《3.7扇形》预习讲义 2026年暑假苏科版九年级数学上册预习手册
2026-06-24
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2份
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33页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 3.7 扇形 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.08 MB |
| 发布时间 | 2026-06-24 |
| 更新时间 | 2026-06-24 |
| 作者 | 明珠数理化驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58468286.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
数学臻选·2026年暑假苏科版九年级数学上预习手册14
《第3章圆第7节扇形》预习讲义
一.预习目标
(
1.理解弧长、扇形定义,熟练掌握弧长、扇形面积双公式并准确计算
2.掌握圆锥结构、母线/高/底面半径关系,理解圆锥侧面展开图与扇形对应关系
3.牢记圆锥侧面积、全面积公式,会解决扇形与圆锥综合计算、江苏各地考题
4.体会转化、类比数学思想,能处理旋转路径、弓形、实际应用题型
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.弧长:
;扇形面积:
2.圆锥侧面积:
、全面积:
3.核心等量:圆锥底面周长=侧面扇形弧长;圆锥母线=扇形半径
(二)难点
1.扇形两个面积公式灵活选用、知二求四计算
2.圆锥展开图圆心角推导、扇形围成圆锥逆向计算
3.旋转弧长、弓形面积、多图形组合综合压轴题
)
三.自主探究
(一)弧长公式推导
圆周长C=2πR,360°对应整圆周长,1°圆心角弧长:,n°圆心角弧长:(n不带单位°)。
(二)扇形定义与面积
1.扇形的定义:由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧围成的图形,叫做扇形。
简单来说:扇形 = 两条半径 + 一段弧
2.扇形面积公式完整推导
半径为R的整圆:圆周长:C=2πR;圆面积:S圆=πR2;整圆圆心角:360o 。
(1)角度式面积公式 S扇形=
360o圆心角,对应整个圆的面积πR2 =>1o圆心角对应的扇形面积: => no圆心角对应的扇形面积:S扇形=
(2)弧长关联式面积公式 S扇形=lR
已知弧长公式:,变形得 代入角度面积公式:S扇形=
(3)弓形面积=S扇形±S三角形
①劣弧弓形(弧<半圆)
S弓形=S扇形-S三角形
②优弧弓形(弧>半圆)
S弓形=S扇形+S三角形
(三)圆锥相关知识
1.圆锥相关概念
(1) 形成:直角三角形绕它的一条直角边旋转一周,所形成的几何体叫做圆锥。
(2)母线:圆锥顶点到底面圆周上任意一点的线段。
圆锥所有母线长度都相等
(3)高:圆锥顶点到底面圆心的垂线段
(4)底面半径:圆锥底面圆的半径
(5)母线、半径、高关系的(勾股定理必考)
母线2=半径2+高2
母线是直角三角形斜边,永远最长
2.圆锥展开图
圆锥侧面沿母线剪开 → 扇形,圆锥底面→圆。
(1)扇形半径 = 圆锥母线l
(2)扇形弧长 = 圆锥底面圆周长2πr
3.圆锥侧面积公式(必背)
4、圆锥全面积(表面积)
四.经典例题
例1.(2026盐城盐都一模)半径6cm,圆心角120°扇形弧长为( )cm。
A.2π B.4π C.6π D.8π
例2.(2025苏州姑苏期末)扇形弧长6π,半径3,面积为( )
A.9π B.12π C.18π D.24π
例3.(2026无锡滨湖二模)圆锥底面半径3,母线5,侧面积( )
A.15π B.20π C.25π D.30π
例4.(2024徐州云龙期中)扇形围成圆锥,扇形半径8,弧长6π,圆锥底面半径( )
A.2 B.3 C.4 D.6
例5.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,半径为6,则这个正六边形的边心距OM和的长分别为( )
A.4, B.3,π C.2, D.3,2π【答案】:D
例6.如图,是半圆的直径,是半圆上两点,且满足,则的长为( )
A. B. C. D.
例7.(2025常州天宁期末)圆锥高3,底面半径4,母线=____
例8.如图,在平行四边形ABCD中,AB<AD,∠D=30°,CD=4,以AB为直径的⊙O交BC于点E,求阴影部分的面积.
例9.如图,已知⊙O的半径为2,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠ABC=∠AOC,且AD=CD,求图中阴影部分的面积.
例10.如图,①是一个蒙古包的照片,这个蒙古包可以近似看成是圆锥和圆柱组成的几何体,如图②所示.
(1)请画出这个几何体的俯视图;
(2)图③是这个几何体的正面示意图,已知蒙古包的顶部离地面的高度EO1=6 m,圆柱部分的高OO1=4 m,底面圆的直径BC=8 m,求∠EAO的度数(结果精确到0.1°).
① ② ③
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2026盐城建湖二模)R=5,n=72°,弧长( )
A.π B.2π C.5π D.10π
2.(2025泰州姜堰期末)扇形面积12π,R=6,弧长( )
A.3π B.4π C.6π D.8π
3.(2026镇江丹徒一模)圆锥底面半径2,母线4,侧面积( )
A.4π B.8π C.12π D.16π
4.(2026淮安淮阴三模)下列正确的是( )
A.弧长只与半径有关 B.扇形面积只与圆心角有关
C.等弧必等长 D.圆锥母线都相等
5.如图,在正方形ABCD中,AC和BD交于点O,过点O的直线EF交AB于点E(E不与A,B重合),交CD于点F.以点O为圆心,OC为半径的圆交直线EF于点M,N.若AB=1,则图中阴影部分的面积为( )
A.﹣ B.﹣ C.﹣ D.﹣
6.如图是一张圆心为O,半径为4cm的圆形纸片,沿弦AC所在直线折叠,使得经过点O,将纸片⊙O展平后,作半径OB⊥OA,则图中阴影部分的面积等于( )
A.(4π﹣4)cm2 B.πcm2 C.(﹣8)cm2 D.(π﹣8)cm2
7.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,AB=4cm,CD是中线,点E、F同时从点D出发,以相同的速度分别沿DC、DB方向移动,当点E到达点C时,运动停止,直线AE分别与CF、BC相交于G、H,则在点E、F移动过程中,点G移动路线的长度为( D )
A.2 B.π C.2π D.π
8.如图所示,在长方形ABCD中,AB=a,BC=b,且a>b,将长方形ABCD绕边AB所在的直线旋转一周形成圆柱甲,再将长方形ABCD绕边BC所在直线旋转一周形成圆柱乙,记两个圆柱的侧面积分别为S甲、S乙.下列结论中正确的是( )
A.S甲>S乙 B.S甲<S乙 C.S甲=S乙 D.不确定
9.如图所示,圆锥的底面半径为1,高为,则圆锥的表面积为( )
A.π B.2π C.3π D.4π
10.一个圆锥的底面直径是8,母线长是9,则圆锥侧面展开图的面积是( )
A.16π B.52π C.36π D.72π
(二)填空题
11.如图,用一个半径为6cm的定滑轮拉动重物上升,滑轮旋转了120°,假设绳索粗细不计,且与轮滑之间没有滑动,则重物上升了 cm.(结果保留π)
12.如图,在每个小正方形的边长均为1的网格图中,一段圆弧经过格点A,B,C,格点A,D的连线交圆弧于点E,则弧AE的长为 .
