内容正文:
专题02 面积问题
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
考向01 三角形的面积 考向02 四边形的面积
考向03 圆的面积
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
2023、2024、2025年考法解读
2026年考法预测
近三年山东中考面积问题,以三角形、四边形、圆与扇形面积为核心载体,分三大考查形式:坐标系内代数综合(结合反比例、二次函数)、纯几何动态综合(折叠、旋转、动点)、不规则图形面积求解。命题注重与函数、全等相似、圆的性质深度融合,选填侧重基础技巧,解答题多为压轴综合,核心考查面积公式应用、割补转化、数形结合、动态最值分析能力。
2026 年山东中考面积问题仍为高频重难点,分值与考查梯度保持稳定,选填、解答题均有覆盖,核心呈现三大命题趋势。其一,基础题型仍以三角形、四边形、圆与扇形面积计算为核心,选填题侧重考查割补法、等积变形、转化法求解不规则图形面积,常结合反比例函数性质、图形折叠旋转、正方形与矩形性质命题,保持 “小而活” 的特点。其二,解答题将延续二次函数与面积综合的压轴定位,重点考查坐标系内动态几何的面积最值、特殊四边形面积与函数解析式的综合应用,深度融合动点、全等相似、三角函数等知识点。其三,命题将进一步强化几何动态变换中的面积极值探究,注重对数形结合、建模能力与逻辑推理能力的综合考查。
重●难●要●点●剖●析
考向01 三角形的面积
题型1 坐标系中的三角形面积
① 在坐标系中求三角形的面积时,一般应求出三个顶点的坐标;
② 若三角形有水平或者竖直的边,则以此为底,易求高,从而可直接求三角形的面积;
③ 若三角形没有水平或者竖直的边,则一般采用间接法,即构造一个矩形,用矩形面积减去三个直角三角形的面积即可得所求三角形的面积;
1.(2025·山东淄博·中考真题)如图,为矩形(边,分别在,轴的正半轴上)对角线上的点,且,经过点的反比例函数的图象分别与,相交于点,,连接,,,若的面积是24,则的面积为( )
A.25 B.26 C. D.
2.(2024·山东潍坊·中考真题)如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象的一个交点是.点在直线上,过点作轴的平行线,交的图象于点.
(1)求这个反比例函数的表达式;
(2)求的面积.
3.(2024·山东济南·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线经过点,顶点为;抛物线,顶点为.
(1)求抛物线的表达式及顶点的坐标;
(2)如图1,连接,点是拋物线对称轴右侧图象上一点,点是拋物线上一点,若四边形是面积为12的平行四边形,求的值;
(3)如图2,连接,点是抛物线对称轴左侧图像上的动点(不与点重合),过点作交轴于点,连接,求面积的最小值.
题型2 几何图形中的三角形面积
① 若直接求某三角形的面积,则该题往往要借助三角比、勾股定理、相似、全等来求底和高;
② 求直角三角形斜边上的高时,一般采用面积法,即等于两直角边的乘积比斜边;
③ 若求三角形面积的最值问题时,一般设某边为x,写出S关于x的关系式,借助函数的思想求最值。
4.(2025·山东淄博·中考真题)如图,是以正方形的顶点为圆心,为半径的弧上的点,连接,,将线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接.若,则的最大面积是( )
A. B. C. D.
5.(2024·山东烟台·中考真题)如图,在中,,,.E为边的中点,F为边上的一动点,将沿翻折得,连接,,则面积的最小值为________.
6.(2023·山东聊城·中考真题)如图,在四边形中,点E是边上一点,且,.
(1)求证:;
(2)若,时,求的面积.
考向02 四边形的面积
题型1 坐标系中的四边形的面积
① 和三角形一样,在坐标系中求四边形的面积时,首先应尽量求出四个顶点的坐标;
② 若四边形是特殊的四边形,则可根据面积公式求解;
③ 通常情况需要采用间接法求四边形的面积,一是连接一条对角线,求出所分成两个三角形的面积;二是在外围构造一个矩形,用大矩形的面积减若干直角三角形的面积即可。
7.(2025·山东滨州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一张纸片被y轴分成矩形和平行四边形两部分.点A的坐标为,点B,C分别在x轴和y轴上,点D的坐标为.下列结论:
①纸片的面积是;
②点E的坐标为;
③若直线既平分矩形的面积又平分的面积,则直线的解析式为;
④若点M是直线上的一个动点,连接EM,设,点C到的距离为n,则m与n之间的关系式为.
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2025·山东德州·中考真题)如图,矩形的顶点O,A,C的坐标分别是,,,与矩形周长相等,的面积是矩形面积的一半,则点D的坐标为( )
A. B. C. D.
9.(2024·山东淄博·中考真题)如图所示,正方形与(其中边,分别在,轴的正半轴上)的公共顶点在反比例函数的图象上,直线与,轴分别相交于点,.若这两个正方形的面积之和是,且.则的值是( )
A.5 B.1 C.3 D.2
题型2 几何图形中四边形的面积
① 平行四边形面积=底×高;
② 矩形面积=长×宽;
③ 菱形面积=底×高=对角线乘积的一半;
④ 正方形的面积=边长2;
⑤ 梯形的面积=(上底+下底)×高÷2;
10.(2025·山东东营·中考真题)如图所示,正方形的边长为2,其面积标记为,以为斜边作等腰直角三角形,以该等腰直角三角形的一条直角边为边向外作正方形,其面积标记为,按照此规律继续下去,则的值为_____.
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
即等腰直角三角形的直角边为斜边的倍,
∵正方形的边长为2,
,
∴面积标记为的正方形边长为,
则,
面积标记为的正方形边长为,
则,
面积标记为的正方形的边长为,
则,
……,
,
则的值为:,
故答案为:.
11.(2025·山东威海·中考真题)把一张矩形纸片按照如图①所示的方式剪成四个全等的直角三角形,四个直角三角形可拼成如图②或图③所示的正方形.若矩形纸片的长为m,宽为n,四边形的面积等于四边形面积的2倍,则___________.
12.(2025·山东济南·中考真题)在中,,,,点O为的中点.在中,,,,连接并延长到点F,使,连接.
【初步感知】(1)如图1,当点D,E分别在,上时,请完成填空:___________;___________.
【深入探究】(2)如图2,若将图1中的绕点B按逆时针方向旋转一定的角度,连接,,,.
①(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由.
②当四边形的面积最小时,求线段的长.
考向03 圆的面积
题型1 圆、扇形的面积
1 圆的面积=πr2;
2
扇形的面积= = ;
3
圆锥的侧面积= (r为底面圆的半径,l为母线长)
圆锥的表面积= ;
13.(2025·山东东营·中考真题)小华用铁皮制作一个烟囱帽,烟囱帽的三视图如图所示,已知主视图和左视图均为边长是的等边三角形,则所需铁皮面积(接缝面积忽略不计)为( )
A. B. C. D.
14.(2024·山东东营·中考真题)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416,如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为.若用圆内接正八边形近似估计的面积,可得的估计值为_________.
