内容正文:
第三节 与圆有关的计算建议用时:40分钟
【基础练·基础达标】
1.(2025·绥化)在☉O中,如果75°的圆心角所对的弧长是2.5π cm,那么☉O的半径是( )
A.6 cm B.8 cm C.10 cm D.12 cm
2.(2025·广安)如图,圆锥的侧面展开图是一个圆心角为90°的扇形.若圆锥的母线长为5,则该圆锥的底面圆的半径为 ( )
A. B. C. D.5
3.【新考法·学科融合】 (2025·湖南)如图,北京市某处A位于北纬40°(即∠AOC=40°),东经116°,三沙市海域某处B位于北纬15°(即∠BOC=15°),东经116°.设地球的半径约为R千米,则在东经116°所在经线圈上的点A和点B之间的劣弧长约为 ( )
A.πR千米 B.πR千米
C.πR千米 D.πR千米
4.【传统文化】 (2025·山东)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.下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.π B.2π C.3π D.4π
5.(2025·山西)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,分别以点B,C为圆心,BC的长为半径画弧,与BA,CA的延长线分别交于点D,E.若BC=4,则图中阴影部分的面积为( )
A.2π-4 B.4π-4
C.8π-8 D.4π-8
6.(2025·长春)扇形的面积是它所在圆的面积的,这个扇形的圆心角的大小是 °.
7.(2025·齐齐哈尔)已知圆锥的底面半径为 40 cm,母线长为90 cm,则它的侧面展开图的圆心角为 度.
8.(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128 m(即最高点离水面平台MN的距离),圆心O到MN的距离为68 m,摩天轮匀速旋转一圈用时 30 min.某轿厢从点A出发,10 min后到达点B,此过程中,该轿厢所经过的路径(即 )长度为 m.(结果保留π)
9.(2025·资阳)如图,在正六边形ABCDEF中,AB=2,连接AC,AE,以点D为圆心、CD的长为半径作圆弧CE,则图中阴影部分的面积是 .
10.(2025·辽宁)如图,在△ABC中,AC=BC,以AB为直径作☉O,与AC相交于点D.连接OC,与☉O相交于点E.
(1)如图1,连接DE,求∠ADE的度数;
(2)如图2,若点D为AC的中点,且AC=6,求 的长.
【拔高练·能力提升】
11.(2025·上海)已知一个圆与一个角的两边各有两个公共点,且在两边上截得的两条弦正好是该圆内接正五边形的两条边,那么这个角的大小是 .
12.(2025·烟台)如图,正六边形ABCDEF的边长为4,中心为点O,以点O为圆心,以AB的长为半径作圆心角为120°的扇形,则图中阴影部分的面积为 .
13.【传统文化】 (2025·广西)绣球是广西民族文化的特色载体.如图,设计某种绣球叶瓣时,可以先在图纸上建立平面直角坐标系,再分别以原点O,O'(5,5)为圆心、以5为半径作圆,两圆相交于A,B两点,其公共部分构成叶瓣①(阴影部分),同理得到叶瓣②.
(1)写出A,B两点的坐标;
(2)求叶瓣①的周长;(结果保留π)
(3)请描述叶瓣②还可以由叶瓣①经过怎样的图形变化得到.
14.(2024·乐山)如图,☉O是△ABC的外接圆,AB为直径,过点C作☉O的切线CD交BA的延长线于点D,E为 上一点,且 =.
(1)求证:DC∥AE.
(2)若EF垂直平分OB,DA=3,求阴影部分的面积.
第三节 与圆有关的计算
1.A 2.A 3.C 4.D 5.D
6.240 7.160 8.40π 9.4-
10.解:(1)如图,连接OD.
在△OAC和△OBC中,
∴△OAC≌△OBC(SSS),
∴∠AOC=∠BOC.
∵∠AOC+∠BOC=180°,∴∠AOC=∠BOC=90°.
∵OA=OD=OE,∴∠OAD=∠ODA,∠ODE=∠OED.
设∠OAD=∠ODA=x,∠ODE=∠OED=y.
在四边形OADE中,
∵∠OAD+∠ADE+∠OED+∠AOC=360°,
∴x+x+y+y+90°=360°,
∴∠ADE=∠ADO+∠ODE=x+y=135°.
(2)如图,连接OD.
∵∠AOC=90°,点D为AC的中点,
∴OD=AD=AC=×6=3,
∴OD=OA=AD=3,
∴△ADO为等边三角形,
∴∠AOD=60°,∴∠DOE=90°-60°=30°,
∴的长为=π.
11.108°或36° 【解析】 如图1.
图1
∵∠MPN是正五边形的一个内角,
∴∠MPN==108°.
如图2.
图2
∵∠OAB和∠OBA是正五边形的两个外角,
∴∠OAB=∠OBA==72°,
∴∠AOB=180°-72°-72°=36°,
∴这个角的度数为108°或36°.
12.-8 【解析】 如图,设扇形与AB,EF分别交于点G,H,连接OA,OE,OF,过点O作OM⊥AF于点M.
∵六边形ABCDEF为正六边形,
∴OA=OE=OF,
∠AOF=∠EOF==60°,
∠BAF=120°,
∴△OAF和△OEF为等边三角形,∠AOE=60°+60°=120°,
∴∠OEF=∠OAF=60°.
∵OM⊥AF,∴AM=FM=AF=2,
∴OM==2,
∴S△OAF=AF·OM=×4×2=4.
∵∠BAF=120°,∴∠OAG=120°-60°=60°,
∴∠OAG=∠OEH.
∵∠GOA+∠AOH=∠AOH+∠HOE=120°,
∴∠GOA=∠HOE,
∴△GOA≌△HOE(ASA),∴S△GOA=S△HOE,
∴S△GOA+S四边形AOHF=S△HOE+S四边形AOHF,
∴S五边形AGOHF=S四边形AOEF=2S△AOF=8,
∴S阴影=S扇形-S五边形AGOHF
=-8
=-8.
13.解:(1)∵以原点O,O'(5,5)为圆心、以5为半径作圆,两圆相交于A,B两点,
∴OA=OB=O'A=O'B=5,
∴OAO'B是正方形,
∴∠AOB=∠OBO'=∠BO'A=∠O'AO=90°,
∴A(0,5),B(5,0).
(2)∵以原点O,O'(5,5)为圆心、以5为半径作圆,
∴两个圆是等圆.
∵∠AOB=∠AO'B=90°,
∴叶瓣①的周长为×2=5π.
(3)叶瓣②还可以由叶瓣①绕点B逆时针旋转90°得到.
14.(1)证明:如图,连接OC.
∵CD为☉O的切线,点C在☉O上,
∴∠OCD=90°,∴∠DCA+∠OCA=90°.
∵AB为☉O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC+∠OAC=90°.
∵OC=OA,∴∠OAC=∠OCA,∴∠ABC=∠DCA.
∵=,∴∠ABC=∠CAE,
∴∠CAE=∠DCA,∴CD∥AE.
(2)解:如图,连接OE,BE.
∵EF垂直平分OB,∴OE=BE.
∵OE=OB,∴△OEB为等边三角形,
∴∠BOE=60°,∴∠AOE=180°-60°=120°.
∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=30°.
∵DC∥AE,∴∠D=∠OAE=30°.
∵∠OCD=90°,∴OD=2OC=OA+AD.
∵OA=OC,∴OC=AD=3,
∴AO=OE=OC=3,∴EF=OE=,
∴S△OAE=AO·FE=.
∵S扇形AOE==3π,
∴S阴影=S扇形AOE-S△OAE=3π-.
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