内容正文:
弧长、扇形面积、圆锥侧面积
课前热身
考点一 弧长公式
在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长l= .
考点二 扇形面积公式
1. 若扇形的半径为R,圆心角为n°,则扇形面积S= .
2. 若扇形的半径为R,扇形的弧长为l,则扇形面积S= lR .
lR
考点三 圆柱、圆锥有关公式
1. 圆柱的侧面展开图是一个矩形,它的一组邻边为底面周长和高.
2. 圆柱的侧面积和全面积:S侧= 2πrh ,S全= 2πrh+2πr2 .
3. 圆锥的侧面展开图是一个扇形,若圆锥的底面半径为r,母线长为l,则扇形的圆心角θ= ×360° .
4. 圆锥的侧面积和全面积:S侧= πrl ,S全= πrl+πr2 .
2πrh
2πrh+2πr2
×360°
πrl
πrl+πr2
(1) 整体减部分.
(2) 割补法.
(3) 等积变形.
5. 求不规则图形面积的常用方法:
1. 半径为2 cm,圆心角为90°的扇形的面积等于( B )
A. 1 cm2 B. π cm2
C. 2π cm2 D. 4π cm2
2. 若一个圆锥的底面半径为2,母线长为6,则该圆锥侧面展开图的圆心角是( C )
A. 90° B. 100°
C. 120° D. 60°
B
C
3. 若一个圆锥的侧面积为36π,其底面圆的半径为4,则该圆锥的母线长为( C )
A. 3 B. 4
C. 9 D. 12
C
4. (2023温州)若扇形的圆心角为40°,半径为18,则它的弧长为 4π .
5. (2023重庆)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E为BC的中点,连结AE,DE. 以点E为圆心,EB长为半径画弧,分别与AE,DE交于点M,N,则图中阴影部分的面积为 4-π (结果保留π).
4π
4-π
分类达标
◆达标一 弧长公式
例1 (2024包头)如图,在扇形AOB中,∠AOB=80°,半径OA=3,C是 上一点,连结OC,D是OC上一点,且OD=DC,连结BD. 若BD⊥OC,则 的长为( B )
A.
C. D. π
B
变式1 (2023金华)如图,在△ABC中,AB=AC=6 cm,∠BAC=50°,以AB为直径作半圆,交BC于点D,交AC于点E,则 的长为 π cm.
π
变式2 如图,☉O的半径为5,弦AB,CD互相垂直,垂足为点E,点F在ED上,且EF=EC= EB,连结AF,BD,∠BDC=16°.
(1)求∠A的度数;
解:如图,连结AC,∵AB⊥CD,CE=EF,∴AC=AF. ∵∠BAC=∠BDC=16°,∴∠BAF=∠BAC=16°.
(2)求 的长.
解:如图,连结BC,OA,OC. ∵AB⊥CD,EC= EB,∴tan∠ABC= ,∴∠ABC=60°,∴∠AOC=2∠ABC=120°,∴ 的长为 π.
◆达标二 扇形面积公式
例2 (2023广安)如图,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 )
C
例2图
A. π-2 B. 2π-2
C. 2π-4 D. 4π-4
变式3 (2023鄂州)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,AB=4,点O为BC的中点,以点O为圆心,OB长为半径作半圆,交AC于点D,则图中阴影部分的面积是( C )
变式3图
A. 5 π B. 5 -4π
C. 5 -2π D. 10 -2π
C
◆达标三 圆柱和圆锥有关计算
例3 (2023内江)如图,用圆心角为120°,半径为6的扇形围成一个圆锥的侧面(接缝处忽略不计),则这个圆锥的高是 4 .
4
变式4 若一个圆锥的侧面积是底面积的3倍,则这个圆锥侧面展开图的圆心角等于( B )
A. 60° B. 120°
C. 135° D. 150°
B
变式5 一个圆锥和一个圆柱的底面半径相等,且它们的高都等于它们的底面半径,那么它们的侧面积之比为( D )
A.
C.
D
◆达标四 求不规则图形面积
例4 (2024泰安)两个半径相等的半圆按如图方式放置,半圆O'的一个直径端点与半圆O的圆心重合,若半圆的半径为2,则阴影部分的面积是( A )
A. π- π
C. π- π-
A
例4图
变式6 (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 )
变式6图
D
A. π-20 B. π-20
C. 20π D. 20
变式7 如图所示,两个完全相同的长方形ABCD和CDEF拼在一起,已知AB=1,AD=a,以点A为圆心,a为半径画弧,交BC于点G;以点D为圆心,a为半径画弧,交DC延长线于点P,交CF于点H. (π取3)
(1)当两个阴影部分面积相等时,求a的值;
解:如图,将长方形ABCD内的弧向右平移至长方形CDEF内.(1) ∵S1=S2,∴S1+S3=S2+S3,即S扇形=S矩形,∴ πa2=a,∴a= .
(2)当a=2时,求图中两个阴影部分面积之差的绝对值.
解: ∵a=2,∴|S1-S2|=|S1+S3-(S2+S3)|= =1.
当堂巩固
1. (2023新疆)如图,在☉O中,若∠ACB=30°,OA=6,则扇形AOB(阴影部分)的面积是( B )
A. 12π B. 6π
C. 4π D. 2π
第1题图
B
2. 如图,某小区要绿化一扇形OAB空地,准备在小扇形OCD内种花,在其余区域内(阴影部分)种草,测得∠AOB=120°,OA=15 m,OC=10 m,则种草区域的面积为( B )
A. m2 B. m2
C. m2 D. m2
第2题图
B
3. (2024绥化)用一个圆心角为126°,半径为10 cm的扇形作一个圆锥的侧面,这个圆锥的底面圆的半径为 cm.
4. 如图所示,四边形ABCD是☉O的内接四边形,AB是☉O的直径,AB=8,∠ADC=108°,∠DCA=27°,连结AC.
(1)求 的长;
解:如图,连结OD,OC. ∵∠ADC=108°,∠DCA=27°,∴∠DAC=180°-∠ADC-∠DCA=180°-108°-27°=45°,∴∠DOC=2∠DAC=90°.∵AB是☉O的直径,AB=8,∴OC=4,∴ 的长为 =2π.
(2)求图中阴影部分的面积(结果保留π).
解:S阴影=S扇形ODC-S△ODC= ×4×4=4π-8.
$$