29.3 弧长和扇形面积(分层作业·练题型)数学新教材人教版九年级上册
2026-07-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 29.3 弧长和扇形面积 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 圆 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 16.64 MB |
| 发布时间 | 2026-07-17 |
| 更新时间 | 2026-07-17 |
| 作者 | healthy and happy |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58854381.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本同步练习以“分层进阶+中考衔接”为特色,通过A/B/C组及拓展层设计,实现从弧长与扇形面积公式的基础应用到复杂图形运动、空间最短路径的综合突破,融入古典园林、摩天轮等现实情境,培养几何直观与空间观念。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A组|弧长/半径/圆心角计算、扇形面积、圆锥基础|结合网格图、矩形旋转等情境,强化公式直接应用,如“月洞门优弧长计算”培养几何直观|
|B组|图形运动扫过面积、不规则图形面积转化|通过钟面时针扫过面积、旋转阴影区域等题,提升运算能力与推理意识|
|C组|圆锥侧面最短路径、动态几何综合|以蜘蛛爬行路径、蚂蚁绕行问题为载体,发展空间观念与创新意识|
|拓展|中考真题与模拟题|对接“探月工程徽章设计”“会圆术”等跨学科情境,强化应用意识与数学表达|
内容正文:
分层作业
29.3 弧长和扇形面积
目 录
A组 巩固过关
题型01弧长计算
题型02求半径
题型03求圆心角
题型04求图形运动扫过的弧长
题型05求扇形面积
题型06求图形扫过的面积
题型07不规则图形面积的计算
题型08圆锥的有关计算
题型09圆锥的侧面上的最短路径问题
B组 能力进阶
C组 思维拔高
拓展 链接中考
弧长计算题型01
1.(2026·河南商丘·模拟预测)月洞门是古典园林建筑中的圆形过径门,形如满月,兼具通行与框景功能(如图1),图2是其在正方形网格中的平面示意图,每一个小正方形的边长都是,点是圆心,,是网格线交点且均在上,整个图形是轴对称图形.若,则优弧的长为( )
A. B. C. D.
2.如图,为的直径,点C,D是上的两点,连接,,,若,,则长是( )
A. B. C. D.
3.(2026·吉林长春·模拟预测)如图,在矩形中,,,将线段绕点按逆时针方向旋转,使得点落在边上的点处,则弧的长为( )
A. B. C. D.
4.如图,点A在半圆O上,为直径,若,,则的长是_____.
求半径题型02
5.(2026·广东深圳·二模)如图,,分别切于点A,B,若,的长为,则的半径为( )
A.10 B.15 C.20 D.30
6.(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______.
7.一条弧所对的圆心角为,弧长等于半径为的圆的周长的5倍,则这条弧的半径为________.
求圆心角题型03
8.(25-26九年级上·四川广安·期末)一个扇形的弧长是,面积是,则这个扇形的圆心角等于( )
A. B. C. D.
9.已知的半径为8,的长为,则所对圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
10.(2026·浙江杭州·模拟预测)已知弧的长为,该弧所在圆的半径为,则该弧的度数为______.
11.一定滑轮的起重装置如图,滑轮半径为,当重物上升时,滑轮的一条半径按逆时针方向旋转的度数为(假设绳索与滑轮之间没有滑动)( )
A. B. C. D.
求图形运动扫过的弧长题型04
12.如图,在矩形中,已知,矩形在直线l上绕其右下角的顶点B顺时针旋转至①位置,再绕右下角的顶点继续顺时针旋转至②位置……以此类推,这样连续旋转61次后,顶点A在整个旋转过程中所经过的路程之和为( )
A. B. C. D.
13.(2026·江苏盐城·三模)如图,中,,将绕点O顺时针旋转,得到,若点A的坐标为,则点A经过的路径长为_________.
求扇形面积题型05
14.若扇形的圆心角为,半径为3,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
15.(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.
16.(2026·广东深圳·一模)如图,在矩形中,,以为圆心,长为半径画弧交边于点,连接,则图中阴影部分的面积为______.(结果保留)
求图形扫过的面积题型06
17.(25-26七年级下·山东烟台·期末)如图,钟面上的时针长,从点到点半,时针在钟面上扫过的面积是( )
A. B. C. D.
18.如图是一个用铁丝做成的扇形,点C是弧的中点,若将该扇形变形为正方形,且正方形的周长为20,则扇形的面积为________.
19.(25-26八年级下·四川成都·期末)如图,在中,,,现将绕着点顺时针旋转得到,其中,的对应点分别为,,则边扫过的区域(图中阴影部分)的面积为________.
20.(25-26九年级上·浙江绍兴·期末)如图,在的网格上小正方形的边长都为1,点A,B,C都在格点上,将绕点A顺时针旋转后得到.
(1)画出.
