内容正文:
第12讲 圆的面积(二)
知识导航
知识点梳理
难易度
知识点 1:圆的面积的应用
知识点 2:求最大面积
知识点 3:圆环的面积
知识点 4:方中圆和圆中方的面积问题
知识点 5:含圆的组合图形的面积
知识点精讲
知识点 1:圆的面积的应用
1. 核心概念
圆的面积应用不仅限于已知半径求面积,更包括已知直径、周长求面积,以及解决生活中的铺地砖、草坪灌溉等实际问题。
2. 关键公式回顾
(1)已知半径 :
(2)已知直径 : ,则
(3)已知周长 : ,则
【典型例题】体操运动员表演时拿到的艺术体操圈周长是25.12分米,当它落地时,占地面积为多少平方分米?
【答案】50.24平方分米
【分析】根据圆的周长公式:C=2πr,求出圆的半径;再根据圆的面积公式:S=πr2,求出圆的面积,π取3.14。
【详解】半径:25.12÷(2×3.14)
=25.12÷6.28
=4(分米)
面积:3.14×42
=3.14×16
=50.24(平方分米)
答:占地面积为50.24平方分米。
【对应练习】土楼是我国著名的特色民居建筑,外围形状有圆形、椭圆形、方形等。下图是圆形的福建土楼,这座土楼外围的底面周长是188.4米,它的占地面积是多少平方米?
【答案】2826平方米
【分析】这座土楼外围的底面周长是188.4米,已知圆的周长求面积,先根据:求出半径,再根据圆的面积:,即可求得占地面积。
【详解】
(米)
(平方米)
答:它的占地面积是2826平方米。
知识点 2:求最大面积
1. 问题模型
此类问题通常描述为:“一只羊被拴在木桩上,绳长 米,求羊能吃到的最大草地面积”或“自动旋转喷灌装置射程为 米,求喷灌面积”。
2. 解题逻辑
(1)几何本质:绳子或射程即为圆的半径。
(2)最大面积含义:假设障碍物不影响旋转,羊或水能覆盖的区域是一个完整的圆。
(3)边界情况:若拴在墙角(90度),面积为 ;若拴在墙边(180度),面积为 。但在常规“最大面积”未特指角度时,默认指完整圆。
【典型例题】公园绿地里浇水用的喷头,最远能喷水8米。喷头旋转一周,最大的喷水面积是多少平方米?
【答案】200.96平方米
【分析】喷头旋转一周喷水形成一个圆形,最远喷水距离是圆的半径。求喷水面积就是求圆的面积,圆的面积=圆周率×半径2。
【详解】3.14×82
=3.14×64
=200.96(平方米)
答:最大的喷水面积是200.96平方米。
【对应练习】草地上安装有喷灌装置,是一个旋转着喷水的水龙头。已知这个水龙头的射程是5米,如果要在一块长为30米、宽为20米的长方形草地上安装两个这样的喷灌装置,至少会有多少平方米的草地无法直接浇到水?
【答案】443平方米
【分析】旋转喷灌装置的射程是圆的半径r,一个装置的喷灌面积是半径5米的圆的面积。要让浇不到的面积最少,需让两个圆的面积之和最大(无重叠)。先算长方形的面积公式计算出草地总面积,再根据圆的面积公式×2计算出两个圆的面积之和,最后两者相减就是最少浇不到的面积。
【详解】30×20=600(平方米)
(平方米)
600-157=443(平方米)
答:至少会有443平方米的草地无法直接浇到水。
知识点 3:圆环的面积
1. 定义与特征
圆环是指两个同心圆(圆心相同,半径不同)之间的部分。
(1)外圆半径:
(2)内圆半径:
(3)环宽:
2. 面积公式推导
圆环面积 = 外圆面积 - 内圆面积
记忆口诀:大圆减小圆,提取公因数 。
【典型例题】乐乐在参观博物馆时拍下一枚形如圆环的玉璧(如图所示),并记录下玉璧的尺寸:外圆直径为18厘米,内圆直径为6厘米。这枚玉璧的面积是多少平方厘米?
