内容正文:
数学
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一、中档题分类提升练
专题六 与阴影部分有关的计算
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考情分析
每年必考一道,题型、题位不固定.
类型:①弧长的计算(2021.14,2020.15);②与扇形有关的阴影部分面积
的计算——不涉及图形变化(2025.14,2024.9,2019.14)和涉及图形变化
(2022,2018.14)两类;③利用 的几何意义确定阴影部分的面积
(2023.19,2021.18);④阴影部分周长最值(2020.15).
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典例精讲
[2025郑州外国语三模]如图,在扇形中,点、在上,将 沿着
弦折叠后恰好与,相切于点,点.已知 ,
, 则阴影部分的面积为__________ .
. .
【点拨】①两个要素:阴影部分所对的圆心、半径;
②扇形面积公式:_ __________;(弧长公式:_______)
③难点找圆心:将沿…点,点 过点, 分别
作, 的垂线,交点即为所求圆心
例题图
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【解析】如解图,过点、分别作、的垂线,两线相交于点 ,则
由等弧所对的圆的半径相等,可得 ,
,
.
例题解图
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与反比例函数有关(2023.19;2021.18)
第1题图
1.如图,在平面直角坐标系中,以反比例函数图象上的点 和点
为顶点,分别作矩形和矩形,点,在 轴上,点
,在轴上,以点为圆心,长为半径作,交于点 ,连接
, ,则图中阴影部分的面积为_ _______.
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第1题图
【解析】把代入得, ;
,易证 , ,
,, ,
.
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2.如图,在平面直角坐标系中,扇形上的点在反比例函数
的图象上, ,菱形的顶点在轴的负半轴上,顶点
在反比例函数 的图象上,则图中阴影部分面积之和为_______.
第2题图
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【解析】连接交于点,如解图, 四边形 是菱形,
, 点在反比例函数的图象上,
顶点在反比例函数的图象上,, ,
,
.
第2题解图
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弧长定值问题(2021.14;2020.15)
3.如图,线段是的直径,点是上一点,连接,,以点
为圆心,线段长为半径所作的弧恰好经过点.若 的半径为2,则图
中阴影部分的周长为__________.
第3题图
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第3题图
【解析】 以点为圆心的圆,经过点和点,是
的直径,的半径为2,, ,
在中,的长 ,阴影部分的周长为
.
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4.[2025浙江]如图,在中, ,是斜边 上的中线,
以点为圆心,长为半径作弧,与的另一个交点为点.若 ,
则 的长为( )
第4题图
A. B. C. D.
√
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【解析】 ,是的中点,, ,
, ,由题意知:
, ,
,, ,
的长 .
第4题图
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面积定值问题(2025.14;2024.9;2022,2019,2018.14)
5.[2025三门峡一模]如图,在扇形中, ,为 的中点,
过点作,,垂足分别为,,若 ,则图中阴
影部分的面积为( )
第5题图
A. B. C. D.
√
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【解析】为的中点,,, ,
, 四边形 是正方形,
第5题图
,由勾股定理得, .
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6.[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__.
第6题图
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【解析】如解图,连接 四边形为平行四边形, ,
,,,, 是等边三
角形, , .
第6题解图
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第7题图
7.[2025焦作二模改编]如图,在中,, ,以
的中点为圆心的与,分别相切于点,.连接, ,则
的长为_ ___,阴影部分面积为__.
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第7题解图
【解析】, ,以的中点为圆心的 与
,分别相切于点,, ,如解图,连接 ,设
,在和 中,
,
, ,
, ,
, ,解得
,的长, .
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8.多解法 如图,将等边三角形沿方向平移,使点移动到 的中
点处,得到与相交于点,以为圆心, 长为半径作
.若 ,则阴影部分的面积为_________.
第8题图
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【解析】设与交于点,解法1:如解图①,连接,易得 是
等边三角形,则,,, 四边形 为菱
形且 ,,点为的中点, 菱形 的边
长为2, .
第8题解图
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第8题解图
解法2:如解图②,连接,,过点作于点 ,
,点为的中点, ,
, ,
, 等边三角形沿 方
向平移得到, ,
,是等边三角形,
,
, ,
,
,
是以为圆心, 长为半径,
,又 , 是等边三角形,
且, ,
, .
第8题解图
9.如图,扇形的圆心角是 ,半径为,为 边上一点,将
沿边折叠,圆心恰好落在上的点 处,求阴影部分的面积.
第9题图
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第9题解图
, , ,
, ,
在中, ,
, (负值已舍去),
,
,
.
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最值问题(2020.15)
第10题图
10.[北师八下P77第2题改编]如图为风力发电机的示意图,叶片 外端
到旋转中心的距离为20米,叶片当前在塔筒 左侧且与塔筒夹角为
.当叶片从当前位置顺时针旋转到点与塔筒底端 距离最大
(链接“点圆最值”)时,叶片 扫过的面积至少为_ ____平
方米. (结果保留 )
. .
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第10题解图
【解析】如解图,当点在的延长线上,即时,点与塔筒底端 距
离最大, , ,
, 叶片扫过的面积至少为
(平方米).
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11.如图,在扇形中,, , ,点 为
上一动点,过点作于点,于点,连接,则
的最大值为___,此时的长为___ ,扇形 的面积为___ .
第11题图
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【点拨】直径是最长的弦.
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【解析】如解图,连接, 点在上,点在上, 当 是以
为直径的圆的直径时,有最大值,, ,
是以为直径的圆的直径, , ,
.
第11题解图
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第12题图
12.如图,每个小正方形的边长为1,点、、均为格点,点为弧 的
三等分点(靠近点),点、分别是线段、上的动点,且 ,
点为的中点,连接、.在滑动的过程中,当 值最小时,
__,阴影部分的周长是_ ____________,面积是____________.
【点拨】两点之间线段最短.
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第12题解图
【解析】如解图,连接、、、 ,则
, ,
,是直角三角形, , 点
为的中点,, ,
,,当点、、
三点共线时, 值最小,
,此时点为 的中
点, 点为上靠近 点的三等分点,
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,为等边三角形, ,
,的长, 阴影部分的周长
, ,
第12题解图
.
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