1厘米,最大的小圆的直径是3厘米,中间的小圆的直径是2厘米。
(厘米)
外面大圆的直径:(厘米)
(厘米)
大圆的周长与三个小圆的周长和一样长。
故答案为:C
【变式4-4】如图:去掉三角板,让圆形纸片向右滚动一周,A点的位置在( )之间。
A.4.5厘米和5厘米 B.5厘米和5.5厘米 C.5.5厘米和6厘米
【答案】A
【分析】通过观察可知,纸片的直径是(2-1)厘米,根据圆周长公式:C=πd,π取3.14,代入数据即可求出纸片的周长,也就是滚动一周的长度,让圆形纸片向右滚动一周,A点在1.5厘米处,用圆的周长加上A点此时的位置即可求出A所在的位置范围。
【详解】3.14×(2-1)
=3.14×1
=3.14(厘米)
3.14+1.5=4.64(厘米)
4.5<4.64<5
所以A点的位置在4.5厘米和5厘米之间符合。
故答案为:A
【变式4-5】一辆行驶中的小轿车前轮压碎一个苹果,在路上留下了几个印记(如图)。被压碎的苹果与第一个印记之间的距离大约是2米,则2米表示( )。
A.小轿车的车长 B.两车轮之间的距离 C.前轮的周长 D.前轮的直径
【答案】C
【分析】小轿车前轮压碎一个苹果,则这个碎的苹果会在前轮的某处留下水印,随着前轮的转动,下一次到这个水印的时候会在地面留下痕迹,也就是前轮行驶一周。根据周长的定义可知,被压碎的苹果与第一个印记之间的距离是前轮转动一周的长度,即前轮的周长,据此即可解题。
【详解】由分析可知:被压碎的苹果与第一个印记之间的距离大约是2米,这个2米是前轮的周长。
故答案为:C
半圆的周长
例5 两个完全一样的半圆可以拼成一个圆,这个圆的周长等于这两个半圆的周长之和。( )
【答案】×
【分析】根据半圆的周长公式:半圆周长=整圆的周长的一半+直径的长度;圆的周长公式:周长=π×直径;两个完全一样的半圆拼成一个圆,这个圆的周长比原来减少2条直径的长度,据此解答。
【详解】根据分析可知,两个完全一样的半圆可以拼成一个圆,这个圆的周长等于这两个半圆的周长之和减去2条直径的长度。
原题干说法错误。
故答案为:×
【变式5-1】一个半圆形的周长是它半径的( )倍。
A.2π B. C.
【答案】C
【分析】设半圆形的半径为r,根据半圆形的周长=π×半径+2×半径,求出半圆形的周长,再用半圆形的周长除以半径,即可解答。
【详解】设半圆形的半径为r。
(π×r+2r)÷r
=r(π+2)÷r
=π+2
一个半圆形的周长是它半径的(π+2)倍。
故答案为:C
【变式5-2】下面半圆的周长是直径为4cm的圆周长的。( )
【答案】×
【分析】根据圆的周长公式C=πd可知,圆周长的一半是πd×;
根据周长是指封闭图形一周的长度,可知半圆的周长=圆周长的一半+直径=πd×+d,据此判断。
【详解】半圆的周长:
3.14×4×+4
=6.28+4
=10.28(cm)
圆周长的一半:3.14×4×=6.28(cm)
10.28>6.28
图中半圆的周长大于直径为4cm的圆周长的。
原题说法错误。
故答案为:×
【变式5-3】如图所示,两条小虫同时从A地爬向B地。第一条小虫沿大半圆爬行,第二条小虫沿三个小半圆爬行。哪条小虫先到达B地?为什么?(两条小虫爬行的速度相同。)
【答案】两条小虫同时到达B地,因为大半圆直径与三个小半圆直径之和相等,经过计算,两条小虫爬行的路程相同
【分析】假设最大的半圆直径是d,图形下面从左到右的半圆直径分别为d1、d2、d3,根据圆的周长公式,分别求出两条路线的长度,再比较即可。
【详解】假设最大的半圆直径是d,
第一条小虫爬行的长度为πd÷2
第二条小虫爬行的长度为πd1÷2+πd2÷2+πd3÷2
=(πd1+πd2+πd3)÷2
=π(d1+d2+d3)÷2
因为d=d1+d2+d3
所以πd÷2=(πd1+πd2+πd3)÷2
答:两条路线的长度相同,两条小虫同时到达B地。
【变式5-4】一个半圆形牛栏的半径是10m,至少要用( )的铁丝才能把牛栏围上2圈(接头处忽略不计)。
A.51.4m B.31.4m C.102.8m D.62.8m
【答案】C
