内容正文:
数学
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2
第六章 圆
第三节 与圆有关的计算
3
弧长及扇形面积计算
1.[2025连云港]如图,是的内接三角形, .若
的半径为2,则劣弧 的长为___.
第1题图
4
【解析】如解图,连接, ,由圆周角定理得:
,的长为 .
第1题解图
5
2. [2025苏州]“苏州之眼”摩天轮是亚洲最大的水上摩天轮,共设有
28个回转式太空舱全景轿厢,其示意图如图所示.该摩天轮高
(即最高点离水面平台的距离),圆心到的距离为 ,摩天轮
匀速旋转一圈用时.某轿厢从点出发,后到达点 ,此过程
中,该轿厢所经过的路径即长度为_____.结果保留
第2题图
6
3.[2024深圳]如图,在矩形中,,为 的中点,
,则扇形 的面积为____.
第3题图
【解析】,,
为 的中点,,
四边形为矩形, ,
, ,同理, ,
,
.
7
圆锥的相关计算
4.[2025云南]若一个圆锥的侧面展开图的圆心角度数为 ,母线长为
,则该圆锥的底面圆的半径为( )
A. B. C. D.
√
8
5.[2024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 的圆锥的侧面,那么这
个扇形纸片的面积是_____(结果用含 的式子表示).
第5题图
9
圆与正多边形的相关计算
6.[2023安徽]如图,正五边形内接于,连接, ,则
( )
第6题图
A. B. C. D.
√
10
7.[2024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( )
第7题图
A. 1 B. 2 C. D.
√
11
【解析】如解图,连接,,过点作,垂足为点, 六
边形是正六边形,点是它的中心, ,
,是正三角形,, ,
,在中, ,即
它的内切圆半径为 .
第7题解图
12
变式 [2024雅安]如图,的周长为 ,正六边形内接于 .
则 的面积为( )
变式题图
A. 4 B. C. 6 D.
√
13
变式题图
【解析】设的半径为,由题意得 ,解得, 六边形
是的内接正六边形, , ,
是正三角形,,弦 所对应的弦心距为
, .
14
第8题图
8. [2025湖南省卷]如图,北京市某
处位于北纬 即 ,东经
,三沙市海域某处位于北纬
即,东经 .设地球的半
径约为千米,则在东经 所在经线
圈上的点和点 之间的劣弧长约为( )
A. 千米 B. 千米 C. 千米 D. 千米
√
15
【解析】的长为(千米), 点和点 之间
的劣弧长约为 千米.
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第9题图
9. [2025山东省卷]在中国古代文化中,玉璧寓意
宇宙的广阔与秩序,也经常被视为君子修身齐家的象征.如
图是某玉璧的平面示意图,由一个正方形的内切圆和外接
圆组成.已知内切圆的半径是2,则图中阴影部分的面积是
( )
A. B. C. D.
√
17
第9题解图
【解析】如解图,记正方形的四个顶点依次为,,,,连接 ,
相交于点, 正方形的内切圆的半径是2, ,
, ,
.
18
10. [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②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
_______ .
19
【解析】由题知,, 点,分别是,
的中点,,, 花窗的面
积为 .
20
11.易错 [2025上海]已知平面内有一个角,一个圆与这个角的两边都有两
个交点,若此圆在角的边上截得的两条线恰好是某正五边形的一边,那么
这个角的度数为___________.
或
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第11题解图
【解析】根据题意得有两种情况,当角的顶点恰好是正五边形的一个顶点
时,如解图①, 是正五边形的一个内角,
;当圆与角的两边分别交于两点时,如解
图②,和 均是正五边形的外角,
,
,
这个角的度数为 或 .
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12.[2025成都]如图,的半径为1,,,是 上的三个点.若四边
形为平行四边形,连接 ,则图中阴影部分的面积为__.
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【解析】如解图,连接交于点 四边形 为平行四边形,
,,, 平行四边形 是菱形,
, 是等边三角
形, , .
第12题解图
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13.[2025河南]我国魏晋时期数学家刘徽在为《九章算术》作注时,创立了
“割圆术”.如图是研究“割圆术”时的一个图形,所在圆的圆心为点 ,四
边形为矩形,边与相切于点,连接, ,连
接交于点.若 ,则图中阴影部分的面积为_ ________.
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【解析】 边与相切于点,, 四边形 为矩
形,,, ,由圆周角
定理得 , ,
,则 .
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14.多解法 [2025烟台]如图,正六边形的边长为4,中心为点 ,
以点为圆心,以长为半径作圆心角为 的扇形,则图中阴影部分
的面积为_ _________.
第14题图
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【解析】解法一:如解图①,连接,,,过点作 于点
六边形为正六边形, ,
, ,和 为等
边三角形, , ,
, ,
, ,
,
28
, ,
, ,
, ,
,
,
.
解法二(特殊值法):扇形的一个端点与点重合时,如解图②,过点
作于点,易得四边形是菱形, ,
, .
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15.[2024泰安]两个半径相等的半圆按如图方式放置,半圆 的一条直径端
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( )
第15题图
A. B. C. D.
√
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【解析】如解图,连接,,过点作于点 ,
, 是等边三角形,
, ,
,,
.
第15题解图
32
16.[2023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 ___.
第16题图
2
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第16题解图
【解析】如解图,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,
,
, .
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17. [2025宜宾]如图,扇形为某运动场内的投掷区, 所在圆
的圆心为,,,,在同一直线上.直线与所在相切于点 ,
此时测得 ;从点处沿方向前进8.0米到达处.直线 与
所在相切于点,此时测得 .参考数据: ,
, #1
第17题图
(1)求圆心角 的度数;
解: 直线与所在相切于点 ,
, ,
;
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(2)求 的弧长(结果精确到0.1米).
第17题图
解: 直线与所在相切于点 ,
, ,
,
设 米,则 米,
(米),
米, 米,
在中, , ,,
解得 , 米,
的长为 (米).
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18.[2024山东省卷]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,以为半径作交于点,连接交于另一点,连接 .
第18题图
(1)求证:为 所在圆的切线;
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证明:如解图①,连接 ,
根据题意可知,, ,
,
,
, 四边形 是平行四边形,
,
, 是等边三角形,
,
在以 为直径的圆上,
,即 ,
是 所在圆的半径,为 所在圆的切线;
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(2)求图中阴影部分面积.结果保留
第18题图
解:如解图②,过点作于点,连接 ,
第18题解图
由图可得, ,
在中,, ,
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,
,
由题意可得,扇形和扇形 全等,
,
,
.
19. [2025遂宁]硬币滚动中的数学
将两枚半径为 的硬币放在桌面上,固定白色硬币,深色硬币沿其边缘滚
动一周,深色硬币的圆心移动的路径如图①;将三枚半径均为 的硬币连
贯的放在桌面上,固定两枚白色硬币,深色硬币沿其边缘滚动一周,深色
硬币的圆心移动的路径如图②;现将四枚半径均为 的硬币按图③、图④
摆放在桌面上,固定三枚白色硬币,深色硬币沿其边缘滚动一周,则在图
③与图④这两种情形中深色硬币的圆心移动路径长的比值为___.
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第19题图
42
【解析】依据题图①②画出深色硬币在题图③和题图④的圆心移动路径如
解图①,②.如解图①,依题意,,则 是等边三
角形,则 ,同理得,, 都是等
边三角形, ,
,
, 题图③中
深色硬币的圆心移动路径长为
;
43
如解图②,同理可解得,
题图④中深色硬币的圆心移动路径长为 ,则 .
$