内容正文:
第四章 图形的性质
重难点10 求阴影部分面积分类训练
目 录
01 深挖重难·固根基 2
02 分层锤炼·验成效 10
固·重难考点
拓·创新能力
重难点一 求阴影部分面积
1. 必背面积公式
三角形:S=21ah;正方形 / 矩形:S=边长 × 边长 /S=ab
圆:S=πr2;扇形:S=360nπr2(n= 圆心角度数,r= 半径)
弓形:弓形扇形三角形(圆中高频用)
2. 关键几何性质
圆:直径对直角、切线垂直过切点的半径、等弧对等角
三角形:同底等高面积相等(等积变形核心);等边 / 等腰直角三角形面积直接套特殊公式
图形变换:平移 / 旋转 / 对称后,面积不变(不规则转规则的依据)
8 大解题方法
公式法:阴影是规则图形(三角、扇形等),直接代公式
和差法(最常用):阴影 = 大规则图形−空白规则图形,或几个规则图形相加
割补法(最常用):把不规则阴影 “割开” 拆成规则图形,或 “补全” 成规则图形再减补的部分
平移法:分散的阴影部分平移后,拼接成一个完整规则图形再算
旋转法:阴影绕某点旋转后重合 / 拼接,变成规则图形计算
对称法:利用图形对称性,补全阴影为规则图形,再算面积
等积变形法:找同底等高的三角形,替换阴影部分,转化为易算的图形
容斥原理法:阴影是多个图形重叠部分,用 “各图形面积和−重叠部分面积” 计算
题型01 和差法
【典例1】(2025·山东青岛·模拟预测)如图,将一个正方形内接于直径为6的半圆中,则图中阴影部分的面积为______.
【典例2】(2025·山东青岛·二模)如图,小林在手工制作课上利用矩形纸片,裁剪出一个扇形,用来制作一把纸扇,其中,扇形与矩形相切于点,、在矩形的边上,长为,则裁掉扇形后的余料(图中阴影部分)的面积为______.
【典例3】(2025·山东济宁·二模)如图,在中,,的平分线交于点D,点E是边上一点,以为直径的经过点D,并交边于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若点F是的中点,的半径为2,求阴影部分的面积.
【变式1】(2025·山东青岛·一模)如图所示,在中,,以点A为圆心,2为半径的与相切于点,交于点,交于点,且,则图中阴影部分的面积是______.
【变式2】(2025·广东韶关·一模)如图,在扇形中,,的平分线交弧于点C,过点C作于点D,于点E,则图中阴影部分的面积为___________.(结果保留π)
【变式3】(2025·山东聊城·二模)如图,四边形在直角坐标系中,点,,且,以点O为圆心,长为半径画弧交y轴于点D,交于点E,点M为y轴上一点,,连接.
(1)求证:是弧所在圆的切线;
(2)求图中阴影部分的面积.
题型02 割补法
【典例1】(2025·山东菏泽·二模)如图,正六边形的边长为,以点为圆心,的长为半径画弧,连接,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【典例2】(2025·山东青岛·一模)如图,在边长为的正方形网格中,“状”图案(阴影部分)是由半径分别为和,圆心在格点上的两种弧围成的,则阴影部分的面积是______.
【典例3】(2025·山东聊城·二模)如图,是的外接圆,为直径,点是的内心,连接并延长交于点,过点作,交的延长线于点.
(1)求证:与相切;
(2)连接,若的半径为2,,求阴影部分的面积(结果用含的式子表示).
【变式1】(2025·山东青岛·模拟预测)如图,是边长为等边三角形,以为直径作半圆,交于点,交于点,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2025·山东枣庄·模拟预测)如图,已知是的直径,C,D是上的点,且与交于点E,连接.若,,则图中阴影部分的面积为_____.
【变式3】(2025·山东泰安·二模)如图,在中,,以为直径作交斜边于点E.连接并延长交的延长线于点D,交于点G.F为中点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求阴影部分的面积.
【变式4】(2025·山东青岛·模拟预测)如图,在中,,,,将绕点O顺时针旋转后得,将线段绕点逆时针旋转后得线段,分别以点,为圆心,以,长为半径画弧和弧,连接,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【变式5】(2025·山东青岛·二模)如图,是的直径,是的两条弦.分别延长和相交于点,已知,,弦的长为,则图中阴影部分面积为______.