15.(2023·山东泰安·中考真题)如图,是的外接圆,半径为4,连接OB,OC,OA,若,,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
题型2 直接和差法求不规则图形的面积
1
;
2
;
3
④ ;
16.(2025·山东德州·中考真题)如图,从一张半圆形的铁片上剪下一个小的半圆形铁片,为了计算剩余部分的面积,在图中作出一条小圆的切线,并使它平行于大圆的直径.设这条切线交大圆于点A,B,量得的长是,则剩余部分的面积是( )
A. B. C. D.
17.(2013·山东潍坊·中考真题)为了改善市民的生活环境,我是在某河滨空地处修建一个如图所示的休闲文化广场.在Rt△ABC内修建矩形水池DEFG,使顶点D、E在斜边AB上,F、G分别在直角边BC、AC上;又分别以AB、BC、AC为直径作半圆,它们交出两弯新月(图中阴影部分),两弯新月部分栽植花草;其余空地铺设地砖.其中米,∠BAC=600.设EF=x米,DE=y米.
(1)求y与x之间的函数解析式;
(2)当x为何值时,矩形DEFG的面积最大?最大面积是多少?
(3)求两弯新月(图中阴影部分)的面积,并求当x为何值时,矩形DEFG的面积等于两弯新月面积的?
18.(2012·山东日照·中考真题)如图1,正方形OCDE的边长为1,阴影部分的面积记作S1;如图2,最大圆半径r=1,阴影部分的面积记作S2,则S1________S2(用“>”、“<”或“=”填空)
题型3 转化法求不规则图形的面积
1 已知CD∥AB,则=
2 已知OE=EB,=
19.(2023·山东滨州·中考真题)如图,某玩具品牌的标志由半径为的三个等圆构成,且三个等圆相互经过彼此的圆心,则图中三个阴影部分的面积之和为( )
A. B. C. D.
20.(2023·山东枣庄·中考真题)如图,为的直径,点C是的中点,过点C做射线的垂线,垂足为E.
(1)求证:是切线;
(2)若,求的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积(用含有的式子表示).
21.(2022·山东东营·中考真题)如图,为的直径,点C为上一点,于点D,平分.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若的半径为2,求图中阴影部分的面积.
题型4 构造和差法求不规则图形的面积
1
→ ;
2
→
3
→
22.(2025·山东东营·中考真题)如图,是的直径,、是上的两点,,于点,延长交的延长线于点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为,求图中阴影部分的面积.
23.(2024·山东德州·中考真题)如图,圆与都经过A,B两点,点在上,点C是上的一点,连接并延长交于点P,连接.
(1)求证:
(2)若,.
①求的半径;
②求图中阴影部分的面积.
24.(2024·山东泰安·中考真题)两个半径相等的半圆按如图方式放置,半圆的一个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( )
A. B. C. D.
重●难●提●分●必●刷
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(2025·山东枣庄·二模)刘徽是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术》中提出了“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积.如图,若用圆的内接正十二边形的面积来近似估计的面积S,设的半径为1,则的值为( )()
A.0.14 B.0.2 C.0.5 D.1
2.(2024·山东烟台·一模)如图,将边长为的正六边形铁丝框(面积记为),变形为以点为圆心,为半径的扇形(面积记为),则的值为( )
A. B. C.1 D.
二、多选题
3.(2024·山东潍坊·一模)如图,在中, ,分别以为直径作半圆围成两月牙形(图中阴影部分),过点C作分别交三个半圆于点D,E,F.则下列说法一定正确的是( )
A.四边形为矩形 B.
C. D.两月牙形的面积等于四边形面积的
三、填空题
4.(2025·山东泰安·一模)四边形的对角线、的长分别为m、n,可以证明当时(如图),四边形的面积,那么当、所夹的锐角为θ时(如图),四边形的面积_______.(用含m、n、θ的式子表示)
5.(2025·山东·二模)如图1,在边长为的正方形内部有一不规则图案(图中阴影部分),为测算阴影部分面积,小亮利用计算机进行模拟试验,通过计算机在正方形区域随机投放一个点,并记录该点落在阴影上的频率数据,结果如图2所示.小亮由此估计阴影部分面积约为______.
6.(2025·山东济南·二模)一把折扇展开后如图所示,其纸面部分近似的看作是两个扇形围成的.其中,,,,则折扇纸面部分的面积是______.
7.(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______.
8.(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______.
四、解答题
9.(2024·湖南郴州·模拟预测)项目式学习:
项目主题
反比例函数k的几何意义之三角形面积
项目情境
已知矩形的两邻边、分别落在x正半轴与y正半轴上,反比例函数的图象经过点B,的图象分别与、交于点D、E.
活动任务一
(1)如图(1),若顶点B的坐标是,,则反比例函数的解析式是______.
驱动问题一
(2)在(1)的条件下,则的面积是______;
活动任务二
(3)如图(2),当,时,则的面积是______.
驱动问题二
(4)通过观察、思考上题的计算方法、结果,猜想到的面积有何规律或特征吗?请你用含,的代数式,表示的面积(写出推理过程).
10.(2024·河南开封·二模)【问题背景】
“综合与实践”课上,王老师带领同学们剪拼图形,用发展的眼光看问题,感受图形的变换美!
【特例感知】
(1)如图(1),纸片为矩形,且,,点E,F分别为边,的中点,沿将纸片剪成两部分,将纸片沿纸片的对角线方向向上平移.
①当纸片平移至点与的中点O重合时,两个纸片重叠部分的面积与原矩形纸片的面积之比是______.
②当两个纸片重叠部分的面积与原矩形纸片的面积之比是时,则平移距离为______.
【类比探究】
(2)如图(2),当纸片为菱形,,时,将纸片沿其对角线剪开,将纸片沿方向向上平移.当两个纸片重叠部分的面积与纸片的面积之比为时,求平移距离(用含a的式子表示).
【拓展延伸】
(3)某小组将图(2)剪下来的与图(1)中的四边形按图(3)的方式放在同一平面内,使点L与点B重合,与重合.将从如图(3)所示的起始位置开始绕B点逆时针旋转,旋转过程中,边与边相交于点T,边与边相交于点S,连接.请直接写出旋转过程中,,之间的数量关系.
11.(2025·山东滨州·一模)【初步发现】
如图1,的内切圆与斜边相切于点,与相切于点,求的面积.
解:设线段的长为,根据切线长定理得,
在中,
根据勾股定理得,
整理得,
所以.
请同学们想一想的面积等于与的积.这仅仅是巧合吗?
【深入探索】
(1)已知:如图2,的内切圆与相切于点,与相切于点.
①若,求证:的面积等于;
②若,求证:.
【拓展延伸】
(2)已知:的内切圆与相切于点.请直接写出的面积.
12.(2025·山东济南·二模)如图,已知二次函数的图象与轴交于A和两点,与轴交于,连接,在线段上有一动点,过点作轴的平行线交二次函数的图象于点,交轴于点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)当的横坐标为,求与的面积比;
(3)若动点横坐标记为,的面积记为,的面积记为,且,写出与的函数关系,并判断是否有最大值,若有请求出;若没有请说明理由.
13.(2025·山东潍坊·二模)如图,有一张边长为的菱形纸片,现用它裁出一个矩形纸片,矩形纸片的四个顶点、、、分别位于菱形的四条边上,且,.如何裁剪才能使裁出的矩形纸片的面积最大?最大面积是多少?
