内容正文:
1.如图,正五边形内接于,连接,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先计算正五边形的内角,再计算正五边形的中心角,作差即可.
【详解】∵,
∴,
故选D.
【点睛】本题考查了正五边形的外角,内角,中心角的计算,熟练掌握计算公式是解题的关键.
2.若扇形的半径为6,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了弧长公式,根据弧长公式计算即可.
【详解】解:由题意可得,的长为,
故选:C.
3.如图是一个几何体的三视图,则该几何体的侧面积是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意可得这个几何体为圆锥,然后求出圆锥的母线长为,再根据圆锥的侧面(扇形)面积公式,即可求解.
【详解】解:根据题意得:这个几何体为圆锥,
如图,过点作于点,
根据题意得:,,,
∴,
∴,
即圆锥的母线长为,
∴这个几何体的侧面积是.
故选:B
【点睛】本题主要考查了简单几何体的三视图,求圆锥的侧面积,根据题意得到这个几何体为圆锥是解题的关键.
4.如图,某小区要绿化一扇形空地,准备在小扇形内种花在其余区域内(阴影部分)种草,测得,,,则种草区域的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】种草区域的面积等于大扇形面积减去小扇形面积,利用利用扇形的面积公式计算即可.
【详解】解∶∵,,,
∴种草区域的面积为,
故选:B.
【点睛】本题考查扇形的面积,解题的关键是记住扇形的面积公式:扇形面积.
5.如图,在菱形中,,点O是对角线的中点,以点O为圆心,长为半径作圆心角为的扇形,点D在扇形内,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】连接,将绕点O顺时针旋转得到.证明,推出,利用即可求解.
【详解】解:如图,连接,将绕点O顺时针旋转得到.
,
,
在菱形中,点O是对角线的中点,,
,,
,
,
,
,
,
,
.
,
,
.
故选:A.
【点睛】本题考查了菱形的性质,三角形全等的判定与性质,解直角三角形,扇形的面积,作出辅助线,构造三角形全等,利用是解题的关键.
二、填空题
6.已知圆锥的底面半径为,母线长为,则该圆锥的侧面积为 .
【答案】
【分析】本题考查求圆锥的侧面积,根据圆锥的侧面积公式进行计算即可.
【详解】解:圆锥的侧面积为;
故答案为:.
7.将圆锥的侧面沿一条母线剪开后展平,所得扇形的面积为,圆心角θ为,圆锥的底面圆的半径为 .
【答案】
【分析】本题考查的是圆锥的计算、扇形面积公式,熟记扇形面积公式是解题的关键.先根据扇形面积公式求出扇形的半径,再根据扇形面积公式求出弧长,最后根据圆的周长公式计算即可.
【详解】解:设扇形的半径为,弧长为,
由题意得:,
解得:(负值舍去),
则,
解得:,
∴圆锥的底面圆的半径为:,
故答案为:.
8.为了促进城乡协调发展,实现共同富裕,某乡镇计划修建公路.如图、与是公路弯道的外、内边线,它们有共同的圆心O,所对的圆心角都是,点A,C,O在同一条直线上,公路弯道外侧边线比内侧边线多36米,则公路宽的长是 米.(取3.14,计算结果精确到0.1)
【答案】
【分析】本题考查了弧长公式,解一元一次方程等知识,利用弧长公式并结合题意可得出,进而得出,然后解方程并按要求取近似数即可.
【详解】解:根据题意,得,,
∵公路弯道外侧边线比内侧边线多36米,
∴,
∴,即
解得,
故答案为:.
9.一块含角的直角三角板按如图所示的方式摆放,边与直线重合,.现将该三角板绕点顺时针旋转,使点的对应点落在直线上,则点A经过的路径长至少为 .(结果保留)
【答案】
【分析】本题主要考查了旋转的性质、弧长公式等知识点,掌握弧长公式成为解题的关键.
由旋转的性质可得,即,再根据点A经过的路径长至少为以B为圆心,以为半径的圆弧的长即可解答.
【详解】解:∵将该三角板绕点顺时针旋转,使点的对应点落在直线上,
∴,即,
∴点A经过的路径长至少为.
故答案为:.
10.如图所示的曲边三角形也称作“莱洛三角形”,它可以按下述方法作出:作等边三角形;分别以点,,为圆心,以的长为半径作,,.三段弧所围成的图形就是一个曲边三角形.若该“莱洛三角形”的周长为,则它的面积是 .
【答案】
【分析】本题考查了弧长的计算,扇形面积的计算,三角函数的应用,曲边三角形是由三段弧组成,如果周长为,则其中的一段弧长就是,所以根据弧长公式可得,即正三角形的边长为.那么曲边三角形的面积=三角形的面积+三个弓形的面积,从而可得答案.
【详解】解: 曲边三角形的周长为,为等边三角形,
曲边三角形的面积为:
故答案为:.
11.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).扇形外侧两竹条夹角为.长,扇面的边长为,则扇面面积为 (结果保留).
【答案】
【分析】根据扇形公式进行计算即可.本题考查了扇面面积计算,掌握扇面面积等于两个扇形面积相减是解题的关键.
【详解】解:扇面面积扇形的面积扇形的面积
,
故答案为:.
三、解答题
12.如图,中,,,,与相切于点D.
(1)求图中阴影部分的面积;
(2)设上有一动点P,连接,.当的长最大时,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了切线的性质,勾股定理的逆定理,扇形的面积公式等知识,解题的关键是:
(1)连接,利用勾股定理的逆定理判定得出,利用切线的性质得出,利用等面积法求出,然后利用求解即可;
(2)延长交于P,连接,则最大,然后在中,利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解∶连接,
∵,,,
∴,
∴,
∵与相切于D,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解∶延长交于P,连接,此时最大,
由(1)知:,,
∴.
13.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)画出关于y轴对称的,并写出点的坐标;
(2)画出绕点A逆时针旋转后得到的,并写出点的坐标;
(3)在(2)的条件下,求点B旋转到点的过程中所经过的路径长(结果保留)
【答案】(1)作图见解析,
(2)作图见解析,
(3)
【分析】本题考查了利用旋转变换作图,轴对称和扇形面积公式等知识,熟练掌握网格结构准确找出对应点的位置是解题的关键.