13.如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C均在小正方形的顶点上,且点D在上,∠BCD=30°,则的长为 .
14.如图矩形ABCD中,以A为圆心,AB的长为半径画圆,交CD于点E,再以D为圆心,DA的长为半径画圆,恰好经过点E.已知AB=2,AD=2,则图中阴影部分的面积为 .
15.已知菱形ABCD,分别以点A,B,C,D为圆心,以的长为半径画弧,分别交AB
BC,CD,AD于点E,F,G,H.若AC=6,BD=8,则图中阴影部分的面积为 .
16.如图,从一块半径为1m的圆形铁皮上剪出一个圆周角为120°的扇形ABC,如果剪下来的扇形围成一个圆锥,则该圆锥的底面圆的周长为 m.
17.如图(1)所示的瓶子中盛满了水,如果将这个瓶子中的水全部倒入图(2)所示的杯子中,那么一共需要 个这样的杯子?(单位:cm)
18.如果把一个圆柱体橡皮泥的一半捏成与圆柱底面积相等的圆锥,则这个圆锥的高与圆柱的高的比为 .
19.已知一个圆柱的全面积是其侧面积的倍,且这个圆柱的全面积是72π,则该圆柱的底面半径r为 .
20.某中学开展劳动实习,学生到教具加工厂制作圆锥.他们制作的圆锥,母线长为30cm,底面圆的半径为10cm,这种圆锥的侧面展开图的圆心角度数是 .
(三)解答题
21.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°.
(1)作⊙O,使它过点A、B、C(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)所作的圆中,若AC=2,AB=4,求劣弧BC的长.
22.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,过点B作BF∥DC交OC延长线于点F,且∠CDB=30°.
(1)求证:BF是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为2,求图中阴影部分的面积.
23.如图,在平面直角坐标系内,三个顶点的坐标分别为,,(正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度).
(1)若与关于原点成中心对称,则点的坐标为______;
(2)以坐标原点为旋转中心,将逆时针旋转90°,得到,则点的坐标为______;
(3)求出(2)中线段扫过的面积.
24.如图,一个用卡纸做成的圆饼状图形放置在V形架中,CA和CB都是⊙O的切线,切点分别是A,B,⊙O的半径为2 cm,AB=6 cm.
(1)求∠ACB的度数;
(2)若将扇形AOB做成一个圆锥,求此圆锥的底面圆半径.
25.如图,扇形圆心角∠AOB=α,半径OA=6,把扇形做成圆锥后,其底面半径为2.
(1)求α;
(2)点C是OA上的一点,若OC=4,求S阴影.
26.如图1中的某种冰激凌的外包装可以视为圆锥(如图2),制作这种外包装需要用如图3所示的等腰三角形材料,其中AB=AC,AD⊥BC将扇形EAF围成圆锥时,AE、AF恰好重合,已知这种加工材料的顶角∠BAC=90°.
(1)求图2中圆锥底面圆直径ED与母线AD长的比值;
(2)若圆锥底面圆的直径ED为5cm,求加工材料剩余部分(图3中阴影部分)的面积.(结果保留π)
六.巩固训练
(一)选择题
1.如图,在边长为6的正方形ABCD中,以BC为直径画半圆,则阴影部分的面积是( )
A.9 B.6 C.3 D.12【答案】A
2.如图,将Rt△CAB绕点B按逆时针方向旋转90°后,得到Rt△A′BC′,已知∠BAC=90°,∠ABC=60°,BC=2,则图中阴影部分面积为( )
A.π B.π C.π﹣ D.π
3.如图,在△ABC中,CA=CB=4,∠BAC=α,将△ABC绕点A逆时针旋转2α,得到△AB′C′,连接B′C并延长交AB于点D,当B′D⊥AB时,的长是( )
A.π B.π C.π D.π
4.如图,AB是圆O的直径,CD是弦,CD∥AB,∠BCD=30°,AB=6,则弧BD的长为( )
A.π B.4π C.2π D.45π
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=8,以点C为圆心,CA的长为半径画弧,交AB于点D,则的长为( )
A.π B.π C.π D.2π
6.在数学跨学科主题活动课上,芳芳用半径15cm,圆心角120°的扇形纸板,做了一个圆锥形的生日帽,如图所示.在不考虑接缝的情况下,这个圆锥形生日帽的底面圆半径是( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
7.如图,圆锥的轴截面是一个斜边为1的等腰直角三角形,则这个圆锥的侧面积是( )
A. B. C.π D.π
8.如图,把矩形纸片ABCD分割成正方形纸片ABFE和矩形纸片EFCD,分别裁出扇形ABF和半径最大的圆.若它们恰好能作为一个圆锥的侧面和底面,则AD:AB为( )
A.3:2 B.7:4 C.9:5 D.2:1
9.如图,将半径为15cm的圆形纸片剪去圆心角为144°的一个扇形,用剩下的扇形围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),这个圆锥的高是( )
A.8cm B.12cm C.20cm D.18cm
10.如图是一个圆锥形冰淇淋外壳,已知其母线长为10cm,底面半径为3cm,则这个冰淇淋外壳的侧面展开图的圆心角度数为( )
A.108° B.120° C.144° D.150°
(二)填空题
11.如图,点A、B、C、D都在边长为1的网格格点上,以A为圆心,AE为半径画弧,弧EF经过格点D,则扇形AEF的面积是________.
12.如图,公路弯道标志表示圆弧道路所在圆的半径为m(米),某车在标有R=300处的弯道上从点A行驶了100π米到达点B,则线段AB= 米.
13.如图,直角三角形ABC中,,将三角形的斜边AB放在定直线L上,将点A按顺时针方向在L上转动两次,转动到的位置,设BC=1,AC=,AB=2,则点A所经过的路线长是____________.
