内容正文:
暑期预习讲义(第10讲)——弧长与扇形面积(知识梳理+题型精析+同步自测)
目录
一.教材知识梳理 1
【知识点一】基本概念 1
【知识点二】两大核心公式(必考、必须熟记) 2
【知识点三】公式常见变形(逆向计算高频考点) 2
【知识点四】阴影面积常用解题方法 2
【知识点五】高频易错点汇总 2
二.经典题型精析(基础夯实) 2
【题型 1】弧长公式直接计算 2
【题型 2】扇形面积基础计算 7
【题型 3】公式逆向求值(求圆心角、半径) 10
三.经典题型精析(综合提升) 11
【题型 4】组合图形阴影面积计算(重难点) 11
四.同步自测 15
(一)选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分) 15
(二) 填空题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分) 20
(三) 解答题(本大题共4个小题,每小题9分,共36分) 25
一.教材知识梳理
【知识点一】基本概念
1. 弧长:圆上任意一段曲线的长度叫做弧长。整个圆的周长为360°圆心角对应的弧长,度数小于360°的圆心角对应对应部分弧长。
2. 扇形:一条弧和经过这条弧两端的两条半径所围成的图形叫做扇形。扇形是圆的一部分,由一段弧、两条半径围成。
【知识点二】两大核心公式(必考、必须熟记)
设圆的半径为,扇形圆心角度数为(为正整数,)
1. 弧长公式:
推导:360°圆心角对应周长,则1°对应弧长,对应弧长即为。
2. 扇形面积公式(两个,灵活选用)
公式一(知圆心角、半径):
公式二(知弧长、半径):
公式选用技巧:题目给圆心角用公式一,题目给弧长优先用公式二,计算更简便。
【知识点三】公式常见变形(逆向计算高频考点)
1. 已知弧长求圆心角:
2. 已知扇形面积求圆心角:
【知识点四】阴影面积常用解题方法
1. 割补法:将不规则阴影拼接、平移、旋转,转化为扇形、三角形、半圆等规则图形;
2. 加减法则:阴影面积 = 整体图形面积 − 空白图形面积;
3. 多扇形拼接:相同半径、不同圆心角的扇形可合并计算总面积。
【知识点五】高频易错点汇总
1. 区分弧长单位与面积单位:弧长是长度单位,扇形面积是面积单位,不可混用;
2. 公式中不带单位,仅代入数值计算,切勿重复加°;
3. 两个扇形面积公式适用场景不同,禁止混淆;
4. 计算结果若无特殊要求,保留即可,无需取近似小数。
二.经典题型精析(基础夯实)
【题型 1】弧长公式直接计算
【例题1】(2026·福建莆田·模拟预测)如图,中,直径于点,是弧上一点,连接交于点,点在的延长线上,.
(1)求证:是的切线;
(2)连接,若与互相平分,,求的长.
【答案】(1)证明:连接,如图所示:
,
,
,
.
,
,
,
即,
,
是的切线.
(2)
【分析】(1)连接,根据圆内等腰三角形及垂直的定义得到,故可求解;
(2)先证明四边形是平行四边形,然后证明四边形是菱形,即可证明是等边三角形,则,再由弧长公式求解.
解:(1)略
(2)解:如图,
∵与互相平分,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∵
∴
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴的长.
【变式1】(2026·湖北省直辖县级单位·二模)如图,在中,于点C,若的半径为10,,则劣弧的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,构造圆心角,因为要求劣弧的长,所以需要先求出弧所对的圆心角的度数和已知的半径,用弧长公式计算.由垂径定理,因为,所以是的一半,可求出的长度.在中,已知是半径、的长度,用三角函数可求出的度数,进而得到圆心角的度数.代入弧长公式,其中n为圆心角度数,R为半径,计算劣弧的长度.
解: 连接,,
∵,,
∴.
∵半径,
∴在中,由勾股定理得: ,
∴直角三角形中直角边,
∴,
∴,
∴圆心角.
弧长公式为(为圆心角度数,为半径),代入得: 劣弧的长.
选:C.
【变式2】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)一个扇形的圆心角为,扇形的面积为,则扇形半径是______.
【答案】
【分析】根据扇形面积公式列方程求解,舍去不符合题意的负根即可.
解:设扇形的半径为,
根据题意,得,
则
解得或(不符合题意,舍去),
扇形的半径是.