(1)根据题意画出即可;关于y轴对称点的坐标横坐标互为相反数,纵坐标不变;
(2)根据网格结构找出点、以点为旋转中心逆时针旋转后的对应点,然后顺次连接即可;
(3)先求出,再由旋转角等于,利用弧长公式即可求出.
【详解】(1)解:如图,为所求;点的坐标为,
(2)如图,为所求;,
(3),
点B旋转到点的过程中所经过的路径长.
14.如图,在中,为直径,为弦,点为的中点,以点为切点的切线与的延长线交于点.
(1)若,则的长是 (结果保留);
(2)若,则 .
【答案】
【分析】(1)连接,根据点为的中点,根据已知条件得出,然后根据弧长公式即可求解;
(2)连接,根据垂径定理的推论得出,是的切线,则,得出,根据平行线分线段成比例得出,设,则,勾股定理求得,J进而即可求解.
【详解】解:(1)如图,连接,
∵点为的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
(2)解:如图,连接,
∵点为的中点,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴
∴,
∵,
∴,
设,则,,
∴,,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,切线的性质,弧长公式,平行线分线段成比例定理等知识,综合性较强,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.
15.问题提出
(1)如图1,在中,,,作的外接圆.则的长为________;(结果保留π)
问题解决
(2)如图2所示,道路的一侧是湿地.某生态研究所在湿地上建有观测点D,E,C,线段和为观测步道,其中点A和点B为观测步道出入口,已知点E在上,且,,,,,现要在湿地上修建一个新观测点P,使.再在线段上选一个新的步道出入口点F,并修通三条新步道,使新步道经过观测点E,并将五边形的面积平分.
请问:是否存在满足要求的点P和点F?若存在,求此时的长;若不存在,请说明理由.(点A,B,C,P,D在同一平面内,道路与观测步道的宽、观测点及出入口的大小均忽略不计,结果保留根号)
【答案】(1);(2)存在满足要求的点P和点F,此时的长为.
【分析】(1)连接,证明等边三角形,再利用弧长公式计算即可求解;
(2)点P在以为圆心,圆心角为的圆上,如图,由题意知直线必经过的中点,得到四边形是平行四边形,求得,作于点,解直角三角形求得和的长,再证明,利用相似三角形的性质求得,据此求解即可.
【详解】解:(1)连接,
∵,
∴,
∵,
∴等边三角形,
∵,
∴,
∴的长为;
故答案为:;
(2)存在满足要求的点P和点F,此时的长为.理由如下,
解:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵要在湿地上修建一个新观测点P,使,
∴点P在以为圆心,为弦,圆心角为的圆上,如图,
∵,
∴经过点的直线都平分四边形的面积,
∵新步道经过观测点E,并将五边形的面积平分,
∴直线必经过的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
作于点,
∵四边形是平行四边形,,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
在中,,
∴.
答:存在满足要求的点P和点F,此时的长为.
【点睛】本题考查了圆周角定理,解直角三角形,平行四边形的判定和性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
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第三讲 与圆相关的计算
教材知识
中考考点
课标要求
多边形与圆
1.三角形的内切圆
了解三角形的内心与外心;
2.三角形的外接圆
3.正多边形与圆
了解正多边形的概念及正多边形与圆的关系;
圆的有关计算
4.弧长的有关计算
会计算圆的弧长、扇形的面积
5.扇形面积的有关计算
6.圆锥的有关计算
命题点1 多边形与圆
1、外接圆与内切圆
类别
定义
图示
外接圆
经过多边形各个顶点的圆
内切圆
与多边形各边都相切的圆
【要点解读】
①三角形的外接圆的圆心叫做三角形的外心(三条边的垂直平分线的交点);
②三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心(三条角平分线的交点);
③直角三角形内切圆的半径(a,b为直角边长,c为斜边长).
2、 圆内接正多边形
(1)圆内接正多边形的相关概念
类别
定义
图示
中心
正多边形的外接圆的圆心
半径
正多边形的外接圆的半径
中心角
正多边形每一条边所对的圆心角
边心距
中心到正多边形的一边的距离
(2)圆内接正多边形的有关计算
类别
图示
公式
中心角()
n为正多边形的边数,a为正多边形的边长
半径(R)
边心距(d)
周长(C)
C=na
1.(2024·山东济宁)如图,边长为2的正六边形内接于,则它的内切圆半径为( )
A.1 B.2 C. D.
2.(2023·福建)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到了著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416.如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为,若用圆内接正十二边形作近似估计,可得的估计值为( )
A.
B. C.3 D.
3.(2023·浙江杭州)如图,六边形是的内接正六边形,设正六边形的面积为,的面积为,则 .
命题点2 弧长及扇形面积
类别
公式
图示
圆的周长
R为圆O的半径,n°为阴影部分扇形的圆心角度数,l为阴影部分扇形的弧长
弧长
圆的面积
扇形的面积
【要点解读】
①弧长公式常用变形:和.
角度1 弧长的计算
4.(2024·贵州)如图,在扇形纸扇中,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
5.(2024·内蒙古包头)如图,在扇形中,,半径,是上一点,连接,是上一点,且,连接.若,则的长为( )
A. B. C. D.
6.(2023·湖北荆州)如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(),点是这段弧所在圆的圆心,为上一点,于.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
7.(2024·四川广安)如图,在等腰三角形中,,,以为直径作半圆,与,分别相交于点,,则的长度为( )
A. B. C. D.
8.(2024·甘肃兰州)“轮动发石车”是我国古代的一种投石工具,在春秋战国时期被广泛应用,图1是陈列在展览馆的仿真模型,图2是模型驱动部分的示意图,其中,的半径分别是1cm和10cm,当顺时针转动3周时,上的点P随之旋转,则 .
9.(2024·甘肃临夏)如图,对折边长为2的正方形纸片,为折痕,以点为圆心,为半径作弧,分别交,于,两点,则的长度为 (结果保留).
第9题图 第10题图
10.(2024·江苏苏州)铁艺花窗是园林设计中常见的装饰元素.如图是一个花瓣造型的花窗示意图,由六条等弧连接而成,六条弧所对应的弦构成一个正六边形,中心为点O,所在圆的圆心C恰好是的内心,若,则花窗的周长(图中实线部分的长度) .(结果保留)
11.(2023·湖南常德)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图.是以O为圆心,为半径的圆弧,C是弦的中点,D在上,.“会圆术”给出长l的近似值s计算公式:,当,时, .(结果保留一位小数)
12.(2024·江西)如图,是半圆O的直径,点D是弦延长线上一点,连接,.