【答案】226.08平方厘米
【分析】根据题意,同一个圆内,圆的直径是半径的2倍,用18厘米和6厘米除以2分别算出外圆和内圆的半径。再根据圆的面积S=πr2,代入分别计算出外圆和内圆的面积,再用外圆面积减去内圆的面积就是这个玉璧的面积。
【详解】18÷2=9(厘米)
6÷2=3(厘米)
3.14×92-3.14×32
=3.14×81-3.14×9
=254.34-28.26
=226.08(平方厘米)
答:这枚玉璧的面积是226.08平方厘米。
【对应练习】一场中国传统插花艺术展吸引了无数游客,展览主题为“国风华韵”。工作人员将一个直径为8米的圆形展区的半径向外延伸2米变成一个新的圆形展区(如图),这个新展区的面积是多少平方米?
【答案】113.04平方米
【分析】直径÷2=半径,原来的半径+半径延伸的长度=新展区的半径,圆的面积=圆周率×半径的平方。
【详解】8÷2+2
=4+2
=6(米)
(平方米)
答:这个新展区的面积是113.04平方米。
知识点 4:方中圆和圆中方的面积问题
1. 方中圆(正方形内剪最大的圆)
(1)图形特征:圆在正方形内部,圆的直径等于正方形的边长。
(2)关系:正方形边长 。
(3)面积计算:
① 正方形面积:
② 圆面积:
③ 面积比:
④ 剩余面积(四个角):
2. 圆中方(圆内画最大的正方形)
(1)图形特征:正方形在圆内部,正方形的对角线等于圆的直径。
(2)关系:正方形对角线 。
(3)面积计算:
① 利用对角线求正方形面积公式:
② 正方形面积:
③ 圆面积:
④ 面积比:
⑤ 剩余面积(弓形部分总和):
【典型例题】求下图中阴影部分的面积。
【答案】13.76dm2
【分析】据图可知,圆的直径为正方形的边长,用边长除以2求出圆的半径。根据“圆的面积=πr2”代入数值求出圆的面积;再根据“正方形的面积=边长×边长”代入数值计算出正方形的面积;最后用正方形的面积减圆的面积,即可计算阴影部分的面积。据此计算。
【详解】
=
=
=13.76(dm2)
阴影部分的面积是13.76dm2。
【对应练习】奶奶剪的“福”字窗花采用了外圆内方的造型,窗花最外层圆形的周长是43.96厘米,那么中间最大正方形的面积是多少平方厘米?(π取3.14)
【答案】98平方厘米
【分析】圆周长=2r=d,那么将圆周长除以3.14可求出圆的直径,再除以2可求出圆的半径。画出中间的最大的正方形的一条对角线,发现这条对角线将正方形平均分成两个三角形。每个三角形的底和圆的直径相等,高和圆的半径相等。三角形面积公式=底×高÷2,据此求出一个三角形的面积,再乘2求出两个三角形的面积,即圆中间最大正方形的面积。
【详解】如图:
43.96÷3.14=14(厘米)
14÷2=7(厘米)
14×7÷2×2
=98÷2×2
=49×2
=98(平方厘米)
答:中间最大正方形的面积是98平方厘米。
知识点 5:含圆的组合图形的面积
1. 解题策略:割补法与转化法
组合图形通常由长方形、正方形、三角形与圆(或半圆、扇形)组合而成。
(1)加法原理:总面积 = 各部分简单图形面积之和。
(2)减法原理:阴影面积 = 总图形面积 - 空白部分面积。
(3)割补平移:将不规则阴影部分通过切割、移动,拼成规则图形(如将半圆移至另一侧拼成矩形)。
2. 常见类型(跑道型/操场型)
(1)结构:中间一个长方形,两头各一个半圆。
(2)计算:
① 周长 = 长方形的两条长 + 一个整圆的周长 ( )
② 面积 = 长方形面积 + 一个整圆的面积 ( )
【典型例题】如下图,一个运动场由一个长方形和两个半圆形组成。这个运动场的占地面积是多少?