【分析】圆的周长C=2πr,牛栏是半圆形的,它周长等于圆的周长的一半加上一条直径的长度,用半圆的周长再乘2,就是所用的铁丝长度。
【详解】3.14×10×2÷2+10×2
=31.4×2÷2+20
=62.8÷2+20
=31.4+20
=51.4(m)
51.4×2=102.8(m)
至少要用102.8m的铁丝才能把牛栏围上2圈。
故答案为:C
【变式5-5】超市衣帽区的简易试衣间依墙而建,由半圆形的钢管配合适的门帘组成。其中用了1.57米长的不锈钢钢管。超市装修想把这个试衣间弄得再宽敞一些,计划把它的半径增加20厘米,如果这样,需要多长的钢管?(接头处忽略不计)
【答案】2.198米
【分析】由题可得,简易试衣间依墙而建,由此1.57米是原来整个圆周长的一半,乘2,即可求出原来一整圆的周长,再根据半径=周长÷圆周率÷2,计算出原来的半径;计划把它的半径增加20厘米,用原来的半径加上20厘米,就是计划的半径长度,最后根据圆的周长=2×圆周率×半径,求出计划整个的圆的周长,再除以2,即可得计划所需要的钢管的长度,据此解答。
【详解】1.57米=157厘米
157×2÷3.14÷2=50(厘米)
50+20=70(厘米)
2×3.14×70÷2=219.8(厘米)
219.8厘米=2.198米
答:需要2.198米的钢管。
圆的周长的应用
例6 一个圆的周长,等于它的( )乘π。
A.面积 B.圆心角度数 C.直径
【答案】C
【分析】根据圆的周长公式C=πd即可解答。
【详解】因为圆的周长公式C=πd可知,一个圆的周长,等于它的直径乘π。
故答案为:C
【变式6-1】小明家离学校有1256米,他每天骑自行车回家,自行车的轮胎直径是50厘米,如果自行车每分转80圈,小明多长时间可以到家?
【答案】10分钟
【分析】先根据1米=100厘米把50厘米换算成米,再根据圆的周长公式:C=πd,代入数据,求出自行车轮胎的周长,再乘80,求出自行车轮胎1分钟行驶的路程,再根据时间=路程÷速度,用小明家与学校的路程除以自行车轮胎1分钟行驶的路程即可得到小明多长时间可以到家。
【详解】50厘米=0.5米
1256÷(3.14×0.5×80)
=1256÷(1.57×80)
=1256÷125.6
=10(分钟)
答:小明10分钟可以到家。
【变式6-2】在下图中从M到N,路①与路②相比哪条路更近?
【答案】一样近
【分析】路①的长度是圆周长的一半,路①的直径是3个半圆的直径和;路②的长度是三个圆周长的一半的和,根据圆周长的一半=圆周率×直径÷2,分别计算出路①与路②的长度,比较即可。
【详解】路①:3.14×(2+4+6)÷2
=3.14×12÷2
=18.84(厘米)
路②:3.14×2÷2+3.14×4÷2+3.14×6÷2
=3.14+6.28+9.42
=18.84(厘米)
18.84=18.84
答:路①与路②相比一样近。
【变式6-3】如图是一个圆柱形油桶的横截面,半径是0.2m,油桶从车厢的后端滚到前端共需要5周,车厢长( )m。
【答案】6.68
【详解】根据题意可知,车厢的长等于半径是0.2m的圆的周长×5,加上一条直径的长,根据圆的周长公式:周长=π×半径×2,代入数据,即可解答。
【点睛】3.14×0.2×2×5+0.2×2
=0.628×2×5+0.4
=1.256×5+0.4
=6.28+0.4
=6.68(m)
车厢长时6.68m。
【变式6-4】王军家新房子刚装修好,要给餐厅配一张圆形餐桌,配多大的桌子呢?王军想:平时客人最多时12个人左右,如果坐在桌边,每人平均分配50厘米左右的范围。根据王军的设想,需要购买半径为多少的圆桌,能够在客人最多时也坐得舒适?(π取3)
【答案】100厘米
【分析】分析题目,先用客人最多时的人数乘50厘米求出圆形餐桌的周长,再根据圆的周长公式用圆的周长除以3求出圆的直径,最后用直径除以2即可得到圆桌的半径。
【详解】12×50=600(厘米)
600÷3=200(厘米)
200÷2=100(厘米)
答:需要购买半径为100厘米的圆桌,能够在客人最多时也坐得舒适。
含圆的组合图形的周长
例7 求出下面阴影部分的周长。
【答案】87.92厘米