【变式3】(24-25九年级下·福建福州·期中)如图,四边形内接于,且的半径为r,.
(1)若,求的长.
(2)若,求证:.
【答案】(1);(2)见分析
【分析】(1)连接,,根据圆内接四边形的性质得到,由圆周角定理得到,根据弧长的公式即可得到结论;
(2)根据,得,根据,得,所以,,可得为等边三角形,即可得出结论.
解:(1)解:连接,,,
四边形内接于,,
,
,
的长为;
(2)证明:,
,
,
,
,
,
,
为等边三角形,
.
【点拨】本题考查的是圆周角定理、弧长的计算、圆内接四边形的性质,掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
【题型 2】扇形面积基础计算
【例题2】(25-26六年级下·山东泰安·期中)如图,,平分.
(1)求和的度数;
(2)若,求扇形(阴影部分)的面积.(结果保留)
【答案】(1),=20°;(2)
【分析】(1)根据以及角的和差关系得,又因为平分,得出,最后把数值代入计算,即可作答.
(2)结合(1)得,再运用扇形面积公式列式计算,即可作答.
解:(1)解:∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
.
(2)解:由(1)得
扇形的面积为.
【变式1】(2026·安徽合肥·二模)一滑轮装置如图,滑轮的半径为,假设绳索与滑轮之间没有滑动(取),当重物上升时,滑轮的一条半径绕轴心按逆时针方向旋转的角度约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据弧长公式得到,即可得到答案.
解:重物上升,
故,
即,
解得,滑轮的一条半径绕轴心按逆时针方向旋转的角度约为.
【变式2】(2026·四川绵阳·二模)中华优秀传统文化是中华民族的根和魂.某学校组织开展中华优秀传统文化成果展示活动,小慧同学制作了一把扇形纸扇.如图,,,纸扇完全打开后,外侧两竹条(竹条宽度忽略不计)的夹角,现需在扇面一侧绘制山水画,则山水画所在纸面的面积为_______.
【答案】
【分析】用大扇形面积减去小扇形面积即可得山水画所在纸面的面积.
解:,,
∴山水画所在纸面的面积为.
【变式3】(24-25九年级上·全国·期末)如图,是的直径,弦,,的平分线交于点,连接.
(1)求直径的长;
(2)求阴影部分的面积.(结果保留)
【答案】(1);(2)
【分析】()根据圆周角定理求出,再根据勾股定理求出即可;
()连接,根据圆周角定理求出圆心角,再分别求出扇形和的面积即可;
本题考查了圆周角定理,勾股定理和扇形的面积计算等知识点,能根据圆周角定理求出是解此题的关键.
解:(1)解:∵是的直径,
∴,
由勾股定理得:;
(2)解:连接,
由()得:,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴阴影部分的面积
.
【题型 3】公式逆向求值(求圆心角、半径)
【例题3】(2026·安徽合肥·三模)2026年春晚合肥分会场上,科创硬核与翰墨书香的文化底蕴完美交融:“天地矩阵”彰显硬核实力,水墨宣纸铺展,笔走龙蛇,在皖美画卷中绘出一个诗意盎然的中国年.宣扇是一种以宣纸为扇面的传统工艺品(如图),当扇形完全打开后,扇面(扇形)的面积为,、的长均为,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,根据扇形的面积公式列方程求解即可.
解:设,
由题意得,
解得,
即.
【变式1】(2022·黑龙江哈尔滨·模拟预测)用半径为6,圆心角为的扇形做成的圆锥的底面半径是______________.
【答案】
【分析】利用弧长公式和圆的周长公式列方程求解即可.
解:设圆锥的底面圆半径为,
圆锥侧面展开图为扇形,扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长,
,化简得,解得.
【变式2】(24-25九年级上·浙江绍兴·期中)如图,边长为2的等边,将边不改变长度,变为弧,得到以A为圆心,为半径的扇形,由三角形变成扇形,下列量的变化情况是:的度数______,图形的面积______.(空格处填“变大”,“变小”或“不变”)
【答案】 变小 变大
【分析】根据扇形面积公式求出圆心角的度数,与原来的度数比较,分别求出扇形和等边三角形的面积,比较即可得到答案.