14.如图,等腰放置在直线上,,.将绕点旋转,使点的对应点落在直线上,再将第一次旋转得到的三角形绕点继续旋转,使其顶点落在直线上点处,则点经过的路径总长为_____(结果保留).
15.如图,正六边形的边长为2,点是四边形内的一个动点,若(1)______;(2)动点所经过的路线长是______.
16.如图,⊙O的半径为10,A、D是圆上任意两点,且AD=8,以AD为边作正方形ABCD(点C、O在直线AD两侧)若AD边绕点O旋转一周,则BC边扫过的面积为___.
17.用半径为6cm,圆心角为120°的扇形纸片围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面圆的半径是 cm.
18.圆锥的母线长为5cm,高为4cm,则该圆锥侧面展开图扇形的圆心角为 °.
19.若一个圆锥的侧面展开图是半径为4cm的半圆,则该圆锥的全面积是 cm2.
20.如图,在扇形BOC中,∠BOC=60°,OD平分∠BOC交于点D,点E为半径OB上一动点.若OB=2,则阴影部分周长的最小值为 .
(三)解答题
21.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣1,1),B(﹣4,0),C(﹣2,2).将△ABC绕原点O顺时针旋转90°后得到△A1B1C1.(1)请写出A1、B1、C1三点的坐标:A1 ,B1 ,C1 ;
(2)求点B旋转到点B1的弧长.
22.如图,A,P,B,C是⊙O上的四个点,∠APC=∠CPB=60°.
(1)求∠ACB的度数;
(2)若BC=6,求的长.
23.如图①,矩形ABCD与以EF为直径的半圆O在直线l的上方,线段AB与点E、F都在直线l上,且AB=7,EF=10,BC>5.点B以1个单位/秒的速度从点E处出发,沿射线EF方向运动,矩形ABCD随之运动,运动时间为t秒.
(1)如图②,当t=2.5时,求半圆O在矩形ABCD内的弧的长度;
(2)在点B运动的过程中,当AD、BC都与半圆O相交时,设这两个交点为G、H.连接OG、OH,若∠GOH为直角,求此时t的值.
24.将一物体(视为边长为米的正方形)从地面上挪到货车车厢内.如图所示,刚开始点与斜面上的点重合,先将该物体绕点按逆时针方向旋转至正方形的位置,再将其沿方向平移至正方形的位置(此时点与点重合),最后将物体移到车厢平台面上.已知,,过点作于点,米,米.(1)求线段的长度;(2)求在此过程中点运动至点所经过的路程.
25.如图,在单位长度为1的正方形网格中建立一直角坐标系,一条圆弧经过网格点A、B、C,请在网格图中进行下列操作(以下结果保留根号):
(1)利用网格找出该圆弧所在圆的圆心D点的位置,写出D点的坐标为 ;
(2)连接AD、CD,若扇形DAC是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥底面半径为 ;
(3)连接BC,将线段BC绕点D旋转一周,求线段BC扫过的面积.
26.如图,有一个直径MN=4的半圆形纸片,其圆心为点P,从初始阶段Ⅰ位置开始,在无滑动的情况下沿数轴向右翻滚至位置Ⅴ,其中位置Ⅰ中的MN平行于数轴,且半⊙P与数轴相切于原点O;位置Ⅱ和位置Ⅳ中的MN垂直于数轴;位置Ⅲ中的MN在数轴上;位置Ⅴ中的点N到数轴的距离为3,且半⊙P与数轴相切于点A.解答下列问题:
(1)位置Ⅰ中的MN与数轴之间的距离为 ;位置Ⅱ中的半⊙P与数轴位置关系是 ;
(2)求位置Ⅲ中的圆心P在数轴上表示的数;
(3)纸片半⊙P从位置Ⅲ翻滚到位置Ⅳ时,求点N所经过路径长及该纸片所扫过的图形的面积;
(4)求OA的长.(结果保留π)
(
1
)
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数学臻选·2026年暑假苏科版九年级数学上预习手册14
《第3章圆第7节扇形》预习讲义
一.预习目标
(
1.理解弧长、扇形定义,熟练掌握弧长、扇形面积双公式并准确计算
2.掌握圆锥结构、母线/高/底面半径关系,理解圆锥侧面展开图与扇形对应关系
3.牢记圆锥侧面积、全面积公式,会解决扇形与圆锥综合计算、江苏各地考题
4.体会转化、类比数学思想,能处理旋转路径、弓形、实际应用题型
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.弧长:
;扇形面积:
2.圆锥侧面积:
、全面积:
3.核心等量:圆锥底面周长=侧面扇形弧长;圆锥母线=扇形半径
(二)难点
1.扇形两个面积公式灵活选用、知二求四计算
2.圆锥展开图圆心角推导、扇形围成圆锥逆向计算
3.旋转弧长、弓形面积、多图形组合综合压轴题
)
三.自主探究
(一)弧长公式推导
圆周长C=2πR,360°对应整圆周长,1°圆心角弧长:,n°圆心角弧长:(n不带单位°)。
(二)扇形定义与面积
1.扇形的定义:由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧围成的图形,叫做扇形。
简单来说:扇形 = 两条半径 + 一段弧
2.扇形面积公式完整推导
半径为R的整圆:圆周长:C=2πR;圆面积:S圆=πR2;整圆圆心角:360o 。
(1)角度式面积公式 S扇形=
360o圆心角,对应整个圆的面积πR2 =>1o圆心角对应的扇形面积: => no圆心角对应的扇形面积:S扇形=
(2)弧长关联式面积公式 S扇形=lR
已知弧长公式:,变形得 代入角度面积公式:S扇形=
(3)弓形面积=S扇形±S三角形
①劣弧弓形(弧<半圆)
S弓形=S扇形-S三角形
②优弧弓形(弧>半圆)
S弓形=S扇形+S三角形
(三)圆锥相关知识
1.圆锥相关概念
(1) 形成:直角三角形绕它的一条直角边旋转一周,所形成的几何体叫做圆锥。
(2)母线:圆锥顶点到底面圆周上任意一点的线段。
圆锥所有母线长度都相等
(3)高:圆锥顶点到底面圆心的垂线段
(4)底面半径:圆锥底面圆的半径
(5)母线、半径、高关系的(勾股定理必考)
母线2=半径2+高2
母线是直角三角形斜边,永远最长
2.圆锥展开图
圆锥侧面沿母线剪开 → 扇形,圆锥底面→圆。
(1)扇形半径 = 圆锥母线l
(2)扇形弧长 = 圆锥底面圆周长2πr
3.圆锥侧面积公式(必背)
4、圆锥全面积(表面积)
四.经典例题
例1.(2026盐城盐都一模)半径6cm,圆心角120°扇形弧长为( )cm。
A.2π B.4π C.6π D.8π
【答案】:B
【解析】:l==4πcm
例2.(2025苏州姑苏期末)扇形弧长6π,半径3,面积为( )
A.9π B.12π C.18π D.24π
【答案】:A
【解析】:S=×6π×3=9π
例3.(2026无锡滨湖二模)圆锥底面半径3,母线5,侧面积( )
A.15π B.20π C.25π D.30π
【答案】:A
【解析】:S侧=π×3×5=15π
例4.(2024徐州云龙期中)扇形围成圆锥,扇形半径8,弧长6π,圆锥底面半径( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】:B
【解析】:2rπ=6π→r=3
例5.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,半径为6,则这个正六边形的边心距OM和的长分别为( )
A.4, B.3,π C.2, D.3,2π
【答案】:D
【解析】:连接OC、OB,六边形ABCDEF为正六边形,,,为等边三角形,,,,的长为.故答案为:D
.