【分析】观察图形可知,阴影部分的周长=直径是28厘米的圆的周长的一半+直径是(28÷2)厘米的圆的周长,根据圆的周长公式:周长=π×直径,代入数据,即可解答。
【详解】3.14×28÷2+3.14×(28÷2)
=87.92÷2+3.14×14
=43.96+43.96
=87.92(厘米)
阴影部分周长是87.92厘米。
【变式7-1】计算下面图形的周长。
【答案】35.7m;33.12dm
【分析】左右两个半圆可以组合成一个直径5m的圆,求该圆的周长和中间长方形上下两条长的和,即是图形的周长;
左右两个半圆可以组合成一个半径4dm的圆,求该圆的周长,再加上两个半径4dm,即是图形的周长。
【详解】5×3.14+10×2
=15.7+20
=35.7(m)
3.14×(4×2)+4×2
=3.14×8+8
=25.12+8
=33.12(dm)
【变式7-2】求如图中阴影部分的周长。(单位:cm)
圆的面积和长方形的面积相等
【答案】36.56cm;23.55cm
【分析】第一个图形,根据图示,阴影部分的周长等于正方形3条边的长加直径是8 cm的圆的周长的一半,圆周长的一半=圆周率×直径÷2,据此列式计算。
第二个图形,根据图示,圆的面积和长方形的面积相等,结合圆的面积公式:S=πr2,求出圆的面积,即为长方形的面积;长方形的面积÷长方形的宽=长方形的长,长方形的宽与圆的半径相等;长方形的周长=(长+宽)×2,求出长方形的周长。阴影部分的周长等于长方形的周长减去2个宽加上圆周长的,据此列式计算。
【详解】8×3+3.14×8÷2
=24+12.56
=36.56(cm)
长方形的长:
3.14×32÷3
=3.14×9÷3
=28.26÷3
=9.42(cm)
(9.42+3)×2-3×2+2×3.14×3×
=12.42×2-6+4.71
=24.84-6+4.71
=23.55(cm)
阴影部分的周长分别是36.56cm、23.55cm。
【变式7-3】求如图中阴影部分的周长。
【答案】25.12cm
【分析】观察图形可知,阴影部分的周长=半径为4cm的圆的周长的一半+2个直径为4cm的圆的周长的一半,根据圆的周长公式C=2πr、C=πd,代入数据计算求解。
【详解】2×3.14×4÷2+3.14×4÷2×2
=12.56+12.56
=25.12(cm)
阴影部分的周长是25.12cm。
【变式7-4】求阴影部分周长。
【答案】35.4cm
【分析】阴影部分的周长=大圆直径-小圆直径+小圆周长的一半+大圆周长的一半,圆周长的一半=圆周率×直径÷2,据此列式计算。
【详解】
(cm)
阴影部分周长是35.4cm。
【例1】判断。
(1)圆的半径和直径分别相等。............................................( √ )
(2)通过圆心并且两端都在圆上的直线叫作直径。................( √ )
错解分析 (1)题错在没有考虑半径和直径分别相等的前提条件是在同圆或等圆中。(2)题错在没有理解直径的意义,直径是线段而不是直线。
错解改正 (1)X(2)X
【防错警示】
在同圆或等圆中,所有的半径都相等,所有的直径也都相等。半径和直径都是线段而不是直线.
【例2】判断:在同一个圆中,每条直径都能分成两条半径,所以两条半径一定能组成一条直径( √ )
错解分析 此题错在对半径和直径的意义理解不清。因为在同一个圆中d=2r,所以两条半径的长度和与一条直径的长度相等,但当两条半径不在同一条直线上时,它们就不能组成一条直径。
错解改正 X
【防错警示】
在同一个圆中,一条直径的长度等于两条半径的长度和,但只有在同一条直线上的两条半径才能组成一条直径。
【例3】(1)判断:大圆的圆周率大,小圆的圆周率小。( √ )
错解分析 此题错在没有理解圆周率的意义,圆周率是一个固定的数,不因圆的大小而改变。
错解改正 X
【防错警示】
圆周率是任意一个圆的周长与它的直径的比值,这个比值是一个固定的数。
(2)判断:因为一个圆的周长总是它的直径的 3 倍多一些,所以 .( √ )
错解分析 圆周率是一个无限不循环小数, 在实际应用中常常取近似值,即 .