(1)求证:是半圆O的切线;
(2)当时,求的长.
角度2 阴影部分面积的计算
类型1直接用扇形面积公式计算
13.(2024·河南)如图,是边长为的等边三角形的外接圆,点D是的中点,连接,.以点D为圆心,的长为半径在内画弧,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
14.(2023·山东)如图,正八边形的边长为4,以顶点A为圆心,的长为半径画圆,则阴影部分的面积为 (结果保留).
类型2直接和差法
15.(2024·重庆)如图,在矩形中,分别以点和为圆心,长为半径画弧,两弧有且仅有一个公共点.若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
16.(2024·四川遂宁)工人师傅在检查排污管道时发现淤泥堆积.如图所示,排污管道的横截面是直径为米的圆,为预估淤泥量,测得淤泥横截面(图中阴影部分)宽为米,请计算出淤泥横截面的面积( )
A. B. C. D.
17.
(2024·吉林)某新建学校因场地限制,要合理规划体育场地,小明绘制的铅球场地设计图如图所示,该场地由和扇形组成,分别与交于点A,D.,,,则阴影部分的面积为 (结果保留).
18.(2024·山西)如图1是小区围墙上的花窗,其形状是扇形的一部分,图是其几何示意图(阴影部分为花窗).通过测量得到扇形的圆心角为,,点,分别为,的中点,则花窗的面积为 .
类型3构造和差法
19.(2023·湖北)如图,在的正方形网格中,小正方形的顶点称为格点,顶点均在格点上的图形称为格点图形,图中的圆弧为格点外接圆的一部分,小正方形边长为1,图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
20.(2024·山东泰安)两个半径相等的半圆按如图方式放置,半圆的一个直径端点与半圆的圆心重合,若半圆的半径为2,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
21.(2024·四川资阳)如图,在矩形中,,.以点为圆心,长为半径作弧交于点,再以为直径作半圆,与交于点,则图中阴影部分的面积为 .
22.(2024·山东)如图,在四边形中,,,.以点为圆心,以为半径作交于点,以点为圆心,以为半径作所交于点,连接交于另一点,连接.
(1)求证:为所在圆的切线;
(2)求图中阴影部分面积.(结果保留)
类型4等积转化法
23.(2024·山东威海)如图,在扇形中,,点是的中点.过点作交于点,过点作,垂足为点.在扇形内随机选取一点,则点落在阴影部分的概率是( )
A. B. C. D.
类型5容斥原理法
24.(2023·四川广安)如图,在等腰直角中,,以点为圆心,为半径画弧,交于点,以点为圆心,为半径画弧,交于点,则图中阴影部分的面积是( )
A.
B. C. D.
命题点3 圆柱与圆锥的侧面积
1、圆柱与圆锥
类别
图示
侧面展开图
侧面积
圆柱
r为圆柱的底面圆的半径,h是圆柱的高
矩形
圆锥
r为圆锥的底面圆的半径,h是圆锥的母线长
扇形
【要点解读】
①一条弧所对的圆心角只有一个,所对的圆周角有无数个.
2、圆锥计算中的等量关系
(1)圆锥的母线长等于其侧面展开图(扇形)的半径;
(2)圆锥底面圆的周长等于其侧面展开图(扇形)的弧长;
(3)设圆锥的底面圆的半径、高和母线长分别为r,h和l,则①;②.
25.(2024·云南)某校九年级学生参加社会实践,学习编织圆锥型工艺品.若这种圆锥的母线长为厘米,底面圆的半径为厘米,则该圆锥的侧面积为( )
A.平方厘米 B.平方厘米
C.平方厘米 D.平方厘米
26.(2024·广东广州)如图,圆锥的侧面展开图是一个圆心角为的扇形,若扇形的半径是5,则该圆锥的体积是( )
A. B. C. D.
27.(2024·江苏扬州)若用半径为的半圆形纸片围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥底面圆的半径为 .
28.(2024·山东烟台)如图,在边长为6的正六边形中,以点F为圆心,以的长为半径作,剪下图中阴影部分做一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面半径为 .
29.(2024·广东)综合与实践
【主题】滤纸与漏斗
【素材】如图1所示:
①一张直径为的圆形滤纸;
②一只漏斗口直径与母线均为的圆锥形过滤漏斗.
【实践操作】
步骤1:取一张滤纸;
步骤2:按如图2所示步骤折叠好滤纸;
步骤3:将其中一层撑开,围成圆锥形;
步骤4:将围成圆锥形的滤纸放入如图1所示漏斗中.
【实践探索】
(1)滤纸是否能紧贴此漏斗内壁(忽略漏斗管口处)?用你所学的数学知识说明.
(2)当滤纸紧贴漏斗内壁时,求滤纸围成圆锥形的体积.(结果保留)
1.(2024·四川)如图,正六边形内接于,,则的长为( )
A.2 B. C.1 D.
2.(2024·山东东营)习近平总书记强调,中华优秀传统文化是中华民族的根和魂.东营市某学校组织开展中华优秀传统文化成果展示活动,小慧同学制作了一把扇形纸扇.如图,,,纸扇完全打开后,外侧两竹条(竹条宽度忽略不计)的夹角.现需在扇面一侧绘制山水画,则山水画所在纸面的面积为( ).
A. B. C. D.
3.(2024·江苏无锡)已知圆锥的底面圆半径为3,母线长为4,则圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
4.(2024·山东青岛)如图,是上的点,半径,,,连接,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
5.(2024·河北)扇文化是中华优秀传统文化的组成部分,在我国有着深厚的底蕴.如图,某折扇张开的角度为时,扇面面积为、该折扇张开的角度为时,扇面面积为,若,则与关系的图象大致是( )
A. B. C. D.
6.(2024·山东东营)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416,如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为.若用圆内接正八边形近似估计的面积,可得的估计值为 .
7.(2024·四川成都)如图,在扇形中,,,则的长为 .
8.(2024·江苏宿迁)如图,已知正六边形的边长为2,以点E为圆心,长为半径作圆,则该圆被正六边形截得的的长为 .
9.(2024·内蒙古通辽)如图,为便于研究圆锥与扇形的关系,小方同学利用扇形纸片恰好围成一个底面半径为,母线长为的圆雉的侧面,那么这个扇形纸片的面积是 (结果用含的式子表示).