例6.如图,是半圆的直径,是半圆上两点,且满足,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】:A
【解析】:如图,连接OC ∵∠ADC=120°,∴∠ABC=60°,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=∠B=60°,OB=OC=BC=1,∴的长为 ,故答案为:A.
例7.(2025常州天宁期末)圆锥高3,底面半径4,母线=____
【答案】:5
【解析】:l2=32+42=52→l=5.
例8.如图,在平行四边形ABCD中,AB<AD,∠D=30°,CD=4,以AB为直径的⊙O交BC于点E,求阴影部分的面积.
解:连接OE、AE,∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD=4,∠B=∠D=30°,∴AE=AB=2,BE==2,∵OA=OB=OE,∴∠B=∠OEB=30°,∴∠BOE=120°,∴S阴影=S扇形OBE﹣S△BOE,=﹣×,=﹣,=﹣,
例9.如图,已知⊙O的半径为2,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠ABC=∠AOC,且AD=CD,求图中阴影部分的面积.
解:连接AC,OD,过点O作OE⊥AD,垂足为E,∵∠ABC=∠AOC,∠AOC=2∠ADC,∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=120°,∠ADC=60°,∵AD=CD,∴△ACD是正三角形,∴∠AOD=120°,OE=1,AD=2,∴S阴影部分=S扇形OAD﹣S△AOD=×π×22﹣×2×1=π﹣,故答案为:π﹣.
例10.如图,①是一个蒙古包的照片,这个蒙古包可以近似看成是圆锥和圆柱组成的几何体,如图②所示.
(1)请画出这个几何体的俯视图;
(2)图③是这个几何体的正面示意图,已知蒙古包的顶部离地面的高度EO1=6 m,圆柱部分的高OO1=4 m,底面圆的直径BC=8 m,求∠EAO的度数(结果精确到0.1°).
① ② ③ ① ②
解:(1)俯视图如答图①所示;
(2)如答图②,连结EO1.∵EO1=6 m,OO1=4 m,∴EO=EO1-OO1=6-4=2(m),∵AD=BC=8 m,
∴OA=OD=4 m,∴∠EAO≈26.6°.
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2026盐城建湖二模)R=5,n=72°,弧长( )
A.π B.2π C.5π D.10π
【答案】:B
【解析】:
2.(2025泰州姜堰期末)扇形面积12π,R=6,弧长( )
A.3π B.4π C.6π D.8π
【答案】:B
【解析】:12π=×l×6→l=4π
3.(2026镇江丹徒一模)圆锥底面半径2,母线4,侧面积( )
A.4π B.8π C.12π D.16π
【答案】:B
【解析】:S侧=π×2×4=8π
4.(2026淮安淮阴三模)下列正确的是( )
A.弧长只与半径有关 B.扇形面积只与圆心角有关
C.等弧必等长 D.圆锥母线都相等
【答案】:D
【解析】:圆锥所有母线长度相等
5.如图,在正方形ABCD中,AC和BD交于点O,过点O的直线EF交AB于点E(E不与A,B重合),交CD于点F.以点O为圆心,OC为半径的圆交直线EF于点M,N.若AB=1,则图中阴影部分的面积为( )
A.﹣ B.﹣ C.﹣ D.﹣
【答案】:B
【解析】:以OD为半径作弧DN,∵四边形ABCD是正方形,∴OB=OD=OC,∠DOC=90°,∵∠EOB=∠FOD,∴S扇形BOM=S扇形DON,∴S阴影=S扇形DOC﹣S△DOC=﹣×1×1=﹣,故选:B.
6.如图是一张圆心为O,半径为4cm的圆形纸片,沿弦AC所在直线折叠,使得经过点O,将纸片⊙O展平后,作半径OB⊥OA,则图中阴影部分的面积等于( )
A.(4π﹣4)cm2 B.πcm2 C.(﹣8)cm2 D.(π﹣8)cm2
【答案】:D
【解析】:作OD⊥AC于H,交于点D,连接OC,∴∠AHO=90°.由折叠得:弓形ABC与弓形AOC关于AC对称,S弓形ABC=S弓形AOC,∴HO=HD=OD=2,∴∠AHO=∠AHD=90°,在Rt△AOH中,由勾股定理,AH==2.∴∠AOH=60°.∵AO=CO,OD⊥AC,∴∠AOC=2∠AOH=120°.AC=2AH=4.∴S弓形ABC=S扇形OAC﹣S△OAC=﹣×4×2=﹣4.∴S阴影=2S弓形ABC﹣S扇形OAB=2(﹣4)﹣=()cm2.故选:D.
7.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,AB=4cm,CD是中线,点E、F同时从点D出发,以相同的速度分别沿DC、DB方向移动,当点E到达点C时,运动停止,直线AE分别与CF、BC相交于G、H,则在点E、F移动过程中,点G移动路线的长度为( D )
A.2 B.π C.2π D.π
【答案】:D
【解析】:如图,∵CA=CB,∠ACB=90°,AD=DB,∴CD⊥AB,∴∠ADE=∠CDF=90°,CD=AD=DB,,∴△ADE≌△CDF(SAS),∴∠DAE=∠DCF,∵∠AED=∠CEG,∴∠ADE=∠CGE=90°,∴A、C、G、D四点共圆,∴点G的运动轨迹为弧CD,
∵AB=4,ABAC,∴AC=2,∴OA=OC,∵DA=DC,OA=OC,∴DO⊥AC,∴∠DOC=90°,∴点G的运动轨迹的长为π.故选:D.