题型03 旋转法
【典例1】(2025·山东日照·二模)如图,以为直径的半圆,绕点顺时针旋转,点的对应点为点交半圆于点,若,则图中阴影部分的面积为___________.
【变式1】(2025·山东青岛·模拟预测)如图,在菱形中,对角线交于点O,以O为圆心作菱形的内切圆,分别交于E、F、G、H,若,则阴影部分面积为___________(结果保留π).
【变式2】(2025·广东深圳·模拟预测)如图,在中,,将绕点A逆时针旋转后得到,则图中阴影部分的面积是 ____________________ .
题型04 对称法
【典例1】(2025·山东青岛·一模)如图,在扇形中,,C为上的一点,连接,.如果四边形为菱形,则图中阴影部分的面积为_______.
【典例2】(2025·山东济南·一模)如图,等边是的内接三角形,若的半径为,则阴影部分的面积为______.
【变式1】(2025·山东临沂·二模)如图,在中,,以为直径的交于点D,的切线交于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
【变式2】(2025·山西临汾·二模)如图,在正六边形中,连接,,以点D为圆心,的长为半径作,若,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
题型05 容斥原理法
【典例1】(2025·山东济南·二模)如图,在正方形中,,分别以为圆心,以的长为半径作弧,则阴影部分的面积为______.
【典例2】(2025·山东济南·二模)如图,在中,,,,分别以、为直径画半圆,则图中阴影部分的面积为_____.(结果保留)
【变式1】(2025·云南·模拟预测)如图所示,分别以等边三角形的三个顶点为圆心,边长为半径画弧,得到的封闭图形是莱洛三角形.若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2025·吉林长春·模拟预测)如图,两个半径都为的圆按如图方式放置,过的圆心,则阴影部分的面积为______.
【变式3】(2025·山东枣庄·三模)如图,在中,,,为上一点,以点为圆心,为半径作弧,交于点,与相切于点,再以点为圆心,为半径作弧,交于点,则阴影部分的面积为___________.
1.(2025·山东日照·二模)如图,是的直径,是的切线,切点为交于点,点是的中点,若半径为1,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
2.(2025·山东青岛·模拟预测)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___________.
3.(2025·山东烟台·一模)如图,在中,,,将绕点顺时针旋转得到,则图中阴影部分的面积为_____.
4.(2025·山东潍坊·一模)如图,内接于,为的直径,的平分线交于点D,交于点E,过点C作交的延长线于点F,连接,.
(1)求证:为的切线;
(2)已知,求阴影部分的面积.
5.(2025·山东泰安·三模)如图,在中,,以为直径的分别交边,于点D,F,过点D作于点E.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为3,,求的长;
(3)若,,求图中阴影部分的面积.(直接写出计算的结果)
1.(2025·山东济南·二模)如图,已知是的直径,C,D是上的点,且与交于点E,连接.若,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
2.(2025·山东青岛·模拟预测)如图,在中,,以点为圆心、的长为半径画弧交于点,交于点,以点为圆心、的长为半径画弧,交于点,交弧于点,则图中阴影部分的面积为_____.
3.(2025·山东聊城·一模)如图,是的直径,点是上的一点,延长到点,连接,使得.
(1)试判断与的位置关系;
(2)若,,求阴影部分面积.
4.(2025·山东临沂·一模)如图,是的直径,是的中点,过点作的垂线,垂足为点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求阴影部分的面积.
5.(2025·山东淄博·一模)如图1所示,,,,是上的四个点,是的直径,,交于点,,.
(1)求证:;
(2)求的长;
(3)连接,交于点,求图2中阴影部分的面积.