14.(2025·山东菏泽·一模)如图,平面直角坐标系中,矩形的顶点在函数的图象上,.将线段沿轴正方向平移得线段(点平移后的对应点为),交函数的图象于点,过点作轴于点.
(1)求函数关系式;
(2)的面积与四边形的面积的数量关系为_________;(填“”,“”或“”)
(3)证明:.
15.(2025·山东东营·一模)如图,抛物线的顶点为,与 x 轴交于 A、B 两点,且 B,与y 轴交于点 C .
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)对称轴上是否存在点 N ,使的周长最小,若存在,请求出点坐标,若 不存在,请说明理由;
(3)在直线的下方抛物线的图象上能否找到一点 P ,使四边形的面积最大?若能,请求出面积的最大值及点 P 的坐标;若不能,请说明理由.
16.(2023·广东深圳·二模)(一)、问题背景:
数学活动课上,老师拿出一个由五连格边长为1的正方形连成的L形教具,将它放入一个的直角三角形中,,,如图1顶点D,E,F,G刚好落在三边上,请求出此直角三角形的面积.
(二)、问题提出与解决:(以下问题二选一解答)
(1)小颖同学受到启发,将此教具放入如图的直角坐标系中,顶点A,B,C分别落在坐标轴上,提出问题:如图2,如果反比例函数图像经过顶点D,试求出反比例解析式.
(2)小明同学也受到启发,画了一个圆,如图3,将此教具放入圆内,使圆经过其顶点A,B,C,提出问题:怎么算出圆的面积?
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第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
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要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
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近三年山东中考面积问题,以三角形、四边形、圆与扇形面积为核心载体,分三大考查形式:坐标系内代数综合(结合反比例、二次函数)、纯几何动态综合(折叠、旋转、动点)、不规则图形面积求解。命题注重与函数、全等相似、圆的性质深度融合,选填侧重基础技巧,解答题多为压轴综合,核心考查面积公式应用、割补转化、数形结合、动态最值分析能力。
2026 年山东中考面积问题仍为高频重难点,分值与考查梯度保持稳定,选填、解答题均有覆盖,核心呈现三大命题趋势。其一,基础题型仍以三角形、四边形、圆与扇形面积计算为核心,选填题侧重考查割补法、等积变形、转化法求解不规则图形面积,常结合反比例函数性质、图形折叠旋转、正方形与矩形性质命题,保持 “小而活” 的特点。其二,解答题将延续二次函数与面积综合的压轴定位,重点考查坐标系内动态几何的面积最值、特殊四边形面积与函数解析式的综合应用,深度融合动点、全等相似、三角函数等知识点。其三,命题将进一步强化几何动态变换中的面积极值探究,注重对数形结合、建模能力与逻辑推理能力的综合考查。
重●难●要●点●剖●析
考向01 三角形的面积
题型1 坐标系中的三角形面积
① 在坐标系中求三角形的面积时,一般应求出三个顶点的坐标;
② 若三角形有水平或者竖直的边,则以此为底,易求高,从而可直接求三角形的面积;
③ 若三角形没有水平或者竖直的边,则一般采用间接法,即构造一个矩形,用矩形面积减去三个直角三角形的面积即可得所求三角形的面积;
1.(2025·山东淄博·中考真题)如图,为矩形(边,分别在,轴的正半轴上)对角线上的点,且,经过点的反比例函数的图象分别与,相交于点,,连接,,,若的面积是24,则的面积为( )
A.25 B.26 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了反比例函数的图象和性质,设A点坐标为,点C的坐标为,得到点D,E,F的坐标,然后求出和的长,然后根据三角形面积公式求出的值,再根据解答即可.
【详解】解:设A点坐标为,点C的坐标为,
则点B的坐标为,点D的坐标为,
又∵点D在反比例函数的图象上,
∴,
又∵点E,F在反比例函数的图象上,
∴点F的坐标为,点E的坐标为,
∴,,
∴,
解得,
∴
,
故选:D.
2.(2024·山东潍坊·中考真题)如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象的一个交点是.点在直线上,过点作轴的平行线,交的图象于点.
(1)求这个反比例函数的表达式;
(2)求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】本题考查了待定系数法求反比例函数的表达式,坐标与图形,三角形的面积,利用待定系数法求出反比例函数的表达式是解题的关键.
()利用正比例函数求出点的坐标,再代入反比例函数的表达式即可求解;
()分别求出的坐标,得到的长度,再根据坐标与图形以及三角形的面积公式计算即可求解;
【详解】(1)解:把代入得,,
∴,
∴,
把代入得,,
∴,
∴反比例函数的表达式为;
(2)解:把代入得,,
∴,
∵轴,
∴点的横坐标为,
把代入得,,
∴,
∴,
∴.
3.(2024·山东济南·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线经过点,顶点为;抛物线,顶点为.
(1)求抛物线的表达式及顶点的坐标;
(2)如图1,连接,点是拋物线对称轴右侧图象上一点,点是拋物线上一点,若四边形是面积为12的平行四边形,求的值;
(3)如图2,连接,点是抛物线对称轴左侧图像上的动点(不与点重合),过点作交轴于点,连接,求面积的最小值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)利用待定系数法求解出抛物线的解析式,再转化为顶点式,即可得到顶点坐标;
(2)连接,过点作轴,交延长线于点,过点作,垂足为,与轴交于,设点的横坐标为.设直线的表达式为,解方程组得到直线的表达式为,则,求得,求得于是得到,解方程得到,根据平移的性质得到,将代入,解方程即可;
(3)过作轴,垂足为,过点作轴,过点作轴,与交于点,设且,求得抛物线的顶点,得到,推出,解方程得到当时,,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【详解】(1)解:抛物线过点
得
解得
抛物线的表达式为
顶点;
(2)解:如图,连接,过点作轴,交延长线于点,过点作,垂足为,与轴交于,设点的横坐标为.
设直线的表达式为
由题意知
解得
直线的表达式为
的面积为12
,
,
解得(舍)
点先向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到点
将代入
得
解得.
(3)解:如图,过作轴,垂足为,过点作轴,过点作轴,与交于点,设且
抛物线的顶点
,
易得
当时,
点横坐标最小值为,此时点到直线距离最近,的面积最小
最近距离即边上的高,高为:
面积的最小值为.
【点睛】本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求函数的解析式,平行四边形的性质,平移的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形的面积的计算,正确地找出辅助线是解题的关键.
题型2 几何图形中的三角形面积
① 若直接求某三角形的面积,则该题往往要借助三角比、勾股定理、相似、全等来求底和高;
② 求直角三角形斜边上的高时,一般采用面积法,即等于两直角边的乘积比斜边;
③ 若求三角形面积的最值问题时,一般设某边为x,写出S关于x的关系式,借助函数的思想求最值。
4.(2025·山东淄博·中考真题)如图,是以正方形的顶点为圆心,为半径的弧上的点,连接,,将线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接.若,则的最大面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理;过点Q作于点E,过点C作交延长线于点F,连接交弧于点,则可得到,即可得到,根据垂线段最短和三角形三边关系得到,即可得到点P在时,的值最大为长,利用勾股定理和三角形的面积公式计算解答即可.