【答案】1892.16平方米
【分析】两个半圆可以拼成一个完整的圆,运动场的占地面积=直径24米的圆的面积+长60米、宽24米的长方形面积,圆的面积=圆周率×半径的平方,长方形面积=长×宽,据此列式计算。
【详解】
(平方米)
答:这个运动场的占地面积是1892.16平方米。
【对应练习】求出下面图形中阴影部分的面积。
【答案】3.87cm2
【分析】图中阴影部分的面积=长方形的面积-2个圆的面积;已知长方形的长是6cm,宽是3cm,根据长方形的面积=长×宽,先求出长方形的面积;2个圆可以组成一个半圆,半径是3cm,根据半圆的面积等于所在圆的面积的一半,即,可求出半圆的面积;最后用长方形的面积减去半圆的面积,即可求出阴影部分的面积。
【详解】6×3-3.14×32÷2
=18-3.14×9÷2
=18-28.26÷2
=18-14.13
=3.87(cm2)
阴影部分的面积是3.87cm2。
巩固提升
一、填空题
1.一个圆的周长是,它的面积是( )。
【答案】12.56
【分析】先通过圆的周长算出圆的半径,再代入圆的面积公式即可。圆的周长:,则圆的半径:;圆的面积:。
【详解】(m)
(m2)
2.草地上王叔叔用一根长3米的绳子在木桩上拴了一只羊。绳长是圆的( ),羊能吃到草的区域是圆的( )。
【答案】 半径 面积
【分析】根据圆的特征可知,木桩是圆心,绳长是圆的半径,羊吃到草的区域是一个圆的面积。
【详解】根据分析可知,绳长是圆的半径,羊能吃到草的区域是圆的面积。
3.中国扇子已成为东方美学的独特缩影。非遗手工课上,安安准备制作一把纱面圆形团扇,扇面的半径为10厘米,至少需要( )厘米的竹条做圆形扇框,需要( )平方厘米的纱做扇面。
【答案】 62.8 314
【分析】要计算做扇框的竹条长度,就是求圆的周长,圆的周长公式C=2πr;要计算做扇面的纱的面积,就是求圆的面积,圆的面积公式S=πr2。已知半径,π取3.14,代入对应的公式计算即可。
【详解】2×3.14×10
=6.28×10
=62.8(厘米)
3.14×102
=3.14×100
=314(平方厘米)
4.如图,要剪出一个周长是15.42分米的半圆形铁片,至少要选用面积是( )平方分米的长方形材料;半圆形铁片的面积是( )平方分米。
【答案】 18 14.13
【分析】半圆的周长=圆的周长的一半+直径长,圆的周长C=2πr,同一圆中,直径的长度是半径的2倍。设半圆的半径是r分米,可得2r+3.14r=15.42,据此求出半径的长度。那么长方形材料的长就是直径的长度。再根据长方形的面积=长×宽,计算需要的材料面积。半圆形铁片的面积根据πr2÷2,即可求解。
【详解】解:设半圆的半径是r分米。
2r+3.14r=15.42
5.14r=15.42
5.14r÷5.14=15.42÷5.14
r=3
(3+3)×3
=6×3
=18(平方分米)
3.14×32÷2
=3.14×9÷2
=28.26÷2
=14.13(平方分米)
所以,至少要选用面积是18平方分米的长方形材料;半圆形铁片的面积是14.13平方分米。
5.一个由细草绳编织成的圆形杯垫,沿半径剪开,展开后是一个近似的三角形(如图)。圆形杯垫的半径约( )。
【答案】5厘米/5cm