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第四章 图形的性质
重难点10 求阴影部分面积分类训练
目 录
01 深挖重难·固根基 2
02 分层锤炼·验成效 32
固·重难考点
拓·创新能力
重难点一 求阴影部分面积
1. 必背面积公式
三角形:S=21ah;正方形 / 矩形:S=边长 × 边长 /S=ab
圆:S=πr2;扇形:S=360nπr2(n= 圆心角度数,r= 半径)
弓形:弓形扇形三角形(圆中高频用)
2. 关键几何性质
圆:直径对直角、切线垂直过切点的半径、等弧对等角
三角形:同底等高面积相等(等积变形核心);等边 / 等腰直角三角形面积直接套特殊公式
图形变换:平移 / 旋转 / 对称后,面积不变(不规则转规则的依据)
8 大解题方法
公式法:阴影是规则图形(三角、扇形等),直接代公式
和差法(最常用):阴影 = 大规则图形−空白规则图形,或几个规则图形相加
割补法(最常用):把不规则阴影 “割开” 拆成规则图形,或 “补全” 成规则图形再减补的部分
平移法:分散的阴影部分平移后,拼接成一个完整规则图形再算
旋转法:阴影绕某点旋转后重合 / 拼接,变成规则图形计算
对称法:利用图形对称性,补全阴影为规则图形,再算面积
等积变形法:找同底等高的三角形,替换阴影部分,转化为易算的图形
容斥原理法:阴影是多个图形重叠部分,用 “各图形面积和−重叠部分面积” 计算
题型01 和差法
【典例1】(2025·山东青岛·模拟预测)如图,将一个正方形内接于直径为6的半圆中,则图中阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】本题考查了正方形的性质,勾股定理,扇形面积公式等知识点,解题的关键是利用割补的思想将面积进行转化求解.
作出圆心,连接,先运用勾股定理求出正方形边长,再根据阴影部分面积等于半圆面积减去正方形面积求解.
【详解】解:作出圆心,连接,
由题意得,
∵正方形,
∴,
∴,
∵,直径为6
∴
解得:(负值舍去),
∴,
∴阴影部分的面积为:
故答案为:.
【典例2】(2025·山东青岛·二模)如图,小林在手工制作课上利用矩形纸片,裁剪出一个扇形,用来制作一把纸扇,其中,扇形与矩形相切于点,、在矩形的边上,长为,则裁掉扇形后的余料(图中阴影部分)的面积为______.
【答案】
【分析】本题考查了切线的性质、扇形面积的计算、矩形的判定和性质,解题的关键是掌握扇形的面积公式,由余角的余弦求出的长.
连接,由切线的性质定理推出,判定四边形是矩形,得到,由,求出,得到,求出矩形的面积和扇形的面积,即可得到阴影的面积.
【详解】解:连接,
与扇形相切于,
,
四边形是矩形,
,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,
,
矩形的面积,
扇形的面积,
阴影的面积矩形的面积扇形的面积.
故答案为:.
【典例3】(2025·山东济宁·二模)如图,在中,,的平分线交于点D,点E是边上一点,以为直径的经过点D,并交边于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若点F是的中点,的半径为2,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的判定,求不规则图形面积,解直角三角形,弧,圆心角和圆心角之间的关系等等,熟知圆的相关知识是解题的关键.
(1)根据角平分线的定义和等边对等角可证明,则,进而得到,据此可证明结论;
(2)可证明得到,解直角三角形得到,再根据列式计算即可.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:如图所示,连接,
∵平分,
∴,
∴,
∵点F是的中点,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
.
【变式1】(2025·山东青岛·一模)如图所示,在中,,以点A为圆心,2为半径的与相切于点,交于点,交于点,且,则图中阴影部分的面积是______.
【答案】
【分析】本题主要考查扇形面积的计算,掌握扇形面积公式(n为圆心角的度数、r为圆的半径)是解题的关键.
如图:连接,可知,结合条件可求得的面积,再求得扇形的面积,最后根据面积的和差即可解答.
【详解】解:如图:连接,
由已知可得:,,,,
阴影部分的面积为:.
故答案为:.
【变式2】(2025·广东韶关·一模)如图,在扇形中,,的平分线交弧于点C,过点C作于点D,于点E,则图中阴影部分的面积为___________.(结果保留π)
【答案】/
【分析】本题主要考查求其他不规则图形的面积,角平分线的性质,扇形面积;根据题意得到,,求出,证出四边形是正方形,得到,,再结合扇形面积公式求出结果即可.
【详解】解:连接,如图:
∵的平分线交弧于点C,,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴四边形是正方形,
∵,
∴,
∴
∴
∴,
∴,
故答案为:.
【变式3】(2025·山东聊城·二模)如图,四边形在直角坐标系中,点,,且,以点O为圆心,长为半径画弧交y轴于点D,交于点E,点M为y轴上一点,,连接.
(1)求证:是弧所在圆的切线;
(2)求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先证明四边形为矩形,求出,在中求出,在中求出,在中求出,进而可证是弧所在圆的切线;
(2)根据求解即可.