【详解】解:过点Q作于点E,过点C作交延长线于点F,连接交弧于点,
则,
又∵,
∴,
∴,
由旋转得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即当点P在时,的值最大为长,
∵是正方形,
,
∴,
∴的值最大为,
∴的最大面积是,
故选:C.
5.(2024·山东烟台·中考真题)如图,在中,,,.E为边的中点,F为边上的一动点,将沿翻折得,连接,,则面积的最小值为________.
【答案】/
【分析】根据平行四边形的性质得到,,,由折叠性质得到,进而得到点在以E为圆心,4为半径的圆上运动,如图,过E作交延长线于M,交圆E于,此时到边的距离最短,最小值为的长,即此时面积的最小,过C作于N,根据平行线间的距离处处相等得到,故只需利用锐角三角函数求得即可求解.
【详解】解:∵在中,,,
∴,,则,
∵E为边的中点,
∴,
∵沿翻折得,
∴,
∴点在以E为圆心,4为半径的圆上运动,如图,过E作交延长线于M,交圆E于,此时到边的距离最短,最小值为的长,即面积的最小,
过C作于N,
∵,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∴面积的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查平行四边形的性质、折叠性质、圆的有关性质以及直线与圆的位置关系、锐角三角函数等知识,综合性强的填空压轴题,得到点的运动路线是解答的关键.
6.(2023·山东聊城·中考真题)如图,在四边形中,点E是边上一点,且,.
(1)求证:;
(2)若,时,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由求出,然后利用证明,可得,再由等边对等角得出结论;
(2)过点E作于F,根据等腰三角形的性质和含直角三角形的性质求出和,然后利用勾股定理求出,再根据三角形面积公式计算即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,即,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:过点E作于F,
由(1)知,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,含直角三角形的性质以及勾股定理等知识,正确寻找证明三角形全等的条件是解题的关键.
考向02 四边形的面积
题型1 坐标系中的四边形的面积
① 和三角形一样,在坐标系中求四边形的面积时,首先应尽量求出四个顶点的坐标;
② 若四边形是特殊的四边形,则可根据面积公式求解;
③ 通常情况需要采用间接法求四边形的面积,一是连接一条对角线,求出所分成两个三角形的面积;二是在外围构造一个矩形,用大矩形的面积减若干直角三角形的面积即可。
7.(2025·山东滨州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一张纸片被y轴分成矩形和平行四边形两部分.点A的坐标为,点B,C分别在x轴和y轴上,点D的坐标为.下列结论:
①纸片的面积是;
②点E的坐标为;
③若直线既平分矩形的面积又平分的面积,则直线的解析式为;
④若点M是直线上的一个动点,连接EM,设,点C到的距离为n,则m与n之间的关系式为.
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】如图,延长交轴于, 求解,,,,,可得,,可得①符合题意;可得,可得②符合题意;如图,连接交于点,连接交于点,结合矩形和平行四边形,可得直线即直线既平分矩形的面积又平分的面积,进一步可得③符合题意;如图,连接,过作于,求解,进一步可得④符合题意.
【详解】解:如图,延长交轴于,
∵一张纸片被y轴分成矩形和平行四边形两部分.点A的坐标为,点B,C分别在x轴和y轴上,点D的坐标为,
∴,,,,,
∴,,纸片面积为:,故①符合题意;
∴,故②符合题意;
如图,连接交于点,连接交于点,
∵矩形和平行四边形,
∴直线即直线既平分矩形的面积又平分的面积,
∵,,,
∴,,
设直线为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为;故③符合题意;
如图,连接,过作于,
由题意可得:,而的面积为,
∴,
∴,
∵当最小时,最大,
∴当时,最小,
∵,
∴,解得:,
此时,
∴m与n之间的关系式为,故④符合题意;
故选:D
【点睛】本题考查的是一次函数的应用,矩形,平行四边形的性质,勾股定理的应用,二次根式的运算,作出合适的辅助线是解本题的关键.
8.(2025·山东德州·中考真题)如图,矩形的顶点O,A,C的坐标分别是,,,与矩形周长相等,的面积是矩形面积的一半,则点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的性质和面积公式,平行四边形的性质和面积公式,勾股定理等知识点,掌握这些是解题的关键.
根据题意可得D点的纵坐标是C点纵坐标的一半,,过D点作轴,交轴于点,用勾股定理求出长即可.
【详解】解:过D点作轴,交轴于点,如图:
与矩形周长相等,,
,
的面积是矩形面积的一半,,
,
由勾股定理得:,
点D的坐标为.
故选:A.
9.(2024·山东淄博·中考真题)如图所示,正方形与(其中边,分别在,轴的正半轴上)的公共顶点在反比例函数的图象上,直线与,轴分别相交于点,.若这两个正方形的面积之和是,且.则的值是( )
A.5 B.1 C.3 D.2
【答案】C
【分析】本题主要考查了反比例函数的图形与性质,反比例函数的系数k的几何意义,反比例函数图象上点的坐标的特征,利用线段的长度表示出点的坐标是解题的关键.设,利用正方形的性质和相似三角形的判定与性质得到a,b的关系式,再利用求得a,b值,则点A坐标可求,最后利用待定系数法解答即可得出结论.
【详解】解:设,
由题意得:.
∵正方形与(其中边分别在x,y轴的正半轴上)的公共顶点A在反比例函数的图象上,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
∴.
∴,
∴.
故选:C
题型2 几何图形中四边形的面积
① 平行四边形面积=底×高;
② 矩形面积=长×宽;
③ 菱形面积=底×高=对角线乘积的一半;
④ 正方形的面积=边长2;
⑤ 梯形的面积=(上底+下底)×高÷2;
10.(2025·山东东营·中考真题)如图所示,正方形的边长为2,其面积标记为,以为斜边作等腰直角三角形,以该等腰直角三角形的一条直角边为边向外作正方形,其面积标记为,按照此规律继续下去,则的值为_____.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,等腰直角三角形的性质、正方形的面积以及规律型中数字的变化类,根据面积的变化找出变化规律“”是解题的关键.根据题意求出面积标记为的正方形的边长,得到,同理求出,得到规律,根据规律解答.
【详解】解:如图,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
即等腰直角三角形的直角边为斜边的倍,
∵正方形的边长为2,
,
∴面积标记为的正方形边长为,
则,
面积标记为的正方形边长为,
则,
面积标记为的正方形的边长为,
则,
……,
,
则的值为:,
故答案为:.
11.(2025·山东威海·中考真题)把一张矩形纸片按照如图①所示的方式剪成四个全等的直角三角形,四个直角三角形可拼成如图②或图③所示的正方形.若矩形纸片的长为m,宽为n,四边形的面积等于四边形面积的2倍,则___________.
【答案】
【分析】首先表示出四边形的面积和四边形面积,然后根据题意得到,整理得到,,设,得到,然后解方程求解即可.
【详解】解:根据题意得,四边形的面积
四边形面积
∵四边形的面积等于四边形面积的2倍
∴
整理得,
∴
设,
∴
解得或(舍去)
∴
故答案为:.
【点睛】此题考查了完全平方公式,勾股定理,解一元二次方程等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
12.(2025·山东济南·中考真题)在中,,,,点O为的中点.在中,,,,连接并延长到点F,使,连接.