10.(2024·内蒙古)如图是平行四边形纸片,,点M为的中点,若以M为圆心,为半径画弧交对角线于点N,则 度;将扇形纸片剪下来围成一个无底盖的圆锥(接缝处忽略不计),则这个圆锥的底面圆半径为 .
11.(2024·江苏镇江)如图,四边形为平行四边形,以点为圆心,长为半径画弧,交边于点E,连接,,,则的长 (结果保留).
12.(2024·湖北)如图,在中,,点在上,以为直径的经过上的点,与交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
13.(2024·内蒙古)如图,正四边形和正五边形内接于,和相交于点,则的度数为( )
A. B. C. D.
14.(2024·内蒙古通辽)数学活动课上,某小组将一个含的三角尺利一个正方形纸板如图1摆放,若,.将三角尺绕点逆时针方向旋转角,观察图形的变化,完成探究活动.
【初步探究】
如图2,连接,并延长,延长线相交于点交于点.
问题1 和的数量关系是________,位置关系是_________.
【深入探究】
应用问题1的结论解决下面的问题.
问题2 如图3,连接,点是的中点,连接,.求证.
【尝试应用】
问题3 如图4,请直接写出当旋转角从变化到时,点经过路线的长度.
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第三讲 与圆相关的计算
教材知识
中考考点
课标要求
多边形与圆
1.三角形的内切圆
了解三角形的内心与外心;
2.三角形的外接圆
3.正多边形与圆
了解正多边形的概念及正多边形与圆的关系;
圆的有关计算
4.弧长的有关计算
会计算圆的弧长、扇形的面积
5.扇形面积的有关计算
6.圆锥的有关计算
命题点1 多边形与圆
1、外接圆与内切圆
类别
定义
图示
外接圆
经过多边形各个顶点的圆
内切圆
与多边形各边都相切的圆
【要点解读】
①三角形的外接圆的圆心叫做三角形的外心(三条边的垂直平分线的交点);
②三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心(三条角平分线的交点);
③直角三角形内切圆的半径(a,b为直角边长,c为斜边长).
2、 圆内接正多边形
(1)圆内接正多边形的相关概念
类别
定义
图示
中心
正多边形的外接圆的圆心
半径
正多边形的外接圆的半径
中心角
正多边形每一条边所对的圆心角
边心距
中心到正多边形的一边的距离
(2)圆内接正多边形的有关计算
类别
图示
公式
中心角()
n为正多边形的边数,a为正多边形的边长
半径(R)
边心距(d)
周长(C)
C=na
1.(2024·山东济宁)如图,边长为2的正六边形内接于,则它的内切圆半径为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了正多边形与圆,等边三角形的判定和性质,勾股定理;
连接,,作于G,证明是等边三角形,可得,然后利用勾股定理求出即可.
【详解】解:如图,连接,,作于G,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
即它的内切圆半径为,
故选:D.
2.(2023·福建)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到了著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416.如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为,若用圆内接正十二边形作近似估计,可得的估计值为( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【分析】根据圆内接正多边形的性质可得,根据30度的作对的直角边是斜边的一半可得,根据三角形的面积公式即可求得正十二边形的面积,即可求解.
【详解】解:圆的内接正十二边形的面积可以看成12个全等的等腰三角形组成,故等腰三角形的顶角为,设圆的半径为1,如图为其中一个等腰三角形,过点作交于点于点,
∵,
∴,
则,
故正十二边形的面积为,
圆的面积为,
用圆内接正十二边形面积近似估计的面积可得,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆内接正多边形的性质,30度的作对的直角边是斜边的一半,三角形的面积公式,圆的面积公式等,正确求出正十二边形的面积是解题的关键.
3.(2023·浙江杭州)如图,六边形是的内接正六边形,设正六边形的面积为,的面积为,则 .
【答案】2
【分析】连接,首先证明出是的内接正三角形,然后证明出,得到,,进而求解即可.
【详解】如图所示,连接,
∵六边形是的内接正六边形,
∴,
∴是的内接正三角形,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得,,
又∵,
∴,
∴,
由圆和正六边形的性质可得,,
由圆和正三角形的性质可得,,
∵,
∴.
故答案为:2.
【点睛】此题考查了圆内接正多边形的性质,正六边形和正三角形的性质,全等三角形的性质和判定等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
命题点2 弧长及扇形面积
类别
公式
图示
圆的周长
R为圆O的半径,n°为阴影部分扇形的圆心角度数,l为阴影部分扇形的弧长
弧长
圆的面积
扇形的面积
【要点解读】
①弧长公式常用变形:和.
角度1 弧长的计算
4.(2024·贵州)如图,在扇形纸扇中,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了弧长,根据弧长公式∶求解即可.
【详解】解∵,,
∴的长为,
故选∶C.
5.(2024·内蒙古包头)如图,在扇形中,,半径,是上一点,连接,是上一点,且,连接.若,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了弧长公式,等边三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质;连接,根据,,易证是等腰三角形,再根据,推出是等边三角形,得到,即可求出,再根据弧长公式计算即可.
【详解】解:连接,
,,
,
是等腰三角形,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
故选:B.
6.(2023·湖北荆州)如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(),点是这段弧所在圆的圆心,为上一点,于.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据垂径定理求出长度,再根据勾股定理求出半径长度,最后利用弧长公式即可求出答案.
【详解】解: ,点是这段弧所在圆的圆心,
,,
,,
,
.
,,
.
设,则,
在中,,
,
.
,
,
.
故选:B.
【点睛】本题考查了圆的垂径定理,弧长公式,解题的关键在于通过勾股定理求出半径长度,从而求出所求弧长所对应的圆心角度数.
7.(2024·四川广安)如图,在等腰三角形中,,,以为直径作半圆,与,分别相交于点,,则的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了求弧长.根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理求得的度数,证明,再由,再由等腰三角形的性质和平行线的性质求得的度数,利用弧长公式即可求解.
【详解】解:连接,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
在中,,
∴,
又,
∵
∴,
∴的长度为,
故选:C.
8.(2024·甘肃兰州)“轮动发石车”是我国古代的一种投石工具,在春秋战国时期被广泛应用,图1是陈列在展览馆的仿真模型,图2是模型驱动部分的示意图,其中,的半径分别是1cm和10cm,当顺时针转动3周时,上的点P随之旋转,则 .