8.如图所示,在长方形ABCD中,AB=a,BC=b,且a>b,将长方形ABCD绕边AB所在的直线旋转一周形成圆柱甲,再将长方形ABCD绕边BC所在直线旋转一周形成圆柱乙,记两个圆柱的侧面积分别为S甲、S乙.下列结论中正确的是( )
A.S甲>S乙 B.S甲<S乙 C.S甲=S乙 D.不确定
【答案】C
【解析】∵S甲=2π×b×a=2πab,S乙=2π×a×b=2πba,∴S甲﹣S乙=2πab﹣2πba
=0,∴S甲﹣S乙=0,∴S甲=S乙,故选:C.
9.如图所示,圆锥的底面半径为1,高为,则圆锥的表面积为( )
A.π B.2π C.3π D.4π
【答案】C
【解析】根据题意,圆锥的母线长为=2,所以圆锥的表面积=π×12+×2π×1×2=3π.故选:C.
10.一个圆锥的底面直径是8,母线长是9,则圆锥侧面展开图的面积是( )
A.16π B.52π C.36π D.72π
【答案】C 解:如图,AB=8,SA=SB=9,所以侧面展开图扇形的弧BC的长为8π,由扇形面积的计算公式得,圆锥侧面展开图的面积为×8π×9=36π,故选:C.
(二)填空题
11.如图,用一个半径为6cm的定滑轮拉动重物上升,滑轮旋转了120°,假设绳索粗细不计,且与轮滑之间没有滑动,则重物上升了 cm.(结果保留π)
【答案】4π
【解析】由题意得,重物上升的距离是半径为6cm,圆心角为120°所对应的弧长,即=4π,故答案为:4π.
12.如图,在每个小正方形的边长均为1的网格图中,一段圆弧经过格点A,B,C,格点A,D的连线交圆弧于点E,则弧AE的长为 .
【答案】
【解析】如图作AB、BC的垂直平分线,两线交于O,F为AB的中点,连接OA、OE、OC,由垂径定理得:=,∴OA==,∵∠AOE=90°,∴弧AC的长是=,答案.
13.如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C均在小正方形的顶点上,且点D在上,∠BCD=30°,则的长为 .
【答案】
【解析】如图,圆心为O,连接OA,OB,OC,OD.∵∠BCD=30°,∴∠BOD=60°,∴∠AOD=90°﹣60°=30°,则的长为=答案为:.
14.如图矩形ABCD中,以A为圆心,AB的长为半径画圆,交CD于点E,再以D为圆心,DA的长为半径画圆,恰好经过点E.已知AB=2,AD=2,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】2
【解析】连接AE,由题意可知:阴影部分的面积=△DAE的面积+扇形EAB的面积﹣扇形EDA的面积,∵AB=2,AD=2,∴AE=2,∴△DAE是等腰直角三角形,∴∠DAE=∠EAB=45°,DE=AD=2,∴阴影部分的面积=2×2×+﹣=2,故答案为:2
15.已知菱形ABCD,分别以点A,B,C,D为圆心,以的长为半径画弧,分别交AB
BC,CD,AD于点E,F,G,H.若AC=6,BD=8,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】24﹣π
【解析】设AC交BD于O,∵四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8,∴AO=CO=3,BO=DO=4,AB=BC=CD=AD,AC⊥BD,∴∠AOB=90°,由勾股定理得:AB===5,即AB=BC=CD=AD=5,∵分别以点A,B,C,D为圆心,以的长为半径画弧,分别交AB,BC,CD,AD于点E,F,G,H,∴AE=BE=CF=DH=,
∴阴影部分的面积S=S菱形ABCD﹣(S扇形EAH+S扇形EBF+S扇形FCG+S扇形HDG)
=﹣=24﹣π,故答案为:24﹣π
16.如图,从一块半径为1m的圆形铁皮上剪出一个圆周角为120°的扇形ABC,如果剪下来的扇形围成一个圆锥,则该圆锥的底面圆的周长为 m.
【答案】:π.
【解析】如图,连接OA,OB,OC,则OB=OA=OC=1m,因此阴影扇形的半径为1m,圆心角的度数为120°,则扇形的弧长为:m,而扇形的弧长相当于围成圆锥的底面周长,因此有:2πr=,解得,r=(m),∴圆的周长为2πr=π(cm),故答案为:π.
17.如图(1)所示的瓶子中盛满了水,如果将这个瓶子中的水全部倒入图(2)所示的杯子中,那么一共需要 个这样的杯子?(单位:cm)
【答案】 (2H+h).
【解析】瓶子中大圆柱的容积为V大=πa2H(cm3),瓶子中小圆柱容积V小=a2h(cm3),杯子得容积为V杯子=π()2×8=a2(cm3),则所需杯子个数为(πa2H+a2h)÷a2=2H+h.故答案为:(2H+h).
18.如果把一个圆柱体橡皮泥的一半捏成与圆柱底面积相等的圆锥,则这个圆锥的高与圆柱的高的比为 .
【答案】3:2.
【解析】设圆柱的高为a,圆锥的高为b,圆柱底面积为S,根据题意得S•a=•S•b,所以b:a=3:2.故答案为:3:2.
19.已知一个圆柱的全面积是其侧面积的倍,且这个圆柱的全面积是72π,则该圆柱的底面半径r为 .
【答案】2.
【解析】∵圆柱的全面积是其侧面积的倍,且这个圆柱的全面积是72π,∴侧面积=72π×=48π,∴底面积=(72π﹣48π)=12π,∴πr2=12π,∴r=2(负根已经舍去),故答案为:2.
20.某中学开展劳动实习,学生到教具加工厂制作圆锥.他们制作的圆锥,母线长为30cm,底面圆的半径为10cm,这种圆锥的侧面展开图的圆心角度数是 .
【答案】120°
【解析】设这种圆锥的侧面展开图的圆心角度数是n°,2π×10=,
解得n=120,即这种圆锥的侧面展开图的圆心角度数是120°,故答案为:120°.
(三)解答题
21.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°.
(1)作⊙O,使它过点A、B、C(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)所作的圆中,若AC=2,AB=4,求劣弧BC的长.
解:(1)如图,作线段AB的垂直平分线交AB于O点,然后以O为圆心,OA为半径画圆,⊙O即为所求;
(2)连接OC,∵AB=4 ,AC=2∴OA=OC=2,,∴OA=OC=AC,∴△OAC为等边三角形,∴∠A=60°,∴∠BOC=2∠A=120°,∴劣弧BC的长为.