【初步感知】(1)如图1,当点D,E分别在,上时,请完成填空:___________;___________.
【深入探究】(2)如图2,若将图1中的绕点B按逆时针方向旋转一定的角度,连接,,,.
①(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由.
②当四边形的面积最小时,求线段的长.
【答案】(1)90;;(2)①(1)中的结论仍然成立,证明见解析;②
【分析】(1)证明,可得,,从而得到,进而得到;根据题意可得,即可得到;
(2)①证明四边形为平行四边形,可得,,从而得到,根据题意可得,可证明,可得,从而得到的度数,即可;②根据平行四边形的性质可得当最小时,四边形的面积最小,即当E到的距离最小时,最小,四边形的面积最小,过点E作于点M,连接,则当最小时,四边形的面积最小,从而得到当点B,E,M三点共线时,取得最小值,最小值为,此时时,最小,再由,可得,,然后根据勾股定理可得的长,再结合,即可求解.
【详解】解:∵点O为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴;
∵,,,,
∴,
∴,
∴;
故答案为:90;
(2)①中的结论仍然成立,证明
∵点O为的中点,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∵,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,;
②在中,∵,,,
∴,
由①得:四边形为平行四边形,
∴四边形的面积等于,
∴当最小时,四边形的面积最小,
即当E到的距离最小时,最小,四边形的面积最小,
如图,过点E作于点M,连接,则当最小时,四边形的面积最小,
∵,,
∴,
即当点B,E,M三点共线时,取得最小值,最小值为,
此时时,最小,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
由①得:,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,平行四边形的判定和性质等,熟练掌握相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性,勾股定理,平行四边形的判定和性质,利用类比思想解答是解题的关键.
考向03 圆的相关面积
题型1 圆、扇形的面积
1 圆的面积=πr2;
2
扇形的面积= = ;
3
圆锥的侧面积= (r为底面圆的半径,l为母线长)
圆锥的表面积= ;
13.(2025·山东东营·中考真题)小华用铁皮制作一个烟囱帽,烟囱帽的三视图如图所示,已知主视图和左视图均为边长是的等边三角形,则所需铁皮面积(接缝面积忽略不计)为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】这道题考查的是圆锥侧面积的计算,首先明确圆锥侧面积公式为 (r为底面半径,l为母线长),由三视图可知,圆锥的母线长,底面圆的直径等于等边三角形的边长,即底面半径,代入圆锥侧面积公式计算即可.
【详解】解:则所需铁皮面积
故选B
14.(2024·山东东营·中考真题)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416,如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为.若用圆内接正八边形近似估计的面积,可得的估计值为_________.
【答案】
【分析】本题考查了圆内接正多边形的性质,三角形的面积公式,勾股定理等,正确求出正八边形的面积是解题的关键.过点A作,求得,根据勾股定理可得,即可求解.
【详解】
如图,是正八边形的一条边,点O是正八边形的中心,过点A作,
在正八边形中,
∴
∵,,解得:
∴
∴正八边形为
∴
∴
∴的估计值为
故答案为:.
15.(2023·山东泰安·中考真题)如图,是的外接圆,半径为4,连接OB,OC,OA,若,,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理求得,再根据扇形的面积公式即可求解.
【详解】解:∵,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质、三角形内角和定理以及扇形的面积公式等知识,求出是解答的关键.
题型2 直接和差法求不规则图形的面积
1
;
2
;
3
④ ;
16.(2025·山东德州·中考真题)如图,从一张半圆形的铁片上剪下一个小的半圆形铁片,为了计算剩余部分的面积,在图中作出一条小圆的切线,并使它平行于大圆的直径.设这条切线交大圆于点A,B,量得的长是,则剩余部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是切线的性质、圆的面积计算,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
根据切线的性质得到,根据垂径定理求出,再根据勾股定理、圆的面积公式计算即可.
【详解】解:如图,平移小圆,使小圆的圆心与点重合,小圆与相切于,连接,
∵小圆与相切于,
,
,
在中,,
则剩余部分的面积为:,
故选:D.
17.(2013·山东潍坊·中考真题)为了改善市民的生活环境,我是在某河滨空地处修建一个如图所示的休闲文化广场.在Rt△ABC内修建矩形水池DEFG,使顶点D、E在斜边AB上,F、G分别在直角边BC、AC上;又分别以AB、BC、AC为直径作半圆,它们交出两弯新月(图中阴影部分),两弯新月部分栽植花草;其余空地铺设地砖.其中米,∠BAC=600.设EF=x米,DE=y米.
(1)求y与x之间的函数解析式;
(2)当x为何值时,矩形DEFG的面积最大?最大面积是多少?
(3)求两弯新月(图中阴影部分)的面积,并求当x为何值时,矩形DEFG的面积等于两弯新月面积的?
【答案】(1)(0<x<8)(2)(3)米时
【详解】解:(1)在Rt△ABC中,由题意得AC=米,BC=36米,∠ABC=300,
∴AB=,.
又∵AD+DE+BE=AB,∴DE=AB-AD-BE.
∴(0<x<8).
(2)∵矩形DEFG的面积,
∴当x=9时,矩形DEFG的面积最大,最大面积为平方米.
(3)记AC为直径的半圆、BC为直径的半圆、AB为直径的半圆面积分别为S1、S2、S3,两弯新月面积为S,则
由AC2+BC2=AB2可知S1+S2=S3,∴.故S=S△ABC.
∴两弯新月的面积S=(平方米).
由得,解得,符合题意.
∴当米时,矩形DEFG的面积等于两弯新月面积的.
(1)应用锐角三角函数,将AD,BE用x来表示,由DE=AB-AD-BE列式即得y与x之间的函数解析式.
(2)求出矩形DEFG面积的函数表达式,应用二次函数最值原理求解即可.
(3)应用转换思想,由S两弯新月=S△ABC,根据矩形DEFG的面积等于两弯新月面积的列方程求解即可.
18.(2012·山东日照·中考真题)如图1,正方形OCDE的边长为1,阴影部分的面积记作S1;如图2,最大圆半径r=1,阴影部分的面积记作S2,则S1________S2(用“>”、“<”或“=”填空)
【答案】<.
【详解】结合图形发现:图1阴影部分的面积等于等于矩形ACDF的面积,图2每个阴影部分正好是它所在的圆的四分之一,则阴影部分的面积大圆面积的四分之一.计算出结果后再比较S1与S2的大小即可:
∵正方形OCDE的边长为1,∴根据勾股定理得OD=, ∴AO=.
∴AC=AO-CO= -1.∴.
∵大圆面积=πr2=π∴.
∵<,∴S1<S2.
题型3 转化法求不规则图形的面积
1 已知CD∥AB,则=
2 已知OE=EB,=
19.(2023·山东滨州·中考真题)如图,某玩具品牌的标志由半径为的三个等圆构成,且三个等圆相互经过彼此的圆心,则图中三个阴影部分的面积之和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据圆的对称性可知:图中三个阴影部分的面积相等,只要计算出一个阴影部分的面积即可,如图,连接,阴影的面积=扇形的面积,据此即可解答.