【详解】(1)证明:连接
,
四边形为矩形
∵点,
∴,
∵,
∴,
∵,
,
由题意知
在中
在中
在中
为弧所在圆的切线.
(2)解:
题型02 割补法
【典例1】(2025·山东菏泽·二模)如图,正六边形的边长为,以点为圆心,的长为半径画弧,连接,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正多边形的性质,等腰三角形的性质,扇形的面积等,过点作于,利用正六边形和等腰三角形的性质可得,,即得,进而可得,再根据扇形的面积公式计算即可求解,掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解:过点作于,
∵四边形是边长为的正六边形,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:.
【典例2】(2025·山东青岛·一模)如图,在边长为的正方形网格中,“状”图案(阴影部分)是由半径分别为和,圆心在格点上的两种弧围成的,则阴影部分的面积是______.
【答案】
【分析】本题考查了扇形面积公式,求其他不规则图形的面积,由图形可知,然后代入求解即可,解题关键是掌握由扇形面积公式求该不规则图形面积的求法.
【详解】解:如图,
∴
,
故答案为:.
【典例3】(2025·山东聊城·二模)如图,是的外接圆,为直径,点是的内心,连接并延长交于点,过点作,交的延长线于点.
(1)求证:与相切;
(2)连接,若的半径为2,,求阴影部分的面积(结果用含的式子表示).
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,交于点,根据等腰三角形的性质得到,由为的内心,得到,求得,根据圆周角定理得到,求得,根据切线的性质得到,根据平行线的判定定理得到结论;
(2)根据三角函数的定义得到,求得,求得,根据扇形和三角形的面积公式即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接,交于点,
∵,
∴,
∵为的内心,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴
∵
∴
∴
∵为的半径,
∴为的切线;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴.
【变式1】(2025·山东青岛·模拟预测)如图,是边长为等边三角形,以为直径作半圆,交于点,交于点,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查扇形的面积公式,掌握扇形的面积公式是解题的关键.
连接,根据菱形面积公式和扇形面积公式计算得到答案.
【详解】连接,
是边长为的等边三角形,
,
,
,
,
为等边三角形,边长为3,
,
,
,
,
同理可得,,
四边形为菱形,
,
,
.
故选:D.
【变式2】(2025·山东枣庄·模拟预测)如图,已知是的直径,C,D是上的点,且与交于点E,连接.若,,则图中阴影部分的面积为_____.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,勾股定理,垂径定理,扇形面积,先根据是的直径,得,因为得,,运用圆周角定理得,,则,,即可算出阴影部分的面积.
【详解】解:连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,,
则,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
则,
∴,
,
则.
故答案为:.
【变式3】(2025·山东泰安·二模)如图,在中,,以为直径作交斜边于点E.连接并延长交的延长线于点D,交于点G.F为中点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了直角所对的圆周角是直角,直角三角形的性质,等腰三角形的判定和性质切线的判定定理,等边三角形的判定和性质,解直角三角形,扇形的面积,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)连接,得到,推出,得到,推出,即可得到结论;
(2)由得到是等边三角形,得出,求出,得到.
【详解】(1)证明:如图,连接,
为直径,
,
∴,
为中点,
,
,
,
,
,
为的半径,
为的切线;
(2)解:,
是等边三角形,
,
,
,即,
,
.
【变式4】(2025·山东青岛·模拟预测)如图,在中,,,,将绕点O顺时针旋转后得,将线段绕点逆时针旋转后得线段,分别以点,为圆心,以,长为半径画弧和弧,连接,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是扇形面积的计算、旋转的性质、全等三角形的性质、勾股定理,扇形的面积公式为.作于H,根据勾股定理求出,根据阴影部分面积的面积的面积扇形的面积扇形的面积、利用扇形面积公式计算即可.
【详解】解:作于H,如图所示:
∵,,,
∴,
由旋转,得,
∴,,
∴;
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
阴影部分面积的面积的面积扇形的面积扇形的面积
.
故选:D.
【变式5】(2025·山东青岛·二模)如图,是的直径,是的两条弦.分别延长和相交于点,已知,,弦的长为,则图中阴影部分面积为______.
【答案】
【分析】先得出,结合半径相等得,则,运用勾股定理算出半径,再证明是等边三角形,根据,得,然后分别求出,,,,再代入阴影面积进行计算,即可作答.