解:设的度数大小由变为,
由题意得,
∵,
∴,
即的度数变小,
以A为圆心,为半径的扇形的面积为,
边长为2的等边的面积为,
∵,
∴图形的面积变大.
故答案为:变小,变大
【点拨】此题考查了扇形面积、弧长公式、等边三角形的性质和面积等知识,读懂题意是解题的关键.
三.经典题型精析(综合提升)
【题型 4】组合图形阴影面积计算(重难点)
【例题4】(2026·内蒙古赤峰·一模)如图, 的直径,的平分线交于D,过点 D作交延长线于点 E,连接、.
(1)求证: 是的切线;
(2)求由,,弧围成的阴影部分的面积.
【答案】(1)证明:连接,
平分,
,
,
,
,
,
是的切线;
(2)
【分析】(1)先证明,再证明,继而证明即可;
(2)由,,弧围成的阴影部分的面积为求解即可.
解:(1)略
(2)解:,
,
的直径,
,
阴影部分的面积为:
【变式1】(2026·四川凉山·中考真题)如图,,,,两两不相交,且半径都是1,则图中四个扇形(即阴影部分)的面积之和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】观察图形可知,四个阴影扇形的圆心角之和即为四边形的内角和,利用四边形内角和为及扇形面积公式即可求解.
解:四边形的内角和为,
四个扇形的圆心角之和为
四个圆的半径都是,
四个扇形的面积之和.
【变式2】(2026·山东青岛·二模)如图,边长为的正方形,分别以,为圆心,边长为半径作两个四分之一圆,两圆在正方形内部交于点,则阴影部分的面积为____________.
【答案】
【分析】根据得出是等边三角形,,利用三角函数求出,根据,利用扇形及三角形面积公式求解即可.
解:如图,连接、,过点作于,
∵正方形的边长为,分别以,为圆心,边长为半径作两个四分之一圆,
∴,
∴是等边三角形,,
∴,
∴,,
∴.
【变式3】(2026·山东济宁·一模)如图,内接于,直径与弦相交于点E,F是延长线上的一点,连接,,,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,,求阴影部分的面积(结果用含的式子表示).
【答案】(1)证明:连接.
∵,
∴.
∵,,
∴.
∴.
∵是的直径,
∴.
∴.
∴.
∵是的半径,
∴是的切线.
(2)
【分析】(1)连接.证明.由是的直径可得,得出,从而可得结论;
(2)先证明四边形是平行四边形.是菱形,再证明是等边三角形,求出,根据可得结论.
解:(1)略
(2)解:∵,,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴是菱形.
∴,.
∴是等边三角形,
∴.
在中,,,
∴,
∴,
∴.
四.同步自测
(一)选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分)
1.(2026·陕西·模拟预测)如图,点均在上,若,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据求得所对的圆心角度数,即可利用弧长公式求解.
解:,
所对的圆心角为,
,
的长为.
2.(2026·湖南邵阳·模拟预测)在中,如果的圆心角所对的弧长是,那么的半径是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将已知圆心角和弧长代入弧长公式,即可求解出的半径.
解:设的半径为,
∵,,,
代入公式得,
解得,即的半径为.
3.(2025·广东东莞·模拟预测)物理实验课上,同学们分组研究定滑轮“可以改变用力的方向,但不能省力”时,爱动脑筋的小颖发现:重物上升时,滑轮上点的位置在不断改变已知滑轮的半径为,当重物上升时,滑轮上点转过的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了弧长的计算,熟练掌握弧长公式是解此题的关键.
重物上升时,即弧长是,设旋转的角度是,利用弧长公式计算即可得出答案.
解:设滑轮上点转过的度数为,
重物上升,
点转过的弧长为,
滑轮的半径为,
,
整理得,,
解得,
滑轮上点转过的度数为,
综上所述,只有选项C正确,符合题意,
故选C.
4.(2026·广东深圳·三模)如图,在直径为2的圆内有一个圆心角为的扇形,其面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意得,由勾股定理得出,根据扇形面积公式求解即可.
解:由题意得,
由勾股定理得,
∴,
∴扇形面积为.
5.(2023·山东菏泽·一模)如图,在矩形中,,将线段绕点按逆时针方向旋转,使得点落在边边上的点处,线段扫过的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由旋转的性质可得,由锐角三角函数可求,由扇形面积公式可求解.