【答案】108
【分析】本题主要考查了求弧长.先求出点P移动的距离,再根据弧长公式计算,即可求解.
【详解】解:根据题意得:点P移动的距离为,
∴,
解得:.
故答案为:108
9.(2024·甘肃临夏)如图,对折边长为2的正方形纸片,为折痕,以点为圆心,为半径作弧,分别交,于,两点,则的长度为 (结果保留).
【答案】/
【分析】本题主要考查了弧长的计算、正方形的性质及翻折变换(折叠问题),解直角三角形,熟知正方形的性质、图形翻折的性质及弧长的计算公式是解题的关键.
由对折可知,,过点E作的垂线,进而可求出的度数,则可得出的度数,最后根据弧长公式即可解决问题.
【详解】解:∵折叠,且四边形是正方形
四边形是矩形,,
则,.
过点E作于P,
则,
,
在中,,
,
则,
的长度为:,
故答案为:
10.(2024·江苏苏州)铁艺花窗是园林设计中常见的装饰元素.如图是一个花瓣造型的花窗示意图,由六条等弧连接而成,六条弧所对应的弦构成一个正六边形,中心为点O,所在圆的圆心C恰好是的内心,若,则花窗的周长(图中实线部分的长度) .(结果保留)
【答案】
【分析】题目主要考查正多边形与圆,解三角形,求弧长,过点C作,根据正多边形的性质得出为等边三角形,再由内心的性质确定,得出,利用余弦得出,再求弧长即可求解,熟练掌握这些基础知识点是解题关键.
【详解】解:如图所示:过点C作,
∵六条弧所对应的弦构成一个正六边形,
∴,
∴为等边三角形,
∵圆心C恰好是的内心,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的长为:,
∴花窗的周长为:,
故答案为:.
11.(2023·湖南常德)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图.是以O为圆心,为半径的圆弧,C是弦的中点,D在上,.“会圆术”给出长l的近似值s计算公式:,当,时, .(结果保留一位小数)
【答案】0.1
【分析】由已知求得与的值,代入得弧长的近似值,利用弧长公式可求弧长的值,进而即可得解.
【详解】∵,
∴,
∵C是弦的中点,D在上,,
∴延长可得O在上,
∴,
∴,
,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查扇形的弧长,掌握垂径定理。弧长公式是关键.
12.(2024·江西)如图,是半圆O的直径,点D是弦延长线上一点,连接,.
(1)求证:是半圆O的切线;
(2)当时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了直径所对的圆周角为直角,等边三角形的判定和性质,弧长公式,熟知相关性质和计算公式是解题的关键.
(1)根据直径所对的圆周角为直角结合已知条件,可得,即可得,进而可证得结论;
(2)连接,证明为等边三角形,求得,利用弧长公式即可解答.
【详解】(1)证明:是半圆O的直径,
,
,
,
,
是半圆O的切线;
(2)解:如图,连接,
,
为等边三角形,
,,
,
.
角度2 阴影部分面积的计算
类型1直接用扇形面积公式计算
13.(2024·河南)如图,是边长为的等边三角形的外接圆,点D是的中点,连接,.以点D为圆心,的长为半径在内画弧,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过D作于E,利用圆内接四边形的性质,等边三角形的性质求出,利用弧、弦的关系证明,利用三线合一性质求出,,在中,利用正弦定义求出,最后利用扇形面积公式求解即可.
【详解】解∶过D作于E,
∵是边长为的等边三角形的外接圆,
∴,,,
∴,
∵点D是的中点,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆内接四边形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,扇形面积公式,解直角三角形等知识,灵活应用以上知识是解题的关键.
14.(2023·山东)如图,正八边形的边长为4,以顶点A为圆心,的长为半径画圆,则阴影部分的面积为 (结果保留).
【答案】
【分析】先利用正八边形求出圆心角的度数,再利用扇形的面积公式求解即可.
【详解】解:由题意,,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查正多边形与圆,扇形的面积等知识,解题的关键是记住扇形的面积,正多边形的每个内角度数为.
类型2直接和差法
15.(2024·重庆)如图,在矩形中,分别以点和为圆心,长为半径画弧,两弧有且仅有一个公共点.若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查扇形面积的计算,勾股定理等知识.根据题意可得,由勾股定理得出,用矩形的面积减去2个扇形的面积即可得到结论.
【详解】解:连接,
根据题意可得,
∵矩形,∴,,
在中,,
∴图中阴影部分的面积.
故选:D.
16.(2024·四川遂宁)工人师傅在检查排污管道时发现淤泥堆积.如图所示,排污管道的横截面是直径为米的圆,为预估淤泥量,测得淤泥横截面(图中阴影部分)宽为米,请计算出淤泥横截面的面积( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,等边三角形的判定和性质,求不规则图形的面积,过点作于,由垂径定理得,由勾股定理得,又根据圆的直径为米可得,得到为等边三角形,即得,再根据淤泥横截面的面积即可求解,掌握垂径定理及扇形面积计算公式是解题的关键.
【详解】解:过点作于,则,,
∵圆的直径为米,
∴,
∴在中,,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴淤泥横截面的面积,
故选:.
17.(2024·吉林)某新建学校因场地限制,要合理规划体育场地,小明绘制的铅球场地设计图如图所示,该场地由和扇形组成,分别与交于点A,D.,,,则阴影部分的面积为 (结果保留).
【答案】
【分析】本题考查了扇形面积公式,熟练掌握扇形面积公式是解题的关键.
利用阴影部分面积等于大扇形减去小扇形面积,结合扇形面积公式即可求解.
【详解】解:由题意得:,
故答案为:.
18.(2024·山西)如图1是小区围墙上的花窗,其形状是扇形的一部分,图是其几何示意图(阴影部分为花窗).通过测量得到扇形的圆心角为,,点,分别为,的中点,则花窗的面积为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了扇形面积的计算,熟知扇形的面积公式是解题的关键.用扇形的面积减去的面积即可解决问题.
【详解】解:由题知,
(),
∵点,分别是,的中点,
∴(),
∴(),
∴花窗的面积为
故答案为:.
类型3构造和差法
19.(2023·湖北)如图,在的正方形网格中,小正方形的顶点称为格点,顶点均在格点上的图形称为格点图形,图中的圆弧为格点外接圆的一部分,小正方形边长为1,图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据网格的特点作的垂直平分线,作的垂直平分线,设与相交于点O,连接,则点O是外接圆的圆心,先根据勾股定理的逆定理证明是直角三角形,从而可得,然后根据,进行计算即可解答.