【详解】解:连接,过点D作,过点O作,如图所示:
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵弦的长为,
∴
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,,
∴
∵,且,
∴,
即,
∴,
∴,
在中,
∴
∴,
∴
∴阴影面积
,
故答案为:.
题型03 旋转法
【典例1】(2025·山东日照·二模)如图,以为直径的半圆,绕点顺时针旋转,点的对应点为点交半圆于点,若,则图中阴影部分的面积为___________.
【答案】
【分析】本题主要考查圆周角定理,等边三角形的判定和性质,求不规则图形的面积,解直角三角形等等.连接,,根据题意可得,,证明是等边三角形,结合图形得出,,,利用计算即可得出结果.
【详解】解:连接,,
∵为半圆O的直径,
∴,
由题意得,
∴,
∴是等边三角形,
在中,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
故答案为:.
【变式1】(2025·山东青岛·模拟预测)如图,在菱形中,对角线交于点O,以O为圆心作菱形的内切圆,分别交于E、F、G、H,若,则阴影部分面积为___________(结果保留π).
【答案】
【分析】本题主要考查菱形的性质,切线的性质,连接,可证明由勾股定理得根据面积法可得,根据阴影部分面积可得结论.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴
∴
连接,则经过点O,
∵是菱形的内切圆,
∴
∵
∴,
又
∴
∴
又
∴阴影部分面积,
故答案为:
【变式2】(2025·广东深圳·模拟预测)如图,在中,,将绕点A逆时针旋转后得到,则图中阴影部分的面积是 ____________________ .
【答案】
【分析】先利用含30度的直角三角形三边的关系计算出,再根据旋转的性质得到,,则,接着在中计算出,从而得到,然后根据扇形的面积公式,利用图中阴影部分的面积进行计算.
【详解】解:∵,
∴,,
∵将绕点A逆时针旋转后得到,
∴,,
∴,
在中,∵,
∴,
∴,
∴图中阴影部分的面积2.
故答案为:.
【点睛】本题考查了扇形面积的计算:设圆心角是n°,圆的半径为R的扇形面积为S,则或(其中l为扇形的弧长).求阴影面积的主要思路是将不规则图形面积转化为规则图形的面积.也考查了旋转的性质.
题型04 对称法
【典例1】(2025·山东青岛·一模)如图,在扇形中,,C为上的一点,连接,.如果四边形为菱形,则图中阴影部分的面积为_______.
【答案】
【分析】本题考查的是扇形面积的计算,熟记扇形的面积公式及菱形的性质是解答此题的关键.连接,过点作于点,四边形是菱形可知,再由可知是等边三角形,,故与为边长相等的两个等边三角形,再根据锐角三角函数的定义得出的长,由即可得出结论.
【详解】解:连接,过点作于点,
∵四边形是菱形,
∴.
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴与为边长相等的两个等边三角形.
∵,
∴.
∴.
故答案为:.
【典例2】(2025·山东济南·一模)如图,等边是的内接三角形,若的半径为,则阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】连接、,连接并延长并于点,根据垂径定理和等边三角形的性质求出的面积,再利用扇形的面积公式结合图形求解.
【详解】解:连接、,连接并延长并于点,如下图,
则.
等边是的内接三角形,
,
,,
,,
,
,
图中阴影部分的面积.
故答案为:.
【变式1】(2025·山东临沂·二模)如图,在中,,以为直径的交于点D,的切线交于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先证为的切线,由于也为的切线,由切线长定理可得,则可得,再由可得,则,进而可得.
(2)在中,先由勾股定理可得,进而可得,.由可得,进而可得,由即可求出阴影部分的面积.
【详解】(1)证明:如图,连接.
,
.
为的直径,
为的切线,,
.
∵为的切线,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴.
(2)解:如图,连接,.
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴.
∵,
,
,
由(1)知.
又∵,,
∴,
∴,
∴.
【变式2】(2025·山西临汾·二模)如图,在正六边形中,连接,,以点D为圆心,的长为半径作,若,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是正多边形和圆、扇形面积计算,掌握正六边形的性质、扇形面积公式是解题的关键.连接,根据正六边形的性质求出、、,根据正切的定义求出,根据三角形面积公式、扇形面积公式计算,得到答案.
【详解】解:如图,连接,
∵六边形为正六边形,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
则,
故选:A.