解:,
,
四边形是矩形,
,,
将线段绕点按逆时针方向旋转,
,
,
,
,
线段扫过的面积,
故答案为:.
【点拨】本题考查了旋转的性质,矩形的性质,扇形面积公式,锐角三角函数等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
6.(24-25九年级上·吉林白城·阶段检测)如图,网格中的小正方形边长都是1,则以O为圆心,为半径的弧和弦所围成的弓形的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据弓形面积等于扇形面积减去三角形面积求解即可.
解:由题意得,,
弓形的面积=扇形OAB的面积-的面积
故选:A.
【点拨】本题考查弓形的面积,牢记弓形的面积等于扇形面积减去三角形面积是解题的关键.
7.(23-24九年级下·四川达州·阶段检测)如图,为半圆的直径,且,半圆绕点顺时针旋转,点旋转到的位置,则图中阴影部分的面积为( )
A.π B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了旋转的性质,求扇形面积公式,根据题意得出,进而即可求解.
解:半圆绕点顺时针旋转,点旋转到的位置,
,,
,
故选:C.
8.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)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,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据斜边上的中线得到,进而得到,三角形的外角得到的度数,作图可知,等边对等角求出的度数,再根据扇形的面积公式进行计算即可.
解:∵,是斜边上的中线,,
∴,
∴,
∴,
由作图可知,
∴,
∴,
∴扇形的面积为.
(2) 填空题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分)
9.(2026·吉林·中考真题)如图,车轮的半径,车轮边缘上一点绕点转过的角,则劣弧的长为__________(结果保留).
【答案】/
【分析】根据弧长公式,将已知半径和圆心角度数代入计算即可.
解:由题意可知,车轮半径,圆心角
∴劣弧的长
.
10.(24-25九年级下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)有一个弧长为的扇形,它的圆心角为,则该扇形的面积为________________.
【答案】
【分析】根据弧长的计算公式,扇形面积的计算方法即可求解.
解:设该扇形的半径为,
∴,解得,,
∴该扇形的面积为,
故答案为:.
【点拨】本题主要考查扇形弧长的计算,扇形面积的计算,掌握弧长和扇形面积公式是解题的关键.
11.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)已知扇形半径是,弧长为,则扇形的圆心角为________
【答案】/135度
【分析】已知扇形的半径和弧长,直接利用弧长公式即可求出圆心角的度数.
解:设扇形的圆心角为度,根据弧长公式,
将,代入,
得
解得.
12.(2026·江苏苏州·一模)图中的银杏叶的面积可近似地看成扇形的面积.已知,,则该银杏叶的面积约为_________.(结果保留)
【答案】
【分析】把已知数据代入扇形面积公式计算,得到答案.
解:扇形的面积.
13.(23-24九年级下·山东济宁·开学考试)如图,在扇形中,,在上有一点C,将绕点O顺时针旋转与交于D点,过D作交圆弧于点E,若,,求阴影部分的面积为_______.
【答案】
【分析】本题主要考查了求扇形的面积,锐角三角函数.连接交于点F,在中,根据锐角三角函数可得,从而得到,再由阴影部分的面积,即可求解.
解:如图,连接交于点F,
根据题意得:,,
∵,
∴,
在中,,
∴,,
∵,
∴,
∴阴影部分的面积
.
故答案为:
14.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知扇形的弧长是,面积为,则该扇形的圆心角为__________.
【答案】/30度
【分析】根据扇形面积公式结合已知弧长和面积求出扇形半径,再利用弧长公式计算得到圆心角度数.
解:设扇形半径为,圆心角为,
由扇形面积公式,将,代入得:,
解得,
将,代入弧长公式得:,
解得,
即该扇形的圆心角为.
15.(2026·江苏盐城·二模)如图,正六边形的边长为3,经过点、,则阴影部分的面积为________.
【答案】
【分析】根据正六边形的性质可知其内角为,结合题干中正六边形的边长为3,可知阴影部分为半径为、圆心角为的扇形,利用扇形面积公式求解即可.
解:多边形 是正六边形,边长为3,
,且,
经过点、,
的半径,
.
16.(2026·山东青岛·二模)如图,为的直径,,,是上的一点,连接.若,阴影部分的面积是_________.
【答案】
【分析】连接,过点D作于点F,根据圆周角定理得出,解直角三角形得出,根据直角三角形的性质求出,根据求出结果即可.