(2)求在旋转过程中扫过的面积(结果保留).
不规则图形面积的计算题型07
21.(2026·山西运城·三模)如图,在中,,以为直径的半圆交于点,若,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
22.(2026·山东聊城·二模)如图,四边形内接于,的半径为3,,连接,.若,,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
23.如图,是半圆O的直径,将半圆O绕点A逆时针旋转得到半圆,点B的对应点为.若,则阴影部分的面积为___________(结果保留).
24.(2026·河南三门峡·一模)如图,在中,,以点B为圆心,以长为半径画弧,交于点D,以为直径画半圆O,交于点E.若点D为的中点,,则图中阴影部分的面积为_______.
圆锥的有关计算题型08
25.(25-26六年级下·上海松江·期末)一个圆锥,根据下列所给条件能计算出它的侧面积的是( )
①圆锥侧面展开图的圆心角,圆锥的母线长;
②底面圆的面积,圆锥的母线长;
③圆锥侧面展开图的圆心角,底面圆的半径;
④圆锥侧面展开图的圆心角,底面圆的周长.
A.①③④ B.①②④ C.①②③ D.①②③④
26.(2026·西藏拉萨·模拟预测)如图是扎西自制的一个无底锥形纸帽的示意图(圆锥的母线和底面图形的直径都是),围成这个纸帽的纸的面积(不含接缝)是( )
A. B. C. D.
27.(2026·四川遂宁·中考真题)某校五四文艺汇演,需用扇形纸片制作锥形帽(不考虑接缝处损耗),若锥形帽底面圆的直径为,母线长为,则扇形纸片的圆心角为( )
A. B. C. D.
28.(25-26七年级上·浙江杭州·开学考试)如下图,有一个下面是圆柱体、上面是圆锥体的容器.圆柱的半径是、高是,圆锥的高是,容器中液面的高度是.现在将这个容器倒过来,从圆锥尖到液面的高是( ).
A.7 B.9 C.11 D.13
圆锥的侧面上的最短路径问题题型09
29.如图,圆锥的底面半径为3,母线长为12,一只蜘蛛从底面圆周上一点 出发沿圆锥的侧面爬行一周后回到点 的最短路程是( )
A.12 B.18 C. D.24
30.(25-26九年级下·广东东莞·阶段检测)如图,已知圆锥的底面半径是2,母线长是6,如果A是底面圆周上一点,从点A拉一根绳子绕圆锥侧面一圈再回到A点,则这根绳子的最短长度是( )
A. B. C. D.
31.(25-26九年级上·云南丽江·阶段检测)如图所示,圆锥的母线长,P为母线的中点,为圆锥底面圆的直径,两条母线、形成的平面夹角,在圆锥的曲面上,从点B到点P的最短路径长是________.
32.(24-25九年级上·江苏镇江·期中)已知圆锥的底面半径为2,母线长,现有一只小虫从圆锥底面圆上A点出发,沿着圆锥侧面绕行到母线的中点B,则它所走的最短路程是__.
33.(25-26六年级下·上海·期末)把一个圆剪成两个扇形,其中一个扇形的圆心角是,则该扇形与另一个扇形的弧长之比是______.
34.摩天轮示意图如图所示.该摩天轮高(即最高点离水面平台的距离),圆心O到的距离约为,摩天轮匀速旋转一圈大约用时.某轿厢从点A出发,后到达点B,此过程中,该轿厢所经过的路径(即)长度为____m.(结果保留)
35. “轮动发石车”在春秋战国时期被广泛应用,模型驱动部分如图所示,其中的半径分别是和,当顺时针转动3周时,上的点P随之旋转,则________.
36.(25-26九年级上·江西赣州·期末)如图,扇形的圆心角为,其弧长是.
(1)求此弧所在圆的半径长;
(2)若将这个扇形制作成圆锥的侧面,则该圆锥的高是_______.
37.(1)已知扇形的半径为4,面积为4,则该扇形的弧长为___________.
(2)若扇形的圆心角为,面积为,则它的半径为___________.
(3)一个扇形的弧长是,面积是,则此扇形的圆心角的度数是___________.
38.如图,扇形纸片的半径,.将该扇形纸片对折,使得和完全重合,折痕与交于点C,然后展平纸片;再沿过点C的直线折叠扇形纸片,使点B与点O重合,折痕与交于点D,则图中阴影部分的面积为_________(结果保留根号).
39.(2026·浙江·模拟预测)如图,从一块直径是 的圆形铁皮上剪下一个圆心角为的扇形,如果将剪下来的扇形围成一个圆锥,圆锥的底面圆的半径是______.
40.如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)画出绕点A逆时针旋转后得到的;并直接写出的坐标;
(2)在(1)的条件下,求线段在旋转过程中扫过的面积.