【详解】解:根据圆的对称性可知:图中三个阴影部分的面积相等;
如图,连接,则,是等边三角形,
∴,弓形的面积相等,
∴阴影的面积=扇形的面积,
∴图中三个阴影部分的面积之和;
故选:C.
【点睛】本题考查了不规则图形面积的计算,正确添加辅助线、掌握求解的方法是解题关键.
20.(2023·山东枣庄·中考真题)如图,为的直径,点C是的中点,过点C做射线的垂线,垂足为E.
(1)求证:是切线;
(2)若,求的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积(用含有的式子表示).
【答案】(1)见解析;
(2);
(3)
【分析】(1)连接OC,证明,即可得到结论;
(2)连接AC,证明,从而可得,再代入求值即可;
(2)连接,证明,从而可得,,求出扇形的面积即可得到阴影部分的面积.
【详解】(1)证明:连接,
∵点C是的中点,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴半径,
∴是切线;
(2)连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)连接,
∵,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质及判定、切线的判定以及扇形面积的求法,熟练掌握切线的判定定理以及扇形面积的求法是解答此题的关键.
21.(2022·山东东营·中考真题)如图,为的直径,点C为上一点,于点D,平分.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若的半径为2,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接OC,根据OB=OC,以及平分推导出,即可得出,从而推出,即证明得出结论;
(2)过点O作于F,利用即可得出答案.
【详解】(1)证明:连接OC,如图,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵于点D,
∴,
∴直线是的切线;
(2)过点O作于F,如图,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆的综合问题,包括垂径定理,圆的切线,扇形的面积公式等,熟练掌握以上性质并正确作出辅助线是本题的关键.
题型4 构造和差法求不规则图形的面积
1
→ ;
2
→
3
→
22.(2025·山东东营·中考真题)如图,是的直径,、是上的两点,,于点,延长交的延长线于点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了圆的切线判定定理、扇形面积与三角形面积的计算,利用弧相等推导圆心角相等,结合直角三角形性质分析线段与角度关系是解题的关键.
(1)连接,,由得圆心角,进而得,由得,由得,可得,即可得,又因是的半径即可证明;
(2)由,结合得,由勾股定理可得,由即可得出.
【详解】(1)证明:如图,连接,,
∵是的直径,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
23.(2024·山东德州·中考真题)如图,圆与都经过A,B两点,点在上,点C是上的一点,连接并延长交于点P,连接.
(1)求证:
(2)若,.
①求的半径;
②求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)①2
②
【分析】对于(1),连接,在中,先根据同弧所对的圆周角相等得,然后在中,根据圆周角定理得,可得答案;
对于(2)①,由结合(1),可得,再连接,作,可得,,进而得出,然后在中,根据得出答案;
对于②,先说明是等边三角形,即可求出其面积,在中,求出弓形的面积,然后根据得出答案.
【详解】(1)如图所示. 连接,
在中,,
在中,,
∴;
(2)①,∵,
∴.
连接,过点作,交于点D,
∴,,
∴.
在中,,
即,
∴,
所以的半径是2;
②∵,
∴是等边三角形,
∴.
∵,
∴垂直平分,垂直平分,
∴点三点共线.
在中,,
在中,.
在中,上标点,.
在中,
.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,垂径定理,线段垂直平分线的性质和判定,勾股定理,余弦,求扇形的面积,等边三角形的性质和判定,构造辅助线是解题的关键.
24.(2024·山东泰安·中考真题)两个半径相等的半圆按如图方式放置,半圆的一个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( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了扇形的面积公式的运用、三角形的面积公式的运用等知识点,熟练掌握扇形的面积公式是关键.
如图:连接,作于点B,得三角形是等边三角形,求出,再根据,即可解答.
【详解】解:如图:连接,作于点B,
∵,
∴三角形是等边三角形,
∴,
∴
∴,
∴.
故选:A.
重●难●提●分●必●刷
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(2025·山东枣庄·二模)刘徽是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术》中提出了“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积.如图,若用圆的内接正十二边形的面积来近似估计的面积S,设的半径为1,则的值为( )()
A.0.14 B.0.2 C.0.5 D.1
【答案】A
【分析】本题考查了正多边形和圆,正确求出正十二边形的面积是解题的关键,根据圆的面积公式得到的面积,求得圆的内接正十二边形的面积,即可得出结论.
【详解】解:的半径为1,
的面积,
圆的内接正十二边形的中心角为,
过点A作,如图所示:
,
圆的内接正十二边形的面积,
,
故选:A.
2.(2024·山东烟台·一模)如图,将边长为的正六边形铁丝框(面积记为),变形为以点为圆心,为半径的扇形(面积记为),则的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】由正六边形的性质的长的长,根据扇形面积公式与弧长公式推得扇形面积可表示为弧长半径,求出;再由正六边形性质,利用等边三角形性质、含的直角三角形性质及勾股定理求出相应线段长度,表示出,作比即可得结果.
【详解】解:,,
,
由题中正六边形变为扇形过程可知:的长度,
,
在正六边形中,,如图所示:
由正六边形性质可知是等边三角形,
在中,,,则,
,
,
故选:A.
【点睛】本题考查了正多边形和圆、正六边形的性质、扇形面积公式、弧长公式、等边三角形性质、含的直角三角形性质、勾股定理等知识,熟练掌握正六边形的性质,求出弧长是解决问题的关键.
二、多选题
3.(2024·山东潍坊·一模)如图,在中, ,分别以为直径作半圆围成两月牙形(图中阴影部分),过点C作分别交三个半圆于点D,E,F.则下列说法一定正确的是( )
A.四边形为矩形 B.
C. D.两月牙形的面积等于四边形面积的
【答案】ABC
【分析】根据直径所对的圆周角为90度推出,结合可判断A选项;通过导角证明,可判断B选项;过点C作于点H,由“垂线段最短”得出,再证,根据相似三角形对应边成比例可判断C选项;根据勾股定理解,可得,结合圆的面积公式可判断D选项.
【详解】解:点D,F在以,为直径的半圆上,
,
,
,
四边形为矩形,
故A选项正确;
,,
,,
,
,
故B选项正确;
如图,过点C作于点H,取的中点M,连接,
由“垂线段最短”可得,
,
,
,
四边形为矩形,
,四边形为矩形,
,
,,
,,
,
又,
,
,
,
,
,
故选项C正确;
在中,由勾股定理得,
,
,,
,
两月牙形的面积
,
故选项D错误,
故选.
【点睛】本题考查矩形的判定和性质,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,解直角三角形,圆的面积,垂线段最短,勾股定理等知识点,难度较大,能够综合应用上述知识点是解题的关键.
三、填空题
4.(2025·山东泰安·一模)四边形的对角线、的长分别为m、n,可以证明当时(如图),四边形的面积,那么当、所夹的锐角为θ时(如图),四边形的面积_______.(用含m、n、θ的式子表示)
【答案】
【分析】本题考查了三角函数,根据三角函数表示出三角形的高是解题的关键;设、交于O点,在①图形中,根据即可得出,在②图形中,过A作于E,过C作于F,根据三角函数可得,再根据即可得解.
【详解】解:如图,
设、交于O点,在①图形中,设,
∴ ;
在②图形中,过A作于E,过C作于F,
夹角为θ,
,
,
故答案为:.