【分析】观察图形可知,三角形的底是31.4cm,三角形的底相当于圆的周长,圆的周长=,用周长除以再除以2,求出半径。
【详解】31.4÷3.14÷2
=10÷2
=5(cm)
所以圆形杯垫的半径约5cm。
6.下图中圆的半径是2厘米,图中的阴影部分的面积是( )平方厘米。
【答案】4.56
【分析】阴影面积等于圆的面积减去圆内正方形的面积。先根据半径算出圆的面积,正方形对角线等于圆的直径,把正方形拆成两个三角形计算面积,再求两者的差即可。
【详解】圆的半径是2厘米,直径:2×2=4(厘米)
圆的面积:3.14×22
=3.14×4
=12.56(平方厘米)
正方形可以分成两个底为4厘米、高为2厘米的三角形
一个三角形的面积:
4×2÷2
=8÷2
=4(平方厘米)
正方形的面积:4×2=8(平方厘米)
阴影部分的面积:12.56-8=4.56(平方厘米)
二、选择题
7.圆的半径扩大3倍,它的面积扩大( )倍。
A.3 B.6 C.9 D.12
【答案】C
【分析】设原来圆的半径为,则现在的半径为,根据圆的面积公式,求出原来的圆面积和扩大后的圆面积,再用扩大后的圆面积除以原来圆的面积,求出面积扩大的倍数。
【详解】设原来圆的半径为,现在的半径为。
原来圆的面积为:
现在圆的面积为:
面积扩大的倍数:
所以,它的面积扩大到原来的9倍。
8.用3根同样长的铁丝分别围成长方形、正方形和圆形,则围成的( )面积最大。
A.长方形 B.正方形 C.圆形 D.无法比较
【答案】C
【分析】假设每根铁丝的总长度为100米,铁丝的总长度相当于各图形的周长,根据“”求出长方形的长宽之和,而长方形的长与宽相等时面积最大,由“”可知长方形的最大面积不超过边长为25米的正方形的面积;根据“”求出正方形的边长,再利用“”求出正方形的面积;根据“”求出圆的半径,再利用“”求出圆形的面积,最后比较大小找出面积最大的图形,据此解答。
【详解】假设每根铁丝的总长度为100米。
(长方形)长与宽的和:100÷2=50(米)
当长方形的长与宽相等时,长方形的面积最大。
50÷2=25(米)
面积:25×25=625(平方米)
因为围成长方形时长与宽不相等,所以长方形的面积小于625平方米。
(正方形)边长:100÷4=25(米)
面积:25×25=625(平方米)
所以,围成正方形时面积是625平方米。
(圆形)半径:
=
=
=(米)
面积:
=
=
=
=
≈796(平方米)
所以,围成圆形时面积大约是796平方米。
综上所述,长方形的面积最大不超过625平方米,正方形的面积是625平方米,圆形的面积大约是796平方米,所以圆形的面积>正方形的面积>长方形的面积,即围成的圆形面积最大。
9.一个圆的周长是62.8厘米,这个圆的面积是( )。
A.1256平方厘米 B.628平方厘米
C.314平方厘米 D.157平方厘米
【答案】C
【分析】先根据圆的周长计算出它的半径,,再根据圆的面积:计算出圆的面积即可。
【详解】62.8÷3.14÷2
=20÷2
=10(厘米)
(平方厘米)
一个圆的周长是62.8厘米,这个圆的面积是314平方厘米。
10.如图,长方形的周长是30dm,则这个半圆的面积是( )。
A.31.4 B.39.25 C.62.8 D.78.5
【答案】B