22.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,过点B作BF∥DC交OC延长线于点F,且∠CDB=30°.
(1)求证:BF是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为2,求图中阴影部分的面积.
解:(1)证明:∵CD⊥AB,∴∠CEO90°,∵BF // DC,∴∠FBO∠CEO90°,
∴FB⊥OB,OB是⊙O的半径,∴BF是⊙O的切线;
(2)∵∠CDB30°。∴∠COB60°,连接BC,∵OBOC,∴△OBC是等边三角形,
∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∴CEDE,OEBE, 在△COE和△DBE中,
∴△COE≌△DBE(SAS),∴阴影部分的面积等于扇形COB的面积.
23.如图,在平面直角坐标系内,三个顶点的坐标分别为,,(正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度).
(1)若与关于原点成中心对称,则点的坐标为______;
(2)以坐标原点为旋转中心,将逆时针旋转90°,得到,则点的坐标为______;
(3)求出(2)中线段扫过的面积.
解:(1)∵与关于原点成中心对称,,∴点的坐标为.故答案为:;
(2)如图,即为所求,点的坐标为.故答案为:;
(3)∵,,∴线段扫过的面积=扇形的面积-扇形的面积.
24.如图,一个用卡纸做成的圆饼状图形放置在V形架中,CA和CB都是⊙O的切线,切点分别是A,B,⊙O的半径为2 cm,AB=6 cm.
(1)求∠ACB的度数;
(2)若将扇形AOB做成一个圆锥,求此圆锥的底面圆半径.
解:(1)如图,过点O作OD⊥AB于点D.∵CA,CB是⊙O的切线,∴∠OAC=∠OBC=90°.∵AB=6 cm,∴BD=3 cm.在Rt△OBD中,∵OB=2 cm,∴OD= cm,∴∠OBD=30°,∴∠BOD=60°,
∴∠AOB=120°,∴∠ACB=60°.
(2)的长为=.设圆锥底面圆的半径为r cm,则2πr=,
∴r=,即圆锥的底面圆半径为 cm.
25.如图,扇形圆心角∠AOB=α,半径OA=6,把扇形做成圆锥后,其底面半径为2.
(1)求α;
(2)点C是OA上的一点,若OC=4,求S阴影.
解:(1)设∠AOB=n°,根据题意得2π×2=,解得n=120,所以α为120°;(2)过C点作CD⊥BO于D,如图,∵∠BOC=120°,∴∠COD=60°,∴OD=OC=2,∴CD=OD=2,∴S阴影=S扇形AOB﹣S△BOC=﹣×6×2=12π﹣6.
26.如图1中的某种冰激凌的外包装可以视为圆锥(如图2),制作这种外包装需要用如图3所示的等腰三角形材料,其中AB=AC,AD⊥BC将扇形EAF围成圆锥时,AE、AF恰好重合,已知这种加工材料的顶角∠BAC=90°.
(1)求图2中圆锥底面圆直径ED与母线AD长的比值;
(2)若圆锥底面圆的直径ED为5cm,求加工材料剩余部分(图3中阴影部分)的面积.(结果保留π)
解:(1)根据题意得π•DE=,∴DE=AD,∴ED与母线AD长的比值为;
(2)∵∠BAC=90°,AB=AC,AD⊥BC,而AD=2DE=10cm,∴BC=2AD=20cm,
∴S阴影部分=S△ABC﹣S扇形EAF=×10×20﹣=(100﹣25π)cm2.
答:加工材料剩余部分的面积为(100﹣25π)cm2.
六.巩固训练
(一)选择题
1.如图,在边长为6的正方形ABCD中,以BC为直径画半圆,则阴影部分的面积是( )
A.9 B.6 C.3 D.12
【答案】A
【解析】设AC与半圆交于点E,半圆的圆心为O,连接BE,OE,∵四边形ABCD是正方形,
∴∠OCE=45°,∵OE=OC,∴∠OEC=∠OCE=45°,∴∠EOC=90°,∴OE垂直平分BC,∴BE=CE,∴弓形BE的面积=弓形CE的面积,∴,故选:A.
2.如图,将Rt△CAB绕点B按逆时针方向旋转90°后,得到Rt△A′BC′,已知∠BAC=90°,∠ABC=60°,BC=2,则图中阴影部分面积为( )
A.π B.π C.π﹣ D.π
【答案】C
【解析】根据题意可得,∠CBC′=90°,S扇CBC′===π,
∵BC=2,∠BAC=60°,∴AC==1,AB=,
∴=,∵∠CBA′=90°﹣∠ABC=90°﹣60°=30°,∴S扇DBA′===,∴S阴=S扇CBC′﹣S△A′BC′﹣S扇DBA′==.故选:C.
3.如图,在△ABC中,CA=CB=4,∠BAC=α,将△ABC绕点A逆时针旋转2α,得到△AB′C′,连接B′C并延长交AB于点D,当B′D⊥AB时,的长是( )
A.π B.π C.π D.π
【答案】B
【解析】根据旋转的性质可得,AC′∥B′D,∵B′D⊥AB,∴∠C′AD=∠C′AB′+∠B′AB=90°,∵∠C′AD=α,∴α+2α=90°,∴α=30°,∵AC=4,∴AD=2,∴,∴的长度l==.故选:B.
4. 如图,AB是圆O的直径,CD是弦,CD∥AB,∠BCD=30°,AB=6,则弧BD的长为( )
A.π B.4π C.2π D.45π
【答案】A
【解析】∠BOD=2∠BCD=2×30°=60°由弧长公式得,弧BD的长为=π。
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=8,以点C为圆心,CA的长为半径画弧,交AB于点D,则的长为( )
A.π B.π C.π D.2π
【答案】B
【解析】连接CD,如图所示:∵ACB=90°,∠B=30°,AB=8,∴∠A=90°﹣30°=60°,AC==4,由题意得:AC=CD,∴△ACD为等边三角形,∴∠ACD=60°,∴的长为:,故选:B.
6.在数学跨学科主题活动课上,芳芳用半径15cm,圆心角120°的扇形纸板,做了一个圆锥形的生日帽,如图所示.在不考虑接缝的情况下,这个圆锥形生日帽的底面圆半径是( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
【答案】C
【解析】半径为15cm、圆心角为120°的扇形弧长是:=10πcm,
设圆锥的底面半径是rcm,则2πr=10π,解得:r=5.故选:C.