解:连接,过点D作于点F,如图所示:
则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴
.
(3) 解答题(本大题共4个小题,每小题9分,共36分)
17.(2024·江苏淮安·一模)如图,是的弦,切于点, 垂足为,是的半径,且,
(1)求证:平分;
(2)若点是弦所对的优弧上一点,且,求图中阴影部分面积(计算结果保留).
【答案】(1)证明:连结,如图所示,
切与点,
,
,
,
,
,
平分.
(2).
【分析】(1)连结,由切线的性质得出,证出,由平行线的性质和等腰三角形的性质得出,即可证明.
(2)由圆周角定理得出,由扇形面积公式和三角形面积公式即可得出结果.
解:(1)略
(2)如图,过作与点
点是弦所对的优弧上一点,且,
,
,
,
,
,
,
阴影部分面积等于扇形的面积与三角形的差,即为:.
【点拨】本题考查了切线的性质、等腰三角形的性质、平行线的性质、圆周角定理、扇形面积公式等知识;熟练掌握切线的性质和圆周角定理是解决问题的关键.
18.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如图,四边形是⊙O的内接四边形,是⊙O的直径,平分,过点D作交的延长线于点E.
(1)求证:是⊙O的切线;
(2)若,求和的长.
【答案】(1)证明:连接
∵平分
∴
又∵
∴
∴
∵
∴
∴
又∵为⊙O半径
∴与⊙O相切
(2),
【分析】本题考查了切线的证明、三角函数的应用以及弧长的求解等知识点,掌握圆中相关结论是解题关键.
(1)连接,证明即可求解;
(2)根据=可得,进而可求出⊙O的半径,即可求解的长;在直角三角形中求出,即可求解的长.
解:(1)略
(2)解:∵是⊙O的直径
∴
∴=
即
∴
∵
∴为等边三角形,
∴长为:
又∵
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∴
19.(25-26九年级上·广东东莞·期末)如图,为正三角形的外接圆,直线经过点,.
(1)判断直线与的位置关系.并说明理由;
(2)若圆的半径为4,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)与相切,理由见分析;(2)
【分析】(1)连接、,由等边三角形的性质可得,由圆周角定理可得,由等边对等角并结合三角形内角和定理可得,由平行线的性质可得,再证明,即可得证;
(2)先求出,,再由计算即可得出结果.
解:(1)解:与相切,理由如下:
如图,连接、,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∵是半径,
∴与相切;
(2)解:如图,作于点,
∵圆的半径为4,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点拨】本题考查了圆周角定理、证明直线是圆的切线、等边三角形的性质、扇形面积公式、直角三角形的性质、勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
20.(2026·辽宁锦州·三模)如图1,点C在直径的延长线上,且直线是的切线,切点为点D,连接,.
(1)点E是弧上的任意一点,连接、,求证:;
(2)如图2,的半径长为6,,点E是弧的中点,连接交于点F,连接.求阴影的面积.(结果用表示)
【答案】(1)证明:如图1,连接,
∵直线是的切线,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
(2)
【分析】(1)根据切线的性质以及圆周角定理可知,进而可知,再根据同弧所对的圆周角相等即可求解;
(2)根据两个角对应相等可证,根据相似三角形的性质可知,根据圆周角定理可知,,根据角度转化可知,根据等角对等边可知,即可求解,根据面积公式可知.