【分析】长方形周长=(长+宽)×2,用长方形周长除以2求出长与宽的和;长方形的长相当于半圆的直径,宽相当于半圆的半径,所以长相当于2个宽,长与宽的和即为3个宽的长度,用长与宽的和除以3求出宽,即为半圆的半径。根据圆的面积公式求出圆的面积,再除以2即可。
【详解】30÷2=15(dm)
15÷(1+2)
=15÷3
=5(dm)
3.14×52÷2
=3.14×25÷2
=78.5÷2
=39.25(dm2)
这个半圆的面积是39.25dm2。
11.中国园林设计时常用到海棠门,“海棠门里观海棠”构成了一幅美丽图画,为园林增添了一份婉约与雅致。用数学的眼光来看,海棠门可以看成是由正方形和半圆组合而成的图形(如下图所示)。根据图中信息,海棠门的面积是( )m2。
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】海棠门的图形由两部分组成:中间的正方形和四周的4个半圆。4个半圆可以拼成2个完整的圆,因此总面积= 2个圆的面积+正方形面积。圆的半径为(1÷2)m,正方形的边长为1m。
【详解】2个圆的面积:()
总面积: +
三、计算题
12.计算阴影部分的面积。(单位:厘米)
【答案】15.44平方厘米
【分析】观察图形可知,阴影部分的面积=梯形的面积-圆的面积,根据梯形的面积公式S=(a+b)×h÷2,圆的面积公式S=πr2,代入数据计算求解。
【详解】梯形的面积:
(4+10)×4÷2
=14×4÷2
=28(平方厘米)
圆的面积:
3.14×42×
=3.14×16×
=12.56(平方厘米)
阴影部分的面积:
28-12.56=15.44(平方厘米)
13.如图,在一个正方形内剪掉两个半圆,求剩余(阴影)部分的面积。(圆周率取3.14)
【答案】86
【分析】由图可知,阴影部分的面积等于边长为20cm的正方形面积减去直径为20cm的圆面积,根据“正方形面积=边长×边长”以及“圆面积=”计算。
【详解】20×20-3.14×
=20×20-3.14×
=400-3.14×100
=400-314
=86()
四、解答题
14.2025年9月,超强台风“桦加沙”给我国华南地区造成重大经济损失。台风“桦加沙”十二级风圈的半径为120千米,台风“桦加沙”十二级风圈影响的范围是多少平方千米?
【答案】平方千米
【分析】根据圆的面积公式,代入数据得到答案。
【详解】
(平方千米)
答:台风“桦加沙”十二级风圈影响的范围是平方千米。
15.如图所示,一个小闹钟的秒针长4厘米。经过30秒,秒针所扫过的面积是多少平方厘米?
【答案】25.12平方厘米
【分析】秒针转完整一圈是60秒,经过30秒,秒针刚好转半圈,秒针的长度就是扫过图形的半径,即半径r=4厘米,扫过的面积是半圆的面积,根据圆的面积公式:S=πr2,把数据代入公式解答。
【详解】3.14×42÷2
=3.14×16÷2
=50.24÷2
=25.12(平方厘米)
答:秒针所扫过的面积是25.12平方厘米。
16.杨万里的《荷亭倚栏》中,“水面圆纹乱相入,玻璃盆旋玉连环”描述了水面上的圆形波纹交错纷乱,玻璃盆中玉环般的荷叶连环相映。在一个长是14米,宽是12米的长方形小池中,形成一个最大的圆形波纹,这个圆形波纹的面积是多少平方米?