7.如图,圆锥的轴截面是一个斜边为1的等腰直角三角形,则这个圆锥的侧面积是( )
A. B. C.π D.π
【答案】A
【解析】∵圆锥的轴截面是一个斜边为1的等腰直角三角形,∴底面半径=0.5,母线长为,底面周长=π,∴圆锥的侧面积=×π×=.故选:A.
8.如图,把矩形纸片ABCD分割成正方形纸片ABFE和矩形纸片EFCD,分别裁出扇形ABF和半径最大的圆.若它们恰好能作为一个圆锥的侧面和底面,则AD:AB为( )
A.3:2 B.7:4 C.9:5 D.2:1
【答案】A
【答案】设此弧所在圆的半径为rcm,则DE=2rcm,AE=AB=(AD﹣2r)cm,
则=2πr,解得r=,则AD:AB=AD:(AD﹣)=3:2.故选:A.
9.如图,将半径为15cm的圆形纸片剪去圆心角为144°的一个扇形,用剩下的扇形围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),这个圆锥的高是( )
A.8cm B.12cm C.20cm D.18cm
【答案】B
【解析】设圆锥的底面圆的半径为rcm,根据题意得2πr=
解得r=9,所以圆锥的高==12(cm).故选:B.
10.如图是一个圆锥形冰淇淋外壳,已知其母线长为10cm,底面半径为3cm,则这个冰淇淋外壳的侧面展开图的圆心角度数为( )
A.108° B.120° C.144° D.150°
【答案】A
【答案】设这个冰淇淋外壳的侧面展开图的圆心角度数为n°,根据题意得2π×3=,解得n=108,即这个冰淇淋外壳的侧面展开图的圆心角度数为108°.故选:A.
(二)填空题
11.如图,点A、B、C、D都在边长为1的网格格点上,以A为圆心,AE为半径画弧,弧EF经过格点D,则扇形AEF的面积是________.
【答案】
【解析】由题意,扇形的半径AD==,∠EAF=45°,∴扇形AEF的面积==.
12.如图,公路弯道标志表示圆弧道路所在圆的半径为m(米),某车在标有R=300处的弯道上从点A行驶了100π米到达点B,则线段AB= 米.
【答案】300
【解析】设线段AB对应的圆心角度数为n,∵100π==,∴n=60°,又AO=BO,∴△AOB是等边三角形,∴AB=AO=BO=300(米),故答案为:300.
13.如图,直角三角形ABC中,,将三角形的斜边AB放在定直线L上,将点A按顺时针方向在L上转动两次,转动到的位置,设BC=1,AC=,AB=2,则点A所经过的路线长是____________.
【答案】.
【解析】点A的路线是由以B为圆心AB=2为半径,圆心角为120度所对的弧,加上与以为圆心,AC=为半径的四分之一圆弧长之和,即=. 故答案为:.
14.如图,等腰放置在直线上,,.将绕点旋转,使点的对应点落在直线上,再将第一次旋转得到的三角形绕点继续旋转,使其顶点落在直线上点处,则点经过的路径总长为_____(结果保留).
【答案】
【解析】将绕点旋转,使点的对应点落在直线,点到处,如图:根据题意:,,,同理:,根据旋转的性质可知,点A到和到的运动轨迹是分别以C,为圆心,为半径的圆的一部分,两次旋转经过的路径都是圆上经过的弧长所对的圆心角为,设点经过的路径总长为,,故答案是:.
15.如图,正六边形的边长为2,点是四边形内的一个动点,若(1)______;(2)动点所经过的路线长是______.
【答案】120°
【解析】(1)由题意结合正六边形的性质可知CF平分,且.∴.∵,
∴.故答案为:.(2)如图,延长CB、FA,交于点N,由(1),可知点M在的外接圆上的劣弧上.设该外接圆圆心为O,作.由题意可知,即为等边三角形,∴,∴.∴.由正六边形的性质可知.∴,∴.∴圆O的直径为.∴ .故答案为:.
16.如图,⊙O的半径为10,A、D是圆上任意两点,且AD=8,以AD为边作正方形ABCD(点C、O在直线AD两侧)若AD边绕点O旋转一周,则BC边扫过的面积为___.
【答案】16π
【解析】如图所示,连接OD、OC,过点O作OE⊥AD于点E,延长OE交BC于点F.∵AD为弦,OE⊥AD,由垂径定理可得DE=AE=AD=4.∵四边形ABCD为正方形,∴BC∥AD,AD=BC=8,
∴∠CFO=∠DEO=90°,∴四边形DEFC为矩形,CF=DE=4.∵AD边绕点O旋转一周,则BC边扫过的图形为以OC为外圆半径,OF为内圆半径的圆环,∴圆环面积为S=π•OC2-π•OF2=π(OC2-OF2)=π•CF2=16π.故答案为:16π.
17.用半径为6cm,圆心角为120°的扇形纸片围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面圆的半径是 cm.
【答案】 2
【解析】设这个圆锥的底面圆的半径为rcm,由题意得:2πr=,解得:r=2,∴这个圆锥的底面圆的半径为2cm,故答案为:2.
18.圆锥的母线长为5cm,高为4cm,则该圆锥侧面展开图扇形的圆心角为 °.
【答案】 216
【解析】圆锥的底面圆的半径为:=3,设圆锥侧面展开图的圆心角为n°,则2π×3=,∴n=216,∴圆锥侧面展开图的圆心角为216°,故答案为:216.
19.若一个圆锥的侧面展开图是半径为4cm的半圆,则该圆锥的全面积是 cm2.
【答案】12π.
【解析】侧面积是:πr2=×π×42=8π(cm2),底面积=π×22=4π(cm2),
故圆锥的全面积是:8π+4π=12π(cm2),故答案是:12π.
20.如图,在扇形BOC中,∠BOC=60°,OD平分∠BOC交于点D,点E为半径OB上一动点.若OB=2,则阴影部分周长的最小值为 .
【答案】
【解析】如图,作点D关于OB的对称点D′,连接D′C交OB于点E′,连接E′D、OD′,此时E′C+E′D最小,即:E′C+E′D=CD′,由题意得,∠COD=∠DOB=∠BOD′=30°,∴∠COD′=90°,∴CD′===2,的长l==,∴阴影部分周长的最小值为2+=.
故答案为:.
(三)解答题
21.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣1,1),B(﹣4,0),C(﹣2,2).将△ABC绕原点O顺时针旋转90°后得到△A1B1C1.(1)请写出A1、B1、C1三点的坐标:A1 ,B1 ,C1 ;
(2)求点B旋转到点B1的弧长.