题型05 容斥原理法
【典例1】(2025·山东济南·二模)如图,在正方形中,,分别以为圆心,以的长为半径作弧,则阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】如图,设两弧的交点为点O,过点O作于点E,连接、,先根据正方形的性质、等边三角形的判定与性质可得,再利用扇形的面积公式可得出图中①和②的面积,然后根据阴影部分的面积等于扇形面积与扇形面积之和减去图中①和②的面积即可得.
【详解】如图,设两弧的交点为点O,过点O作于点E,连接、,
由题意得:,
四边形是正方形,,
,
,
是等边三角形,
,
,
图中①的面积为,
图中②的面积为,
阴影部分的面积为,
,
,
,
故答案为:.
【典例2】(2025·山东济南·二模)如图,在中,,,,分别以、为直径画半圆,则图中阴影部分的面积为_____.(结果保留)
【答案】/
【分析】本题考查了求阴影部分的面积.图中阴影部分的面积为两个半圆的面积-三角形的面积,然后利用三角形的面积计算即可.
【详解】解:设各个部分的面积为:、、、、,如图所示,
∵两个半圆的面积和是:,
的面积是,阴影部分的面积是:,
∴图中阴影部分的面积为两个半圆的面积减去三角形的面积.
即阴影部分的面积.
故答案为:.
【变式1】(2025·云南·模拟预测)如图所示,分别以等边三角形的三个顶点为圆心,边长为半径画弧,得到的封闭图形是莱洛三角形.若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了不规则图形的面积的求解,阴影面积为扇形的面积减去等边三角形的面积的倍,代入已知数据计算即可.
【详解】解:过A点作于D点,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,,
∴,
故选:C.
【变式2】(2025·吉林长春·模拟预测)如图,两个半径都为的圆按如图方式放置,过的圆心,则阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】本题考查了扇形的面积公式的运用,等边三角形的判定与性质,勾股定理,直角三角形性质,设两个圆的交点为,,连接,,,,,,与相交于,求出和的面积,再根据即可求解,熟练掌握扇形的面积公式是解题的关键.
【详解】解:设两个圆的交点为,,连接,,,,,,与相交于,
由题意得:
∴与是全等的等边三角形,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:.
【变式3】(2025·山东枣庄·三模)如图,在中,,,为上一点,以点为圆心,为半径作弧,交于点,与相切于点,再以点为圆心,为半径作弧,交于点,则阴影部分的面积为___________.
【答案】
【分析】本题考查根据特殊角的三角函数值求角度,以及扇形面积相关计算问题.根据特殊角的三角函数值,求出的度数,利用图中阴影部分的面积,求出答案即可.
【详解】解:连接,作于点,
∵,,
∵,
∴,
∵是的切线,点为切点,
∴,即,
∴,,,
∴阴影部分的面积
,
故答案为:.
1.(2025·山东日照·二模)如图,是的直径,是的切线,切点为交于点,点是的中点,若半径为1,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查切线的性质、三角函数及扇形面积公式,熟练掌握切线的性质、三角函数及扇形面积公式是解题的关键;连接,由题意易得,则有,然后可得,,,进而根据割补法及扇形面积公式可进行求解.
【详解】解:连接,如图所示:
∵是的直径,是的切线,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
在中,由勾股定理可得:,
∴,
∵点是的中点,点O是的中点,
∴,
∴;
故选A.
2.(2025·山东青岛·模拟预测)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】本题考查扇形的面积的计算、矩形的性质,等边三角形的判定和性质,解题的关键是学会利用分割法求阴影部分的面积,如图,连接、,由题意易知是等边三角形,根据计算即可解决问题.
【详解】解:如图,连接、.
由题意知,
∴,
∴点是半圆的圆心,
∴,
∴是等边三角形,
.
故答案为:.
3.(2025·山东烟台·一模)如图,在中,,,将绕点顺时针旋转得到,则图中阴影部分的面积为_____.
【答案】
【分析】本题考查的知识点是旋转的性质、扇形面积公式、勾股定理,解题关键是理解阴影部分面积的组成.
结合旋转性质得出阴影部分面积可表示为,再结合扇形面积公式及勾股定理即可得解.
【详解】解:根据旋转性质可得:
,,,
,,
,
,
,
,
又中,,
即,
,
.