【答案】113.04平方米
【分析】根据题意,圆形波纹的最大直径为12米,用直径除以2,求出半径的长度,再根据圆的面积公式=πr2,代入计算求出这个圆形波纹的面积。
【详解】12÷2=6(米)
3.14×62
=3.14×36
=113.04(平方米)
答:这个圆形波纹的面积是113.04平方米。
17.古诗有云:“圆中方有致,檐下燕归梁”,“圆中方”造型的窗户体现了中式建筑之美,现在要做这样一幅木边框的窗户,中间正方形部分需要糊上一层纸,已知该窗户圆形部分周长为3.14米,需要糊纸部分的面积为多少?(边缘宽度不计)
【答案】0.5平方米
【分析】外圆内方中间的正方形对角线长度等于外圆的直径,正方形可以看成两个以对角线为底、半径为高的三角形。已知圆的周长,根据圆的周长公式,求出圆的直径与半径,再根据,求出一个三角形面积,三角形面积乘2即为正方形面积。
【详解】3.14÷3.14=1(米)
1÷2=0.5(米)
1×0.5÷2×2
=0.5÷2×2
=0.25×2
=0.5(平方米)
答:需要糊纸部分的面积为0.5平方米。
18.如图,绿地公园广场有一个圆形花坛,半径是3米,在它的周围有一条宽1米的环形小路(阴影部分),求小路的面积。
【答案】21.98平方米
【分析】先用花坛半径加上小路宽度,求出外圆的半径,再根据圆环面积公式S=π(R2-r2),代入数值,即可求出小路的面积。
【详解】3+1=4(米)
3.14×(42-32)
=3.14×(16-9)
=3.14×7
=21.98(平方米)
答:小路的面积是21.98平方米。
19.礼堂中一扇窗户的形状与大小如图,上面是半圆形,下面是长方形,这扇窗户的面积是多少平方米?(π取3.14)
【答案】6.57平方米
【分析】由图可知,长方形的长是2米,宽是2.5米,半圆的直径是2米。长方形的面积=长×宽,半圆的面积=,窗户的面积=半圆的面积+长方形的面积。
【详解】3.14×÷2+2×2.5
=3.14×÷2+2×2.5
=3.14×1÷2+2×2.5
=1.57+5
=6.57(平方米)
答:这扇窗户的面积是6.57平方米。
20.妈妈带霞霞去买披萨,店里有厚度相同,直径分别为6厘米、8厘米、12厘米的三种规格的披萨供顾客选择。妈妈用手机下单,购买了一份直径12厘米的披萨。服务员表示12厘米的披萨刚卖完了,准备给妈妈一份8厘米加一份6厘米的披萨替换。妈妈认为8+6=14,14比12大,我们还多得了呢!你同意妈妈的观点吗?请写出你的思考过程。
【答案】我不同意妈妈的观点,因为直径12厘米的披萨的面积大于一份8厘米加一份6厘米的披萨面积。
【详解】分别用直径除以2,求出三个圆的半径,圆的面积公式S=πr2,分别将数据代入公式计算,求得三个圆的面积,再求出直径8厘米和直径为6厘米的圆的面积之和,最后与直径12厘米的圆的面积进行比较即可。
【解答】三种披萨的半径分别是:
12÷2=6(厘米)
8÷2=4(厘米)
6÷2=3(厘米)
12厘米披萨的面积:
3.14×62
=3.14×36
=113.04(平方厘米)
6厘米披萨和8厘米披萨的面积和
3.14×42+3.14×32
=3.14×16+3.14×9
=50.24+28.26
=78.5(平方厘米)
113.04平方厘米>78.5平方厘米
答:我不同意妈妈的观点,因为直径12厘米的披萨的面积大于一份8厘米加一份6厘米的披萨面积。
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第12讲 圆的面积(二)
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知识点梳理
难易度
知识点 1:圆的面积的应用
知识点 2:求最大面积
知识点 3:圆环的面积
知识点 4:方中圆和圆中方的面积问题
知识点 5:含圆的组合图形的面积
知识点精讲
知识点 1:圆的面积的应用
1. 核心概念
圆的面积应用不仅限于已知半径求面积,更包括已知直径、周长求面积,以及解决生活中的铺地砖、草坪灌溉等实际问题。
2. 关键公式回顾
(1)已知半径 :
(2)已知直径 : ,则
(3)已知周长 : ,则
【典型例题】体操运动员表演时拿到的艺术体操圈周长是25.12分米,当它落地时,占地面积为多少平方分米?