解:(1)由图知,A1(1,1),B1(0,4),C1(2,2),故答案为:(1,1),(0,4),(2,2);(2)由题意知,点B旋转到点B1的弧所在的圆的半径为4,弧所对的圆心角为90°,∴弧长为:=2π.
22.如图,A,P,B,C是⊙O上的四个点,∠APC=∠CPB=60°.
(1)求∠ACB的度数;
(2)若BC=6,求的长.
解:(1)∵∠APC=∠CPB=60°,∴由圆周角定理得:∠ABC=∠APC=60°,∠BAC=∠BPC=60°,∴∠ACB=180°﹣∠ABC﹣∠BAC=60°;
(2)连结OB,OC,过点O作OD⊥BC于点D,∵∠BAC=60°,∴∠BOC=2∠BAC=120°.∵OD⊥BC于点D,OB=OC,∴∠BOD=BOC=60°,BD=BC==3,OB=∴的长=.
23.如图①,矩形ABCD与以EF为直径的半圆O在直线l的上方,线段AB与点E、F都在直线l上,且AB=7,EF=10,BC>5.点B以1个单位/秒的速度从点E处出发,沿射线EF方向运动,矩形ABCD随之运动,运动时间为t秒.
(1)如图②,当t=2.5时,求半圆O在矩形ABCD内的弧的长度;
(2)在点B运动的过程中,当AD、BC都与半圆O相交时,设这两个交点为G、H.连接OG、OH,若∠GOH为直角,求此时t的值.
解:(1)设BC与⊙O交于点M,当t=2.5时,BE=2.5,∵EF=10,∴OE=EF=5,
∴OB=2.5,∴EB=OE,在正方形ABCD中,∠ABC=90°,∴ME=MO,又∵MO=EO,
∴ME=EO=MO,∴△MOE是等边三角形,∴∠EOM=90°,∴==,
即半圆O在矩形ABCD内的弧的长度为;
(2)连接GO,HO,∵∠GOH=90°,∴∠AOG+∠BOH=90°,∵∠AGO+∠AOG=90°,∴∠AGO=∠BOH,在△AGO和△OBH中,,∴△AGO≌△BOH(AAS),
∴OB=AG=t﹣5,∵AB=7,∴AE=t﹣7,∴AO=5﹣(t﹣7)=12﹣t,在Rt△AGO中,AG2+AO2=OG2,∴(t﹣5)2+(12﹣t)2=52,解得:t1=8,t2=9,即t的值为8或9.
24.将一物体(视为边长为米的正方形)从地面上挪到货车车厢内.如图所示,刚开始点与斜面上的点重合,先将该物体绕点按逆时针方向旋转至正方形的位置,再将其沿方向平移至正方形的位置(此时点与点重合),最后将物体移到车厢平台面上.已知,,过点作于点,米,米.(1)求线段的长度;(2)求在此过程中点运动至点所经过的路程.
解:(1)∵MG∥PQ,∴∠FGM=∠FBP=30°.∴在中,(米).(2)连接A1A2,则必过点D1,且四边形A1BGA2是矩形.∴A1A2=BG=BF-GF=(米).∵四边形ABCD和四边形A1BC1D1都是正方形,∴AB=A1B,∠A1BC1=∠ABC=90°.∴∠ABA1=180°-∠A1BC1-∠FBP=180°-90°-30°=60°.∴(米).∴在整个运动过程中,点A运动至A2的路程为:(米).
25.如图,在单位长度为1的正方形网格中建立一直角坐标系,一条圆弧经过网格点A、B、C,请在网格图中进行下列操作(以下结果保留根号):
(1)利用网格找出该圆弧所在圆的圆心D点的位置,写出D点的坐标为 ;
(2)连接AD、CD,若扇形DAC是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥底面半径为 ;
(3)连接BC,将线段BC绕点D旋转一周,求线段BC扫过的面积.
解:(1)过点(2,0)作x轴垂线,过点(5,3)作与BC垂直的线,
两线的交点即为D点坐标,∴D(2,0),故答案为:(2,0);
(2)连接AC,∵A(0,4),B(4,4),C(6,2),∴AD=2,CD=2,AC=2,∵AC2=AD2+CD2,∴∠ADC=90°,∴的长=×2π×2=π,∵扇形DAC是一个圆锥的侧面展开图,∴π=2πr,∴r=,故答案为:;
(3)设BC的中点为E,∴E(5,3),∴DE=3,∴S=π×(CD2﹣DE2)=2π,∴线段BC扫过的面积是2π.
26.(14分)如图,有一个直径MN=4的半圆形纸片,其圆心为点P,从初始阶段Ⅰ位置开始,在无滑动的情况下沿数轴向右翻滚至位置Ⅴ,其中位置Ⅰ中的MN平行于数轴,且半⊙P与数轴相切于原点O;位置Ⅱ和位置Ⅳ中的MN垂直于数轴;位置Ⅲ中的MN在数轴上;位置Ⅴ中的点N到数轴的距离为3,且半⊙P与数轴相切于点A.解答下列问题:
(1)位置Ⅰ中的MN与数轴之间的距离为 ;位置Ⅱ中的半⊙P与数轴位置关系是 ;
(2)求位置Ⅲ中的圆心P在数轴上表示的数;
(3)纸片半⊙P从位置Ⅲ翻滚到位置Ⅳ时,求点N所经过路径长及该纸片所扫过的图形的面积;
(4)求OA的长.(结果保留π)
解:(1)∵⊙P的直径MN=4,∴⊙P的半径=2,∵⊙P与直线有一个交点,
∴位置Ⅰ中的MN与数轴之间的距离为2;位置Ⅱ中的半⊙P与数轴的位置关系是相切;
故答案为:2,相切;
(2)位置Ⅲ中的长与数轴上线段ON相等,∵的长为=π,NP=2,
∴位置Ⅲ中的圆心P在数轴上表示的数为π+2;
(3)由弧长公式可得,点N所经过路径长为=2π,∵S半圆==2π,S扇形==4π,∴半⊙P所扫过图形的面积为2π+4π=6π;
(4)如图,作NC垂直数轴于点C,作PH⊥NC于点H,连接PA,则四边形PHCA为矩形.
在Rt△NPH中,PN=2,NH=NC﹣HC=NC﹣PA=1,∴∠NPH=30°.∴∠MPA=60°.从而的长为=,∴OA的长为:π+4+π=π+4.
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