【详解】解:如图:作的垂直平分线,作的垂直平分线,设与相交于点O,连接,则点O是外接圆的圆心,
由题意得:,,,
∴,
∴是直角三角形,
∴,
∵,
∴
,
故选:D.
【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,扇形面积的计算,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
20.(2024·山东泰安)两个半径相等的半圆按如图方式放置,半圆的一个直径端点与半圆的圆心重合,若半圆的半径为2,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了扇形的面积公式的运用、三角形的面积公式的运用等知识点,熟练掌握扇形的面积公式是关键.
如图:连接,作于点B,得三角形是等边三角形,求出,再根据,即可解答.
【详解】解:如图:连接,作于点B,
∵,
∴三角形是等边三角形,
∴,
∴
∴,
∴.
故选:A.
21.(2024·四川资阳)如图,在矩形中,,.以点为圆心,长为半径作弧交于点,再以为直径作半圆,与交于点,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了切线的性质,等边三角形的性质和判定,扇形的面积,解题的关键是学会利用分割法求阴影部分的面积.
设弓形,连接,,由题意知,即为等边三角形,,即可得出阴影部分面积为,代入数值即可求出结果.
【详解】解:∵以点为圆心,长为半径作弧交于点,,,
∴,
∴以为直径作半圆时,圆心为点,
设弓形,连接,,即,如图:
∴为等边三角形,
∴,
故阴影部分面积为,
代入数值可得,
故答案为.
22.(2024·山东)如图,在四边形中,,,.以点为圆心,以为半径作交于点,以点为圆心,以为半径作所交于点,连接交于另一点,连接.
(1)求证:为所在圆的切线;
(2)求图中阴影部分面积.(结果保留)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查平行四边形的性质和判定,圆的性质,扇形面积,等边三角形的性质等知识点,证明四边形是平行四边形是解题关键.
(1)根据圆的性质,证明,即可证明四边形是平行四边形,再证明是等边三角形,再根据圆的切线判定定理即可证得结果.
(2)先求出平行四边形的高,根据扇形面积公式三角形面积公式,平行四边形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:连接如图,
根据题意可知:,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴在以为直径的圆上,
∴,
∴为所在圆的切线.
(2)过作于点,
由图可得:,
在中,,,
∴,
∴,
由题可知:扇形和扇形全等,
∴,
等边三角形的面积为:,
∴
类型4等积转化法
23.(2024·山东威海)如图,在扇形中,,点是的中点.过点作交于点,过点作,垂足为点.在扇形内随机选取一点,则点落在阴影部分的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是求不规则图形的面积,几何概率,根据阴影部分面积等于扇形的面积,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴四边形是矩形,
∴
∴
∵点是的中点
∴
∴
∴
∴,,
点落在阴影部分的概率是
故选:B.
类型5容斥原理法
24.(2023·四川广安)如图,在等腰直角中,,以点为圆心,为半径画弧,交于点,以点为圆心,为半径画弧,交于点,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用扇形的面积公式求出扇形和扇形的面积,再减去的面积即可得.
【详解】解:是等腰直角三角形,
,
,
∴图中阴影部分的面积是
,
故选:C.
【点睛】本题考查了扇形的面积,熟练掌握扇形的面积公式是解题关键.
命题点3 圆柱与圆锥的侧面积
1、圆柱与圆锥
类别
图示
侧面展开图
侧面积
圆柱
r为圆柱的底面圆的半径,h是圆柱的高
矩形
圆锥
r为圆锥的底面圆的半径,h是圆锥的母线长
扇形
【要点解读】
①一条弧所对的圆心角只有一个,所对的圆周角有无数个.
2、圆锥计算中的等量关系
(1)圆锥的母线长等于其侧面展开图(扇形)的半径;
(2)圆锥底面圆的周长等于其侧面展开图(扇形)的弧长;
(3)设圆锥的底面圆的半径、高和母线长分别为r,h和l,则①;②.
25.(2024·云南)某校九年级学生参加社会实践,学习编织圆锥型工艺品.若这种圆锥的母线长为厘米,底面圆的半径为厘米,则该圆锥的侧面积为( )
A.平方厘米 B.平方厘米
C.平方厘米 D.平方厘米
【答案】C
【分析】本题考查了圆锥的侧面积,先求出圆锥底面圆的周长,再根据圆锥的侧面积计算公式计算即可求解,掌握圆锥侧面积计算公式是解题的关键.
【详解】解:圆锥的底面圆周长为厘米,
∴圆锥的侧面积为平方厘米,
故选:.
26.(2024·广东广州)如图,圆锥的侧面展开图是一个圆心角为的扇形,若扇形的半径是5,则该圆锥的体积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了弧长公式,圆锥的体积公式,勾股定理,理解圆锥的底面周长与侧面展开图扇形的弧长相等是解题关键,设圆锥的半径为,则圆锥的底面周长为,根据弧长公式得出侧面展开图的弧长,进而得出,再利用勾股定理,求出圆锥的高,再代入体积公式求解即可.
【详解】解:设圆锥的半径为,则圆锥的底面周长为,
圆锥的侧面展开图是一个圆心角为的扇形,且扇形的半径是5,
扇形的弧长为,
圆锥的底面周长与侧面展开图扇形的弧长相等,
,
,
圆锥的高为,
圆锥的体积为,
故选:D.
27.(2024·江苏扬州)若用半径为的半圆形纸片围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥底面圆的半径为 .
【答案】5
【分析】本题考查了圆锥的计算.用到的知识点为:圆锥的侧面展开图弧长等于底面周长.
根据题意得圆锥的母线长为,以及圆锥的侧面展开图的弧长,也就是圆锥的底面周长,除以即为圆锥的底面半径.
【详解】解:圆锥的侧面展开图的弧长为,
∴圆锥的底面半径为,
故答案为:5.
28.(2024·山东烟台)如图,在边长为6的正六边形中,以点F为圆心,以的长为半径作,剪下图中阴影部分做一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面半径为 .
【答案】
【分析】本题考查正多边形的性质,求圆锥的底面半径,先求出正六边形的一个内角的度数,进而求出扇形的圆心角的度数,过点作,求出的长,再利用圆锥底面圆的周长等于扇形的弧长,进行求解即可.