【对应练习】土楼是我国著名的特色民居建筑,外围形状有圆形、椭圆形、方形等。下图是圆形的福建土楼,这座土楼外围的底面周长是188.4米,它的占地面积是多少平方米?
知识点 2:求最大面积
1. 问题模型
此类问题通常描述为:“一只羊被拴在木桩上,绳长 米,求羊能吃到的最大草地面积”或“自动旋转喷灌装置射程为 米,求喷灌面积”。
2. 解题逻辑
(1)几何本质:绳子或射程即为圆的半径。
(2)最大面积含义:假设障碍物不影响旋转,羊或水能覆盖的区域是一个完整的圆。
(3)边界情况:若拴在墙角(90度),面积为 ;若拴在墙边(180度),面积为 。但在常规“最大面积”未特指角度时,默认指完整圆。
【典型例题】公园绿地里浇水用的喷头,最远能喷水8米。喷头旋转一周,最大的喷水面积是多少平方米?
【对应练习】草地上安装有喷灌装置,是一个旋转着喷水的水龙头。已知这个水龙头的射程是5米,如果要在一块长为30米、宽为20米的长方形草地上安装两个这样的喷灌装置,至少会有多少平方米的草地无法直接浇到水?
知识点 3:圆环的面积
1. 定义与特征
圆环是指两个同心圆(圆心相同,半径不同)之间的部分。
(1)外圆半径:
(2)内圆半径:
(3)环宽:
2. 面积公式推导
圆环面积 = 外圆面积 - 内圆面积
记忆口诀:大圆减小圆,提取公因数 。
【典型例题】乐乐在参观博物馆时拍下一枚形如圆环的玉璧(如图所示),并记录下玉璧的尺寸:外圆直径为18厘米,内圆直径为6厘米。这枚玉璧的面积是多少平方厘米?
【对应练习】一场中国传统插花艺术展吸引了无数游客,展览主题为“国风华韵”。工作人员将一个直径为8米的圆形展区的半径向外延伸2米变成一个新的圆形展区(如图),这个新展区的面积是多少平方米?
知识点 4:方中圆和圆中方的面积问题
1. 方中圆(正方形内剪最大的圆)
(1)图形特征:圆在正方形内部,圆的直径等于正方形的边长。
(2)关系:正方形边长 。
(3)面积计算:
① 正方形面积:
② 圆面积:
③ 面积比:
④ 剩余面积(四个角):
2. 圆中方(圆内画最大的正方形)
(1)图形特征:正方形在圆内部,正方形的对角线等于圆的直径。
(2)关系:正方形对角线 。
(3)面积计算:
① 利用对角线求正方形面积公式:
② 正方形面积:
③ 圆面积:
④ 面积比:
⑤ 剩余面积(弓形部分总和):
【典型例题】求下图中阴影部分的面积。
【对应练习】奶奶剪的“福”字窗花采用了外圆内方的造型,窗花最外层圆形的周长是43.96厘米,那么中间最大正方形的面积是多少平方厘米?(π取3.14)
知识点 5:含圆的组合图形的面积
1. 解题策略:割补法与转化法
组合图形通常由长方形、正方形、三角形与圆(或半圆、扇形)组合而成。
(1)加法原理:总面积 = 各部分简单图形面积之和。
(2)减法原理:阴影面积 = 总图形面积 - 空白部分面积。
(3)割补平移:将不规则阴影部分通过切割、移动,拼成规则图形(如将半圆移至另一侧拼成矩形)。
2. 常见类型(跑道型/操场型)
(1)结构:中间一个长方形,两头各一个半圆。
(2)计算:
① 周长 = 长方形的两条长 + 一个整圆的周长 ( )
② 面积 = 长方形面积 + 一个整圆的面积 ( )
【典型例题】如下图,一个运动场由一个长方形和两个半圆形组成。这个运动场的占地面积是多少?