5.(2025·山东·二模)如图1,在边长为的正方形内部有一不规则图案(图中阴影部分),为测算阴影部分面积,小亮利用计算机进行模拟试验,通过计算机在正方形区域随机投放一个点,并记录该点落在阴影上的频率数据,结果如图2所示.小亮由此估计阴影部分面积约为______.
【答案】
【分析】本题考查了几何概率以及用频率估计概率,并在此基础上进行了题目创新,关键在于读懂折线统计图的含义,随着实验次数的增加,频率稳定于附近,由此得实验的频率,并把它作为概率.这对学生知识的灵活应用提出了更高的要求.根据折线统计图知,当实验的次数逐渐增加时,样本的频率稳定在,因此用频率估计概率,再根据几何概率知,不规则图案的面积与矩形面积的比为,即可求得不规则图案的面积.
【详解】解:由折线统计图知,随着实验次数的增加,小球落在不规则图案上的频率稳定在,于是把作为概率.
设不规则图案的面积为,则有,
解得:,
即不规则图案的面积为.
故答案为:.
6.(2025·山东济南·二模)一把折扇展开后如图所示,其纸面部分近似的看作是两个扇形围成的.其中,,,,则折扇纸面部分的面积是______.
【答案】/
【分析】本题考查了扇形面积公式,掌握是解题的关键.由折扇纸面部分的面积等于即可求解.
【详解】解:,
由题意得:折扇纸面部分的面积是,
故答案为:.
7.(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:.
8.(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:.
四、解答题
9.(2024·湖南郴州·模拟预测)项目式学习:
项目主题
反比例函数k的几何意义之三角形面积
项目情境
已知矩形的两邻边、分别落在x正半轴与y正半轴上,反比例函数的图象经过点B,的图象分别与、交于点D、E.
活动任务一
(1)如图(1),若顶点B的坐标是,,则反比例函数的解析式是______.
驱动问题一
(2)在(1)的条件下,则的面积是______;
活动任务二
(3)如图(2),当,时,则的面积是______.
驱动问题二
(4)通过观察、思考上题的计算方法、结果,猜想到的面积有何规律或特征吗?请你用含,的代数式,表示的面积(写出推理过程).
【答案】(1);(2)4.5;(3);(4)
【分析】本题考查反比例函数综合题,涉及到反比例函数图象上点的坐标特点、反比例函数k的几何意义、矩形的性质、三角形的面积等知识,熟练掌握反比例函数k的几何意义是解答此题的关键.
(1)先根据点B的坐标和矩形的性质,求得点,再把点代入,即可求解;
(2)根据点B的坐标和矩形的性质,求得点D的纵坐标为4,代入求出横坐标,即可得出点,从而可求得,,然后利用,即可求解;
(3)设,则,,根据求解即可;
(4)设,则,,则,,根据求解即可.
【详解】解:(1)∵B的坐标是,,四边形是矩形,
∴,
∵E在上,
∴,
∴;
(2)∵B的坐标是,,D在上,
∴D的纵坐标为4,
∵D在上,
∴D的横坐标,
∴,
∴,,
∵B的坐标是,
∴,
∴
;
(3)∵,,
设,则,,
∴,,
∴;
(4)设,则,,
∴,,
∴;
即.
10.(2024·河南开封·二模)【问题背景】
“综合与实践”课上,王老师带领同学们剪拼图形,用发展的眼光看问题,感受图形的变换美!
【特例感知】
(1)如图(1),纸片为矩形,且,,点E,F分别为边,的中点,沿将纸片剪成两部分,将纸片沿纸片的对角线方向向上平移.
①当纸片平移至点与的中点O重合时,两个纸片重叠部分的面积与原矩形纸片的面积之比是______.
②当两个纸片重叠部分的面积与原矩形纸片的面积之比是时,则平移距离为______.
【类比探究】
(2)如图(2),当纸片为菱形,,时,将纸片沿其对角线剪开,将纸片沿方向向上平移.当两个纸片重叠部分的面积与纸片的面积之比为时,求平移距离(用含a的式子表示).
【拓展延伸】
(3)某小组将图(2)剪下来的与图(1)中的四边形按图(3)的方式放在同一平面内,使点L与点B重合,与重合.将从如图(3)所示的起始位置开始绕B点逆时针旋转,旋转过程中,边与边相交于点T,边与边相交于点S,连接.请直接写出旋转过程中,,之间的数量关系.
【答案】(1)①②或(2),详见解析(3),详见解析
【分析】(1)①先求出,,由中点O为的中点,与O重合,得出,进而即可得解;②由两个纸片重叠部分的面积与原矩形纸片面积之比是,得出,然后可得,解方程即可得解;
(2)由平移得,进而可得出,再进行线段和差即可;
(3)如图,延长到P,使,连,过点S作交于点N,过点P作交于点Q,利用面积公式求出,,得出,进而即可得解;
【详解】(1)①∵,,
∴,
∵点E,F分别为边,的中点,
∴,
∴,
∵四边形为正方形,
∴为等腰直角三角形,,
∵四边形在上平移,
∴,
∴为等腰直角三角形,
同理,也为等腰直角三角形,
∴,,
∵中点O为的中点,与O重合,
∴,
∴
,
∴两个纸片重叠部分的面积与原矩形纸片的面积之比是,
故答案为:;
②∵两个纸片重叠部分的面积与原矩形纸片面积之比是,,
∴,
∵
∴,
∴或,
故答案为:或;
(2)∵纸片为菱形,,
∴,和为等边三角形,
如图,过M点作交于点X,
∴,
∴,
∵纸片沿方向向上平移,
∴,
∵两个纸片重叠部分的面积与纸片的面积之比为,
∴,
∴,
∴,
(3)如图,延长到P,使,连,过点S作交于点N,过点P作交于点Q,
∵为正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
,
,
∴,
∴,
∴,
【点睛】本题主要考查了平移和旋转的应用,三角函数的应用,相似三角形的判定和性质,正方形的性质,矩形的性质,等边三角形的判定和性质等知识点,熟练掌握其性质,合理作出辅助线是解决此题的关键.
11.(2025·山东滨州·一模)【初步发现】
如图1,的内切圆与斜边相切于点,与相切于点,求的面积.
解:设线段的长为,根据切线长定理得,
在中,
根据勾股定理得,
整理得,
所以.
请同学们想一想的面积等于与的积.这仅仅是巧合吗?
【深入探索】
(1)已知:如图2,的内切圆与相切于点,与相切于点.
①若,求证:的面积等于;
②若,求证:.
【拓展延伸】
(2)已知:的内切圆与相切于点.请直接写出的面积.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】(1)先设,根据切线长定理得,,,再根据勾股定理,得,整理,得,然后根据,整体代入可得答案;
(2)先由,得,整理,得,再求出,最后根据勾股定理逆定理可得答案;
(3)作,在中,根据特殊角三角函数值分别表示出,,再根据,然后根据勾股定理得,最后根据整体代入可得答案.
【详解】设,根据题意,.
(1)由题意得,,
在中,根据勾股定理,得,
整理,得,
所以;
(2)由,得,
整理,得,
∴
.