【详解】解:∵正六边形,
∴,,
∴,,
∴,
过点作于点,则:,
设圆锥的底面圆的半径为,则:,
∴;
故答案为:.
29.(2024·广东)综合与实践
【主题】滤纸与漏斗
【素材】如图1所示:
①一张直径为的圆形滤纸;
②一只漏斗口直径与母线均为的圆锥形过滤漏斗.
【实践操作】
步骤1:取一张滤纸;
步骤2:按如图2所示步骤折叠好滤纸;
步骤3:将其中一层撑开,围成圆锥形;
步骤4:将围成圆锥形的滤纸放入如图1所示漏斗中.
【实践探索】
(1)滤纸是否能紧贴此漏斗内壁(忽略漏斗管口处)?用你所学的数学知识说明.
(2)当滤纸紧贴漏斗内壁时,求滤纸围成圆锥形的体积.(结果保留)
【答案】(1)能,见解析
(2)
【分析】本题考查了圆锥,解题的关键是:
(1)利用圆锥的底面周长=侧面展开扇形的弧长求出圆锥展开图的扇形圆心角,即可判断;
(2)利用圆锥的底面周长=侧面展开扇形的弧长,求出滤纸围成圆锥形底面圆的半径,利用勾股定理求出圆锥的高,然后利用圆锥体积公式求解即可.
【详解】(1)解:能,
理由:设圆锥展开图的扇形圆心角为,
根据题意,得,
解得,
∴将圆形滤纸对折,将其中一层撑开,围成圆锥形,此时滤纸能紧贴此漏斗内壁;
(2)解:设滤纸围成圆锥形底面圆的半径为,高为,
根据题意,得,
解得,
∴,
∴圆锥的体积为.
1.(2024·四川)如图,正六边形内接于,,则的长为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】C
【分析】本题考查了正六边形的性质,等边三角形的判定和性质,由正六边形的性质得到,得到为等边三角形,进而得到,判断出为等边三角形是解题的关键.
【详解】解: ∵是正六边形,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
故选:C.
2.(2024·山东东营)习近平总书记强调,中华优秀传统文化是中华民族的根和魂.东营市某学校组织开展中华优秀传统文化成果展示活动,小慧同学制作了一把扇形纸扇.如图,,,纸扇完全打开后,外侧两竹条(竹条宽度忽略不计)的夹角.现需在扇面一侧绘制山水画,则山水画所在纸面的面积为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将山水画所在纸面的面积转化为大小两个扇形的面积之差即可解决问题.本题主要考查了扇形面积的计算,熟知扇形面积的计算公式是解题的关键.
【详解】解:由题知,
,
,
所以山水画所在纸面的面积为:.
故选:C.
3.(2024·江苏无锡)已知圆锥的底面圆半径为3,母线长为4,则圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆锥的侧面积展开图公式,解题的关键是掌握圆锥的侧面积的计算公式:圆锥的侧面积底面半径母线长.
【详解】解:,
故选:B.
4.(2024·山东青岛)如图,是上的点,半径,,,连接,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆周角定义,扇形的面积,连接,由圆周角定理可得,进而得,再根据扇形的面积计算公式计算即可求解,掌握圆周角定理及扇形的面积计算公式是解题的关键.
【详解】解:连接,则,
∵,
∴,
∴,
故选:.
5.(2024·河北)扇文化是中华优秀传统文化的组成部分,在我国有着深厚的底蕴.如图,某折扇张开的角度为时,扇面面积为、该折扇张开的角度为时,扇面面积为,若,则与关系的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正比例函数的应用,扇形的面积,设该扇面所在圆的半径为,根据扇形的面积公式表示出,进一步得出,再代入即可得出结论.掌握扇形的面积公式是解题的关键.
【详解】解:设该扇面所在圆的半径为,
,
∴,
∵该折扇张开的角度为时,扇面面积为,
∴,
∴,
∴是的正比例函数,
∵,
∴它的图像是过原点的一条射线.
故选:C.
二、填空题
6.(2024·山东东营)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416,如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为.若用圆内接正八边形近似估计的面积,可得的估计值为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆内接正多边形的性质,三角形的面积公式,勾股定理等,正确求出正八边形的面积是解题的关键.过点A作,求得,根据勾股定理可得,即可求解.
【详解】
如图,是正八边形的一条边,点O是正八边形的中心,过点A作,
在正八边形中,
∴
∵,,解得:
∴
∴正八边形为
∴
∴
∴的估计值为
故答案为:.
7.(2024·四川成都)如图,在扇形中,,,则的长为 .
【答案】
【分析】此题考查了弧长公式,把已知数据代入弧长公式计算即可.
【详解】解:由题意得的长为
,
故答案为:
8.(2024·江苏宿迁)如图,已知正六边形的边长为2,以点E为圆心,长为半径作圆,则该圆被正六边形截得的的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了正多形的内角和和内角以及弧长公式,根据六边形是正六边形,根据正多边内角和等于,求出内角,再根据弧长公式即可得出答案.
【详解】解:∵六边形是正六边形,
∴,
∴,
故答案为:.
9.(2024·内蒙古通辽)如图,为便于研究圆锥与扇形的关系,小方同学利用扇形纸片恰好围成一个底面半径为,母线长为的圆雉的侧面,那么这个扇形纸片的面积是 (结果用含的式子表示).
【答案】
【分析】本题考查了圆锥侧面积的计算,圆锥的底面圆的周长等于侧面展开扇形的弧长,再利用扇形的面积公式计算即可.
【详解】解:∵底面半径为,
∴圆锥底面圆的周长为,
即扇形纸片的弧长为,
∵母线长为,
∴圆锥的侧面积.
故答案为:
10.(2024·内蒙古)如图是平行四边形纸片,,点M为的中点,若以M为圆心,为半径画弧交对角线于点N,则 度;将扇形纸片剪下来围成一个无底盖的圆锥(接缝处忽略不计),则这个圆锥的底面圆半径为 .
【答案】 40 2
【分析】本题考查了平行四边形的性质、弧长公式、圆锥等知识,熟练掌握弧长公式是解题关键.先根据平行四边形的性质可得,再根据三角形的内角和定理可得,然后根据等腰三角形的性质可得,最后根据三角形的外角性质可得的度数;先利用弧长公式求出扇形的弧长,再根据圆锥的底面圆的周长等于扇形的弧长求解即可得.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,,
∴,
∵,
∴,
由圆的性质可知,,
∴,
∴,
∴扇形的弧长为,
∴圆锥的底面圆半径为,
故答案为:40;2.