解:(1)略
(2)解:如图,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
由(1)得,,
又∵,
∴,
∴,
即,
,
∵点E是弧的中点,
∴,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
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暑期预习讲义(第10讲)——弧长与扇形面积(知识梳理+题型精析+同步自测)
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一.教材知识梳理 1
【知识点一】基本概念 1
【知识点二】两大核心公式(必考、必须熟记) 2
【知识点三】公式常见变形(逆向计算高频考点) 2
【知识点四】阴影面积常用解题方法 2
【知识点五】高频易错点汇总 2
二.经典题型精析(基础夯实) 2
【题型 1】弧长公式直接计算 2
【题型 2】扇形面积基础计算 3
【题型 3】公式逆向求值(求圆心角、半径) 4
三.经典题型精析(综合提升) 5
【题型 4】组合图形阴影面积计算(重难点) 5
四.同步自测 6
(一)选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分) 6
(二) 填空题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分) 8
(三) 解答题(本大题共4个小题,每小题9分,共36分) 10
一.教材知识梳理
【知识点一】基本概念
1. 弧长:圆上任意一段曲线的长度叫做弧长。整个圆的周长为360°圆心角对应的弧长,度数小于360°的圆心角对应对应部分弧长。
2. 扇形:一条弧和经过这条弧两端的两条半径所围成的图形叫做扇形。扇形是圆的一部分,由一段弧、两条半径围成。
【知识点二】两大核心公式(必考、必须熟记)
设圆的半径为,扇形圆心角度数为(为正整数,)
1. 弧长公式:
推导:360°圆心角对应周长,则1°对应弧长,对应弧长即为。
2. 扇形面积公式(两个,灵活选用)
公式一(知圆心角、半径):
公式二(知弧长、半径):
公式选用技巧:题目给圆心角用公式一,题目给弧长优先用公式二,计算更简便。
【知识点三】公式常见变形(逆向计算高频考点)
1. 已知弧长求圆心角:
2. 已知扇形面积求圆心角:
【知识点四】阴影面积常用解题方法
1. 割补法:将不规则阴影拼接、平移、旋转,转化为扇形、三角形、半圆等规则图形;
2. 加减法则:阴影面积 = 整体图形面积 − 空白图形面积;
3. 多扇形拼接:相同半径、不同圆心角的扇形可合并计算总面积。
【知识点五】高频易错点汇总
1. 区分弧长单位与面积单位:弧长是长度单位,扇形面积是面积单位,不可混用;
2. 公式中不带单位,仅代入数值计算,切勿重复加°;
3. 两个扇形面积公式适用场景不同,禁止混淆;
4. 计算结果若无特殊要求,保留即可,无需取近似小数。
二.经典题型精析(基础夯实)
【题型 1】弧长公式直接计算
【例题1】(2026·福建莆田·模拟预测)如图,中,直径于点,是弧上一点,连接交于点,点在的延长线上,.
(1)求证:是的切线;
(2)连接,若与互相平分,,求的长.
【变式1】(2026·湖北省直辖县级单位·二模)如图,在中,于点C,若的半径为10,,则劣弧的长为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)一个扇形的圆心角为,扇形的面积为,则扇形半径是______.
【变式3】(24-25九年级下·福建福州·期中)如图,四边形内接于,且的半径为r,.
(1)若,求的长.
(2)若,求证:.
【题型 2】扇形面积基础计算
【例题2】(25-26六年级下·山东泰安·期中)如图,,平分.
(1)求和的度数;
(2)若,求扇形(阴影部分)的面积.(结果保留)
【变式1】(2026·安徽合肥·二模)一滑轮装置如图,滑轮的半径为,假设绳索与滑轮之间没有滑动(取),当重物上升时,滑轮的一条半径绕轴心按逆时针方向旋转的角度约为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·四川绵阳·二模)中华优秀传统文化是中华民族的根和魂.某学校组织开展中华优秀传统文化成果展示活动,小慧同学制作了一把扇形纸扇.如图,,,纸扇完全打开后,外侧两竹条(竹条宽度忽略不计)的夹角,现需在扇面一侧绘制山水画,则山水画所在纸面的面积为_______.
【变式3】(24-25九年级上·全国·期末)如图,是的直径,弦,,的平分线交于点,连接.
(1)求直径的长;
(2)求阴影部分的面积.(结果保留)
【题型 3】公式逆向求值(求圆心角、半径)
【例题3】(2026·安徽合肥·三模)2026年春晚合肥分会场上,科创硬核与翰墨书香的文化底蕴完美交融:“天地矩阵”彰显硬核实力,水墨宣纸铺展,笔走龙蛇,在皖美画卷中绘出一个诗意盎然的中国年.宣扇是一种以宣纸为扇面的传统工艺品(如图),当扇形完全打开后,扇面(扇形)的面积为,、的长均为,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1】(2022·黑龙江哈尔滨·模拟预测)用半径为6,圆心角为的扇形做成的圆锥的底面半径是______________.
【变式2】(24-25九年级上·浙江绍兴·期中)如图,边长为2的等边,将边不改变长度,变为弧,得到以A为圆心,为半径的扇形,由三角形变成扇形,下列量的变化情况是:的度数______,图形的面积______.(空格处填“变大”,“变小”或“不变”)
三.经典题型精析(综合提升)
【题型 4】组合图形阴影面积计算(重难点)
【例题4】(2026·内蒙古赤峰·一模)如图, 的直径,的平分线交于D,过点 D作交延长线于点 E,连接、.