根据勾股定理逆定理可得;
(3)如图,过点A作于点G.
依题意,,
设,
在中,,,
∴.
在中,根据勾股定理,得,
整理,得,
∴.
【点睛】本题主要考查了切线长定理,勾股定理及其逆定理,解直角三角形,求三角形的面积,整体代入思想等,理解题目中给出的解题方法是解题的关键.
12.(2025·山东济南·二模)如图,已知二次函数的图象与轴交于A和两点,与轴交于,连接,在线段上有一动点,过点作轴的平行线交二次函数的图象于点,交轴于点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)当的横坐标为,求与的面积比;
(3)若动点横坐标记为,的面积记为,的面积记为,且,写出与的函数关系,并判断是否有最大值,若有请求出;若没有请说明理由.
【答案】(1)
(2)25
(3)当时,S有最大值
【分析】(1),代入求出b,c的值,即得;
(2)求出,得,得,即得;
(3)写出,得,
得,,
得,即得当时,S有最大值.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象交,两点,
∴,
解得,
∴;
(2)解:设直线的解析式为,
代入,
得,
解得,
∴,
∵的横坐标为,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵直线的解析式为,二次函数解析式为,点横坐标为,
∴,
∴,
∵
∴,
,
∴,
∵,
∴当时,S有最大值.
【点睛】本题考查了二次函数与几何综合.熟练掌握待定系数法求二次函数解析式,三角形面积比,三角形面积差,割补法求三角形面积,是解题的关键.
13.(2025·山东潍坊·二模)如图,有一张边长为的菱形纸片,现用它裁出一个矩形纸片,矩形纸片的四个顶点、、、分别位于菱形的四条边上,且,.如何裁剪才能使裁出的矩形纸片的面积最大?最大面积是多少?
【答案】当、、、为菱形各边的中点时,才能使裁出的矩形纸片的面积最大,最大值为
【分析】本题考查了解直角三角形,菱形的性质,二次函数的应用,根据题意设,则,进而分别求得,根据二次函数的性质求得最值,即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
设,则
∵,则
∴是等边三角形,则
过点作于点
∴,
∴
设矩形纸片的面积为,
∴
∴当时,矩形纸片的面积最大为
答:当、、、为菱形各边的中点时,才能使裁出的矩形纸片的面积最大,最大值为
14.(2025·山东菏泽·一模)如图,平面直角坐标系中,矩形的顶点在函数的图象上,.将线段沿轴正方向平移得线段(点平移后的对应点为),交函数的图象于点,过点作轴于点.
(1)求函数关系式;
(2)的面积与四边形的面积的数量关系为_________;(填“”,“”或“”)
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【分析】(1)根据矩形的性质可得点,再把代入,即可求解;
(2)连接,交于点K,根据反比例函数比例系数的几何意义,可得,从而得到,即可求解;
(3)设平移距离为n,可得点,,从而得到,可证明,从而得到,再由,可得,即可求证.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴轴,轴,
∵,
∴点,
把点代入,得:,
∴函数关系式为;
(2)解:如图,连接,交于点K,
∵,
∴,
∴,
∴的面积四边形的面积;
故答案为:;
(3)解:如图,设平移距离为n,
根据题意得:四边形是矩形,
∴,
∴点,
∵反比例函数,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是反比例函数的图象与性质,平移的性质,矩形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.
15.(2025·山东东营·一模)如图,抛物线的顶点为,与 x 轴交于 A、B 两点,且 B,与y 轴交于点 C .
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)对称轴上是否存在点 N ,使的周长最小,若存在,请求出点坐标,若 不存在,请说明理由;
(3)在直线的下方抛物线的图象上能否找到一点 P ,使四边形的面积最大?若能,请求出面积的最大值及点 P 的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点坐标为
(3)存在,面积的最大值为,点P的坐标为.
【分析】本题考查二次函数与一次函数的综合应用,涉及到待定系数法求函数解析式、求平面直角坐标系内三角形面积等,解题的关键是用含x的式子表示出的长度.
(1)设函数的解析式为,将B代入求出a值即可;
(2)令,求出点A坐标,进而求出直线的解析式,中,的长度固定,点A、点B关于直线对称,当点N是对称轴与直线的交点时,之和最小,即的周长最小,求出点N的坐标即可;
(3)过点P作轴于点E,交于点F,设,则,F ,利用求出的最大值,再利用求出答案即可.
【详解】(1)解:抛物线的顶点为,
设函数的解析式为,
又函数图象经过点,
,
解得,
,
即抛物线的函数解析式为;
(2)解:存在,
函数的图象与y轴交于点C,
,
,
令,得,
解得,,
,
∵抛物线的解析式为:,
∴抛物线的对称轴为直线:,
∵,
∴设直线的解析式为,可得,
解得,
故直线的解析式为:,
∵中,的长度固定,点A、点B关于直线对称,
∴当点N是对称轴与直线的交点时,之和最小,即的周长最小,
将代入中得:,
∴点N的坐标是;
(3)解:如图,过点P作轴于点E,交于点F,设,则,
点F的坐标为.
,
,
当时,有最大值,最大值为,
此时四边形的面积最大,最大值为
时,,
在直线的下方抛物线的图象上能否找到一点 P ,使四边形的面积最大,面积的最大值为,点P的坐标为.
16.(2023·广东深圳·二模)(一)、问题背景:
数学活动课上,老师拿出一个由五连格边长为1的正方形连成的L形教具,将它放入一个的直角三角形中,,,如图1顶点D,E,F,G刚好落在三边上,请求出此直角三角形的面积.
(二)、问题提出与解决:(以下问题二选一解答)
(1)小颖同学受到启发,将此教具放入如图的直角坐标系中,顶点A,B,C分别落在坐标轴上,提出问题:如图2,如果反比例函数图像经过顶点D,试求出反比例解析式.
(2)小明同学也受到启发,画了一个圆,如图3,将此教具放入圆内,使圆经过其顶点A,B,C,提出问题:怎么算出圆的面积?
【答案】(一);(二)(1);(2)
【分析】(一)如图1,由题意知,,,,则,,,,,根据,计算求解即可;
(二)(1)如图2,过作轴于,由题意知,,,,,,在中,由勾股定理求,证明,则,求得,,同理,则,求得,,则,,代入反比例函数解析式求,进而可得反比例函数解析式;
(2)如图3,取中点,作,取圆心,连接,,则,由正方形的性质,设,,在和中,由勾股定理得 ,,即,求的值,的值,进而可得的半径,然后代入圆的面积公式进行求解即可.
【详解】(一)解:如图1,
由题意知,,,,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∴此直角三角形的面积为;
(二)(1)解:如图2,过作轴于,
由题意知,,,,,,
在中,由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
∴,即,解得,,
同理,
∴,即,解得,,
∴,
∴,
∴,
∴反比例函数解析式为;
(2)解:如图3,取中点,作,取圆心,连接,,则,
由正方形的性质,
设,,
在中,由勾股定理得 ,
在中,由勾股定理得,
∴,解得,
∴,
∴的半径为,
∴,
∴圆的面积为.
【点睛】本题主要考查了正弦、正切,相似三角形的判断与性质,反比例函数,正方形的性质,圆的面积,勾股定理等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
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