11.(2024·江苏镇江)如图,四边形为平行四边形,以点为圆心,长为半径画弧,交边于点E,连接,,,则的长 (结果保留).
【答案】/
【分析】本题考查弧长的计算,平行四边形的性质,等边三角形的判定和性质,关键是判定是等边三角形,得到.
由平行四边形的性质推出,判定是等边三角形,得到,由弧长公式即可求出的长.
【详解】解:四边形是平行四边形,
,
由题意得:,
是等边三角形,
,
,
.
故答案为:.
三、解答题
12.(2024·湖北)如图,在中,,点在上,以为直径的经过上的点,与交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()连接,可得,得到,即得,即可求证;
()设的半径为,则,在中由勾股定理得,可得,即得,得到,进而得到,最后利用弧长公式即可求解.
【详解】(1)证明:连接,则,
,,
,
,
.
是的半径,
是的切线;
(2)解:设的半径为,则,
∵,
∴,
在中,,
,
解得,
,
,
,
,
的长为.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,切线的判定,勾股定理,三角函数及弧长公式,求出是解题的关键.
13.(2024·内蒙古)如图,正四边形和正五边形内接于,和相交于点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆内接正多边形的性质,圆周角定理,三角形内角和定理,对顶角的性质,直角三角形的性质,连接,设与相交于点,由圆的内接正多边形的性质可得,,即得,即可由圆周角定理得,进而由三角形内角和定理得,再由直角三角形两锐角互余得到,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:连接,设与相交于点,
∵正四边形和正五边形内接于,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:.
14.(2024·内蒙古通辽)数学活动课上,某小组将一个含的三角尺利一个正方形纸板如图1摆放,若,.将三角尺绕点逆时针方向旋转角,观察图形的变化,完成探究活动.
【初步探究】
如图2,连接,并延长,延长线相交于点交于点.
问题1 和的数量关系是________,位置关系是_________.
【深入探究】
应用问题1的结论解决下面的问题.
问题2 如图3,连接,点是的中点,连接,.求证.
【尝试应用】
问题3 如图4,请直接写出当旋转角从变化到时,点经过路线的长度.
【答案】(1);;(2)证明见解析;(3)
【分析】(1)如图,由四边形是正方形,是等腰直角三角形,,证明,再进一步可得结论;
(2)如图,由,,再结合直角三角形斜边上的中线的性质可得结论;
(3)如图, 证明在以为圆心,为半径的上,过作于,当时,证明,可得,,证明四边形是正方形,可得当旋转角从变化到时,在上运动,再进一步解答即可;
【详解】解:;;理由如下:
如图,∵四边形是正方形,
∴,,
∵是等腰直角三角形,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴;
(2)如图,∵四边形是正方形,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∵,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴;
(3)如图,∵,,
∴在以为圆心,为半径的上,
过作于,
当时,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
而,,
∴四边形是正方形,
∴当旋转角从变化到时,在上运动,
∵,,,
∴,
∴点经过路线的长度为.
【点睛】本题考查的是正方形的性质与判定,旋转的性质,勾股定理的应用,含30度角的直角三角形的性质,圆周角的应用,勾股定理的逆定理的应用,弧长的计算,作出合适的辅助线是解本题的关键.
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1.如图,正五边形内接于,连接,则( )
A. B. C. D.
2.若扇形的半径为6,,则的长为( )
A. B. C. D.
3.如图是一个几何体的三视图,则该几何体的侧面积是( ).
A. B. C. D.
4.如图,某小区要绿化一扇形空地,准备在小扇形内种花在其余区域内(阴影部分)种草,测得,,,则种草区域的面积为( )
A. B. C. D.
5.如图,在菱形中,,点O是对角线的中点,以点O为圆心,长为半径作圆心角为的扇形,点D在扇形内,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.无法确定
6.已知圆锥的底面半径为,母线长为,则该圆锥的侧面积为 .
7.将圆锥的侧面沿一条母线剪开后展平,所得扇形的面积为,圆心角θ为,圆锥的底面圆的半径为 .
8.为了促进城乡协调发展,实现共同富裕,某乡镇计划修建公路.如图、与是公路弯道的外、内边线,它们有共同的圆心O,所对的圆心角都是,点A,C,O在同一条直线上,公路弯道外侧边线比内侧边线多36米,则公路宽的长是 米.(取3.14,计算结果精确到0.1)
9.一块含角的直角三角板按如图所示的方式摆放,边与直线重合,.现将该三角板绕点顺时针旋转,使点的对应点落在直线上,则点A经过的路径长至少为 .(结果保留)
10.如图所示的曲边三角形也称作“莱洛三角形”,它可以按下述方法作出:作等边三角形;分别以点,,为圆心,以的长为半径作,,.三段弧所围成的图形就是一个曲边三角形.若该“莱洛三角形”的周长为,则它的面积是 .
11.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).扇形外侧两竹条夹角为.长,扇面的边长为,则扇面面积为 (结果保留).
12.如图,中,,,,与相切于点D.
(1)求图中阴影部分的面积;
(2)设上有一动点P,连接,.当的长最大时,求的长.
13.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)画出关于y轴对称的,并写出点的坐标;
(2)画出绕点A逆时针旋转后得到的,并写出点的坐标;
(3)在(2)的条件下,求点B旋转到点的过程中所经过的路径长(结果保留)
14.如图,在中,为直径,为弦,点为的中点,以点为切点的切线与的延长线交于点.
(1)若,则的长是 (结果保留);
(2)若,则 .
15.问题提出
(1)如图1,在中,,,作的外接圆.则的长为________;(结果保留π)
问题解决
(2)如图2所示,道路的一侧是湿地.某生态研究所在湿地上建有观测点D,E,C,线段和为观测步道,其中点A和点B为观测步道出入口,已知点E在上,且,,,,,现要在湿地上修建一个新观测点P,使.再在线段上选一个新的步道出入口点F,并修通三条新步道,使新步道经过观测点E,并将五边形的面积平分.
请问:是否存在满足要求的点P和点F?若存在,求此时的长;若不存在,请说明理由.(点A,B,C,P,D在同一平面内,道路与观测步道的宽、观测点及出入口的大小均忽略不计,结果保留根号)
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