【对应练习】求出下面图形中阴影部分的面积。
巩固提升
一、填空题
1.一个圆的周长是,它的面积是( )。
2.草地上王叔叔用一根长3米的绳子在木桩上拴了一只羊。绳长是圆的( ),羊能吃到草的区域是圆的( )。
3.中国扇子已成为东方美学的独特缩影。非遗手工课上,安安准备制作一把纱面圆形团扇,扇面的半径为10厘米,至少需要( )厘米的竹条做圆形扇框,需要( )平方厘米的纱做扇面。
4.如图,要剪出一个周长是15.42分米的半圆形铁片,至少要选用面积是( )平方分米的长方形材料;半圆形铁片的面积是( )平方分米。
5.一个由细草绳编织成的圆形杯垫,沿半径剪开,展开后是一个近似的三角形(如图)。圆形杯垫的半径约( )。
6.下图中圆的半径是2厘米,图中的阴影部分的面积是( )平方厘米。
二、选择题
7.圆的半径扩大3倍,它的面积扩大( )倍。
A.3 B.6 C.9 D.12
8.用3根同样长的铁丝分别围成长方形、正方形和圆形,则围成的( )面积最大。
A.长方形 B.正方形 C.圆形 D.无法比较
9.一个圆的周长是62.8厘米,这个圆的面积是( )。
A.1256平方厘米 B.628平方厘米
C.314平方厘米 D.157平方厘米
10.如图,长方形的周长是30dm,则这个半圆的面积是( )。
A.31.4 B.39.25 C.62.8 D.78.5
11.中国园林设计时常用到海棠门,“海棠门里观海棠”构成了一幅美丽图画,为园林增添了一份婉约与雅致。用数学的眼光来看,海棠门可以看成是由正方形和半圆组合而成的图形(如下图所示)。根据图中信息,海棠门的面积是( )m2。
A.
B.
C.
D.
三、计算题
12.计算阴影部分的面积。(单位:厘米)
13.如图,在一个正方形内剪掉两个半圆,求剩余(阴影)部分的面积。(圆周率取3.14)
四、解答题
14.2025年9月,超强台风“桦加沙”给我国华南地区造成重大经济损失。台风“桦加沙”十二级风圈的半径为120千米,台风“桦加沙”十二级风圈影响的范围是多少平方千米?
15.如图所示,一个小闹钟的秒针长4厘米。经过30秒,秒针所扫过的面积是多少平方厘米?
16.杨万里的《荷亭倚栏》中,“水面圆纹乱相入,玻璃盆旋玉连环”描述了水面上的圆形波纹交错纷乱,玻璃盆中玉环般的荷叶连环相映。在一个长是14米,宽是12米的长方形小池中,形成一个最大的圆形波纹,这个圆形波纹的面积是多少平方米?
17.古诗有云:“圆中方有致,檐下燕归梁”,“圆中方”造型的窗户体现了中式建筑之美,现在要做这样一幅木边框的窗户,中间正方形部分需要糊上一层纸,已知该窗户圆形部分周长为3.14米,需要糊纸部分的面积为多少?(边缘宽度不计)
18.如图,绿地公园广场有一个圆形花坛,半径是3米,在它的周围有一条宽1米的环形小路(阴影部分),求小路的面积。
19.礼堂中一扇窗户的形状与大小如图,上面是半圆形,下面是长方形,这扇窗户的面积是多少平方米?(π取3.14)
20.妈妈带霞霞去买披萨,店里有厚度相同,直径分别为6厘米、8厘米、12厘米的三种规格的披萨供顾客选择。妈妈用手机下单,购买了一份直径12厘米的披萨。服务员表示12厘米的披萨刚卖完了,准备给妈妈一份8厘米加一份6厘米的披萨替换。妈妈认为8+6=14,14比12大,我们还多得了呢!你同意妈妈的观点吗?请写出你的思考过程。
试卷第1页,共3页
第 1 页 共 19 页
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