错解改正 X
【防错警示】
圆的圆周率是一个无限不循环小数, 3.14 是它的近似值。
1.图中,大圆的周长和两个小圆周长之和相比,( )。
A.大圆周长大 B.两个小圆周长之和大 C.相等
【答案】C
【分析】
如图,大圆直径=两个小圆直径的和,根据圆的周长=圆周率×直径,分别计算出圆的周长和两个小圆周长之和,比较即可。
【详解】大圆的周长=3.14×(d1+d2)
小圆的周长=3.14×d1+3.14×d2=3.14×(d1+d2)
大圆的周长和两个小圆周长之和相比,相等。
故答案为:C
2.甲圆的直径等于乙圆的半径,乙圆的周长是甲圆周长的( )。
A.2倍 B. C.4倍 D.
【答案】A
【分析】设甲圆的半径为r,则乙圆的半径为2r,根据圆的周长=πd,代入相应数值分别计算出甲圆和乙圆的周长,再用乙圆的周长除以甲圆的周长即可解答。
【详解】设甲圆的半径为r,则乙圆的半径为2r。
甲圆的周长为:
乙圆的周长为:
因此乙圆的周长是甲圆周长的2倍。
故答案为:A
3.下列关于圆周率说法错误的是( )。
A.圆周率是圆的周长与直径之间的比值
B.计算时圆周率π通常取3.14
C.圆周率是一个无限不循环小数
D.大圆的圆周率比小圆的圆周率大
【答案】D
【分析】圆周率是圆的周长与直径的比值,一般用希腊字母π表示,是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数。π是一个常数(约等于3.14),它是一个无限不循环小数。在日常生活中,通常都用3.14代表圆周率去进行近似计算。
【详解】A.圆周率是圆的周长与直径之间的比值,正确;
B.计算时圆周率π通常取3.14,正确;
C.圆周率是一个无限不循环小数,正确;
D.无论圆的大小,圆周率是不变的,所以本选项原来的说法错误。
故答案为:D
4.小强用一根长25.12米的绳子,正好绕树干10圈,这根树干的横截面的半径是多少米?
【答案】0.4米
【分析】根据题意,先用绳子的全长除以10,求出绳子绕树干一圈的长度,也就是树干的周长;
再根据圆的周长公式C=2πr可知,r=C÷π÷2,据此求出树干的横截面的半径。
【详解】周长:25.12÷10=2.512(米)
半径:2.512÷3.14÷2
=0.8÷2
=0.4(米)
答:这根树干的横截面的半径是0.4米。
5.一个圆形音乐喷泉的周长是502.4米,喷泉外围修了一条宽4米的小路作为观赏区,观赏区外围的周长是多少米?
【答案】527.52米
【分析】一个圆形音乐喷泉的周长是502.4米,根据圆的周长=,得出圆的半径是80米,喷泉外围修了一条宽4米的小路作为观赏区,则外面的圆是一个半径是84米,根据圆的周长公式求出圆的周长。
【详解】502.4÷3.14=160(米)
160÷2=80(米)
(80+4)×2×3.14
=84×2×3.14
=527.52(米)
答:观赏区外围的周长是527.52米。
6.求阴影部分的周长。(单位:cm)
【答案】18.84cm
【分析】观察图形可知,阴影部分的周长包括两条长度相等的弧长,其中每条弧的长度等于半径为6cm的圆周长的,那么阴影部分的周长等于圆周长的一半。根据圆的周长=2πr求出整圆的周长,再除以2即可解答。
【详解】6×2×3.14÷2
=37.68÷2
=18.84(cm)
则阴影部分的周长是18.84cm。
7.下图是由3个直径不同的半圆组成的,求阴影部分的周长。(单位:厘米)
【答案】94.2厘米
【分析】观察图形可知:阴影部分的周长就是直径为(20+10)厘米的圆的周长,根据圆的周长:C=πd,据此代入数据计算即可。
【详解】(20+10)×3.14
=30×3.14
=94.2(厘米)
阴影部分的周长94.2厘米。
8.2022年北京冬奥会短道速滑比赛场地长60米,宽30米,跑道为椭圆形,它是由两条直道和两个半圆形跑道组成(如下图所示)。直道长28.85米,最内圈半圆直径为16米。第一条跑道距离最内侧0.5米,如果在第一条跑道上比赛,一圈长度为多少米?(π取3.14)
【答案】111.08米
【分析】由题意知:运动员跑一圈的路程相当于两条长为28.85m直道距离加一个直径为(16+0.5×2)圆的一周长度,根据圆的周长公式:C=πd,把数据代入公式求出两个弯道的长,再加上两条直道的长度即可。
【详解】3.14×(16+0.5×2)+28.5×2
=3.14×17+57.7
=53.38+57.7
=111.08(米)
答:如果在第一条跑道上比赛,一圈长度为111.08米。
【点睛】此题主要考查圆的周长公式在实际生活中的应用,关键是熟记公式。
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