(1)求证: 是的切线;
(2)求由,,弧围成的阴影部分的面积.
【变式1】(2026·四川凉山·中考真题)如图,,,,两两不相交,且半径都是1,则图中四个扇形(即阴影部分)的面积之和为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·山东青岛·二模)如图,边长为的正方形,分别以,为圆心,边长为半径作两个四分之一圆,两圆在正方形内部交于点,则阴影部分的面积为____________.
【变式3】(2026·山东济宁·一模)如图,内接于,直径与弦相交于点E,F是延长线上的一点,连接,,,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,,求阴影部分的面积(结果用含的式子表示).
四.同步自测
(一)选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分)
1.(2026·陕西·模拟预测)如图,点均在上,若,,则的长是( )
A. B. C. D.
2.(2026·湖南邵阳·模拟预测)在中,如果的圆心角所对的弧长是,那么的半径是( )
A. B. C. D.
3.(2025·广东东莞·模拟预测)物理实验课上,同学们分组研究定滑轮“可以改变用力的方向,但不能省力”时,爱动脑筋的小颖发现:重物上升时,滑轮上点的位置在不断改变已知滑轮的半径为,当重物上升时,滑轮上点转过的度数为( )
A. B. C. D.
4.(2026·广东深圳·三模)如图,在直径为2的圆内有一个圆心角为的扇形,其面积为( )
A. B. C. D.
5.(2023·山东菏泽·一模)如图,在矩形中,,将线段绕点按逆时针方向旋转,使得点落在边边上的点处,线段扫过的面积为( )
A. B. C. D.
6.(24-25九年级上·吉林白城·阶段检测)如图,网格中的小正方形边长都是1,则以O为圆心,为半径的弧和弦所围成的弓形的面积等于( )
A. B. C. D.
7.(23-24九年级下·四川达州·阶段检测)如图,为半圆的直径,且,半圆绕点顺时针旋转,点旋转到的位置,则图中阴影部分的面积为( )
A.π B. C. D.
8.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)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,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
(2) 填空题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分)
9.(2026·吉林·中考真题)如图,车轮的半径,车轮边缘上一点绕点转过的角,则劣弧的长为__________(结果保留).
10.(24-24九年级下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)有一个弧长为的扇形,它的圆心角为,则该扇形的面积为________________.
11.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)已知扇形半径是,弧长为,则扇形的圆心角为________
12.(2026·江苏苏州·一模)图中的银杏叶的面积可近似地看成扇形的面积.已知,,则该银杏叶的面积约为_________.(结果保留)
13.(23-24九年级下·山东济宁·开学考试)如图,在扇形中,,在上有一点C,将绕点O顺时针旋转与交于D点,过D作交圆弧于点E,若,,求阴影部分的面积为_______.
14.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知扇形的弧长是,面积为,则该扇形的圆心角为__________.
15.(2026·江苏盐城·二模)如图,正六边形的边长为3,经过点、,则阴影部分的面积为________.
16.(2026·山东青岛·二模)如图,为的直径,,,是上的一点,连接.若,阴影部分的面积是_________.
(3) 解答题(本大题共4个小题,每小题9分,共36分)
17.(2024·江苏淮安·一模)如图,是的弦,切于点, 垂足为,是的半径,且,
(1)求证:平分;
(2)若点是弦所对的优弧上一点,且,求图中阴影部分面积(计算结果保留).
18.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如图,四边形是⊙O的内接四边形,是⊙O的直径,平分,过点D作交的延长线于点E.
(1)求证:是⊙O的切线;
(2)若,求和的长.
19.(25-26九年级上·广东东莞·期末)如图,为正三角形的外接圆,直线经过点,.
(1)判断直线与的位置关系.并说明理由;
(2)若圆的半径为4,求图中阴影部分的面积.
20.(2026·辽宁锦州·三模)如图1,点C在直径的延长线上,且直线是的切线,切点为点D,连接,.
(1)点E是弧上的任意一点,连接、,求证:;
(2)如图2,的半径长为6,,点E是弧的中点,连接交于点F,连接.求阴影的面积.(结果用表示)
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