内容正文:
专题19求圆中阴影部分的面积
类型一 直接用公式法求面积
1.(2023秋·光明区期末)一个扇形的圆心角为120°,半径为3,则这个扇形的面积为 (结果保留π).
2.如图,从一块直径是1 m的圆形铁皮上剪出一个圆心角为90°的扇形,求被剪掉的部分的面积;如果将剪下来的扇形围成一个圆锥,圆锥的底面圆的半径是多少?
类型二 和差法转化求面积
3.如图,在△ABC中,CA=CB,AB=4,D是AB的中点,分别以点A,B,C为圆心,AD的长为半径画弧,交线段AC,BC于点E,F,G,H,若点E,F是线段AC的三等分点,则图中阴影部分的面积为( )A.8-2π B.16-4π C.8-4π D.16-2π
第3题图
4.如图,在矩形ABCD中,分别以点A和C为圆心,AD长为半径画弧,两弧有且仅有一个公共点.若AD=4,则图中阴影部分的面积为 .
第4题图
5.如图,在平行四边形ABCD中,BD⊥AD,以BD为直径作圆,交AB于点E,交CD于点F,若BD=12,AD∶AB=1∶2,则图中阴影部分的面积为( )
A.12 B.15-6π C.30-12π D.48-36π
第5题图
6.小林同学是一名剪纸爱好者,喜欢运用数学知识对自己的作品进行分析思考,下面是他利用勾股定理对部分作品的数量关系进行探究思考的过程,请你帮助他一起完成.
(1)如图1,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=6,分别以AC,BC为直径作半圆,求图中阴影部分的面积.
(2)如图2,这是由四个全等的直角三角形紧密地拼接形成的飞镖状图案,测得外围轮廓(实线)的周长为80,OC=5,求该飞镖状图案的面积.
7.如图,△ABC内接于半径为1的☉O,AB=AC,过点A作AD∥BC,BO的延长线交AC于点E,交☉O于点G,交直线AD于点D,连接AO.
(1)求证:AD是☉O的切线;
(2)若DA=DE,求图中阴影部分的面积.
类型三 整体思想求面积
8. 如图,正六边形的边长为2,分别以正六边形的六条边为直径向外作半圆,与正六边形的外接圆围成的6个月牙形的面积之和(阴影部分面积)是 .第8题图
9.如图,在△ABC中,∠A=70°,BC=12,D是BC的中点,分别以B,C为圆心,BD长为半径作弧,交AB于点E,交AC于点F,则图中阴影部分的面积是 .
第9题图
10.在一个五边形ABCDE的每个顶点处各有一个以顶点为圆心,以2 cm为半径的圆,每个圆与五边形重合的部分为图中阴影部分.求图中阴影部分的面积之和(答案用含有π的式子表示).
11.把半径为1的圆分割成四段相等的弧,再将这四段弧依次相连拼成如图所示的恒星图形,那么这个恒星图形的面积等于 .
类型四 利用等积转化法求面积
12.如图,在Rt△AOB中,OA=OB=2,∠AOB=90°,以点O为圆心,OA长为半径作扇形AOB,再以AB为直径作半圆,则图中阴影部分的面积为( )A.2 B.1 C.π D.2π
第12题图
13.如图,等边三角形ABC内接于☉O,若☉O的半径为2,则图中阴影部分的面积等于( )
A. B.π C.π D.2π
第13题图
14.如图,已知AB是☉O的直径,弦CD⊥AB于点H,若AB=10,CD=8,求图中阴影部分的面积.
15.运用图形运动的方法研究下列问题:
如图,AB是☉O的直径,CD,EF是☉O的弦,且AB∥CD∥EF,AB=10,CD=6,EF=8.求图中阴影部分的面积.
答案:
1.3π
2.解:如图,连接BC,∵∠BAC=90°,
∴BC为☉O的直径,即BC=1 m,
∴AB= m,
∴扇形BAC的面积==π(m2);
设圆锥的底面圆的半径为r m,∴·2πr·=π,
解得r=,即圆锥的底面圆的半径是 m.
3.A 4.16-8π 5.C
6.解:(1)题图1中阴影部分的面积为两个半圆的面积和减去三角形的面积,
即阴影部分的面积=π×()2+π×()2-4×6×=π-12.
答:阴影部分的面积为π-12.
(2)设OA=a,AB=c,
由题意,得OB=OC=5,
∴4c+4(a-5)=80,a2+52=c2,
∴c=25-a,∴a2+52=(25-a)2,
解得a=12,∴4××12×5=120.
答:飞镖状图案的面积为120.
7.(1)证明:如图,延长AO交BC于点F,
∵AB=AC,∴=.
∵OA为☉O的半径,∴OF⊥BC.
∵AD∥BC,∴OA⊥AD.
∵OA为☉O的半径,∴AD是☉O的切线.
(2)解:∵AB=AC,OF⊥BC,
∴∠ABC=∠ACB,AF平分∠BAC,
∴∠BAO=∠CAO.设∠BAO=∠CAO=α,
∴∠BAC=2α,∴∠ABC=∠ACB=90°-α.
∵DA∥BC,∴∠DAE=∠C=90°-α.
∵DA=DE,∴∠DAE=∠DEA=90°-α.
∵OA=OB,∴∠OBA=∠OAB=α,∴∠AOD=2α.
∵∠AED=∠AOD+∠OAC,∴∠AED=3α.
∴3α=90°-α,∴α=22.5°,∴∠AOD=2α=45°.
∴△AOD为等腰直角三角形.
∵△ABC内接于半径为1的☉O,
∴OA=AD=1,
∴题图中阴影部分的面积为S△OAD-S扇形AOG
=OA·AD-=-.
8.6-π 9.11π
10.解:求出五边形内角和为540度,
判断阴影部分的面积之和是1.5个圆,
π×22+×π×22=6π (cm2).
所以阴影部分的面积之和是6π cm2.
11.4-π
12.A 13.C
14.解:∵AB是☉O的直径,弦CD⊥AB于点H,CD=8,
∴CH=DH=4.
∵OC=OD,∴Rt△COH≌Rt△DOH(HL),
∴S△COH=S△DOH,
故图中阴影部分的面积为S△ABD=AB·DH=×10×4=20.
15.解:如图,连接DO并延长,交☉O于点G,
则∠DCG=90°,∵AB=10,CD=6,EF=8,∴DG=10,
∴CG==8,∴CG=EF.
连接OC,OE,OF,∵AB∥EF,∴△OEF的面积和△BEF的面积相等,
∴阴影部分BEF的面积和扇形OEF的面积相等,
同理,阴影部分ACD的面积和扇形COD的面积相等,
∵CG=EF,∴扇形OCG的面积和扇形OEF的面积相等,
∴阴影部分的面积和扇形DCG的面积相等.
∵AB=10,∴OA=5,
∴阴影部分的面积是π×52×=.
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