4.(2025·山东潍坊·一模)如图,内接于,为的直径,的平分线交于点D,交于点E,过点C作交的延长线于点F,连接,.
(1)求证:为的切线;
(2)已知,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,证明,得出,结合角平分线的定义得出,由垂径定理得出,即可得证;
(2)连接、,由(1)可得:,求得,,,解直角三角形得出,,再由计算即可得解.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:如图,连接、,
由(1)可得:,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴.
5.(2025·山东泰安·三模)如图,在中,,以为直径的分别交边,于点D,F,过点D作于点E.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为3,,求的长;
(3)若,,求图中阴影部分的面积.(直接写出计算的结果)
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)连接,由,得,由等边对等角得,,进而可得,所以,由平行线的性质得出,即可证明是的切线;
(2)连接,,利用勾股定理及三角函数解,求出,由等腰三角形三线合一得出,再通过证明,推出,根据对应边成比例即可求解;
(3)过点O作于点M,连接,构造矩形,设,则,,解求出半径,根据即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵为的半径,
∴是的切线;
(2)解:如图,连接,,
为的直径,的半径为3,
,,
,
,
在中,,
,
解得(负值舍去),
中,,,
,
,
,
,
,
;
(3)解:如图,过点O作于点M,连接,
,,
,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
,
,
设,
,,
在中,,
,
解得,
,即半径为,
,,
.
1.(2025·山东济南·二模)如图,已知是的直径,C,D是上的点,且与交于点E,连接.若,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆周角定理,勾股定理,垂径定理,扇形面积,先根据是的直径,得,因为,得,,运用圆周角定理得,,则,,,即可算出阴影部分的面积.
【详解】解:连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,,
则,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
则,
∴,
,
则,
故选:D.
2.(2025·山东青岛·模拟预测)如图,在中,,以点为圆心、的长为半径画弧交于点,交于点,以点为圆心、的长为半径画弧,交于点,交弧于点,则图中阴影部分的面积为_____.
【答案】/
【分析】本题主要考查了不规则图形的面积计算,等边三角形的性质与判定,解直角三角形, 勾股定理,连接、,通过观察图形得到,分别求出每块面积即可.
【详解】解:连接、,过点作于点
在中,,,,
∴,,
由题意可知,
∴为等边三角形,为等边三角形
∴
∴,
∴
∴,
在中,,,
∴,
∴,
,
,
,
∴
故答案为:.
3.(2025·山东聊城·一模)如图,是的直径,点是上的一点,延长到点,连接,使得.
(1)试判断与的位置关系;
(2)若,,求阴影部分面积.
【答案】(1)是的切线
(2)
【分析】本题考查了圆的切线的判定,圆周角定理,求不规则图形面积等知识,掌握圆的相关性质和扇形面积公式是解题关键.
(1)连接,由直径得到,再结合等边对等角的性质,得到,进而得出,即可证明结论;
(2)先得出,进而得出,最后由阴影部分的面积,即可求出图中阴影部分的面积.
【详解】(1)解:是的切线,
理由:连接,
,
,
是的直径,
,
,
,
,
,
,
是的半径,
是的切线;
(2)解:,,
,,
∵,
,,
,
求阴影部分面积.
4.(2025·山东临沂·一模)如图,是的直径,是的中点,过点作的垂线,垂足为点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,证明,可得,再进一步可得结论;
(2)连接,,证明四边形是矩形,可得,再证明,可得,可得,利用可得答案.
【详解】(1)证明:是的直径,是的中点,过点作的垂线,垂足为点.如图,连接,则,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:是的直径,如图,连接,,交于点,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
5.(2025·山东淄博·一模)如图1所示,,,,是上的四个点,是的直径,,交于点,,.
(1)求证:;
(2)求的长;
(3)连接,交于点,求图2中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题综合考查了等边三角形的判定和性质、垂径定理、圆周角定理、相似三角形的判断和性质以及扇形的面积公式.
(1)先根据,可知,再根据即可得出;
(2)根据,得出,以此求出的长;
(3)由勾股定理得,可证得为等边三角形,则,由垂径定理可知,则,,再根据阴影部分的面积即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
(2)∵,
∴,
∵,,
∴,
解得:.
(3)∵是的直径,
∴,
则,
∴,
∴为等边三角形,则,
∵,
∴,则,
∴阴影部分的面积
.
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