41.如图1,等腰三角形中,当顶角的大小确定时,它的对边(即底边)与邻边(即腰或)的比值也就确定了,我们把这个比值记作,即 ,当时,如.
(1) , ,的取值范围是 ;
(2)如图2,圆锥的母线长为18,底面直径,一只蚂蚁从点P沿着圆锥的侧面爬行到点Q,求蚂蚁爬行的最短路径长.(精确到0.1,参考数据:,)
42.(2026·河北沧州·三模)蔚县剪纸艺人制作扇形剪纸,先剪一个半径为10,圆心角为的大扇形,再将其沿半径对折两次(每次对折后两边重合),得到一个小扇形.将小扇形展开后,在内部剪一个与它圆心相同、面积为其的更小扇形,则更小扇形的半径为( )
A. B. C. D.
43.(2026·山西朔州·二模)2025年中国探月工程在载人登月技术验证和月球科学研究双线并进,取得了扎实的突破.为此,某学校科技小组的学生设计了一枚纪念徽章,徽章中心设计图案如下:在一个边长为2的正方形内,以正方形的四个顶点为圆心,对角线长的一半为半径在正方形内画弧,四条弧相交于点O,象征四支火箭轨道汇聚于月球.则四段圆弧围成的阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
44.(25-26六年级下·上海·期中)如图,某曲线由线段、,线段、及线段依次相连而成,点为对应的圆心,点为对应的圆心.扇形在曲线上进行滚动,运动全过程无滑动.扇形首先从图①绕着点旋转到图②的位置,再由图②紧贴运动到图③(),再绕着线段的中点旋转到图④的位置,再绕着点旋转到图⑤的位置,再由图⑤紧贴运动到图⑥的位置.已知:,,,,那么点由图①到图⑥,所运动的路径长为_____.(结果保留)
45.(2026·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,点A在y轴的正半轴上,,将绕点O顺时针旋转到,扫过的面积记为,交x轴于点;将绕点O顺时针旋转到,扫过的面积记为,交y轴于点;将绕点O顺时针旋转到,扫过的面积记为,交x轴于点,…;按此规律,则的值为________________.
46.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)如图,是的直径,M、N是上两点(异于点A、B),C是上一动点,的平分线交于点D,的平分线交于点E,则________,当点C从点M运动到点N时,C、E两点的运动路径长的比是________
47.(24-25九年级上·吉林松原·期末)如图,已知在由边长为1的小等边三角形构成的网格中,每个小等边三角形的顶点称为格点,以格点为顶点的三角形叫格点三角形,为格点三角形,请解答以下问题.
(1)画出绕点A顺时针旋转后得到的;
(2)计算点B在旋转过程中经过的路径长(结果保留).
48.将一副三角板按如图所示的方式摆放,,,点D为边上的点,,,
(1)的大小为 度.
(2)若三角板固定,将三角板绕点D逆时针旋转,
①当点B第一次落在直线上时停止旋转,请在图1中用直尺和圆规画出线段旋转运动所形成的平面图形(用阴影表示,保留画图痕迹,不要求写画法),则该图形的面积为 .
②当旋转至A、B、E三点共线时,求的长.
49.(2026·河北邢台·二模)在图1,图2中,四边形是正方形,,以为直径向上作半圆,点是半圆上一点.
(1)如图1,连接,,
①若是半圆的切线,则_____;
②求的最小值;
(2)如图2,连接并延长交边于点,若,求阴影部分的面积.
50.(25-26六年级下·上海普陀·期末)综合与实践——制作纸杯(结果保留):
【素材一】纸杯是常见的生活用品,它由底部的圆形纸片和侧面的扇环纸片构成,某型号纸杯的尺寸(单位:)如图1所示,侧面的扇环纸片可视为圆心角等于的扇形纸片裁去扇形纸片后剩余的部分.
【素材二】如图2,从圆心角为的扇形中裁剪得到的最大的圆的半径是该扇形半径的.
【素材三】如图3,从扇环中裁剪得到的最大的圆的直径是扇环的宽度.
请根据以上三个素材,完成两个任务:
(1)在图1中,可得_____________;_____________.
(2)如图,小普同学取素材一中的扇形纸片,先裁剪出扇环,用于制作素材一中该型号纸杯的侧面;接着利用余下的扇形纸片,继续制作素材一中该型号纸杯的底面,以及一个新型号纸杯的侧面和底面,扇形纸片被裁剪成三部分:扇环、扇环和扇形,在扇环中裁剪出最大的圆、在扇形中裁剪出最大的圆(示意图中的线段长度不代表实际长度).
①素材一中该型号纸杯的底面是圆_____________;(填“ ”或“”)
②求新型号纸杯的侧面积.
【说明:1.纸杯各接缝处不计耗材;2.裁剪出的侧面扇环纸片与底部圆形纸片恰好能组装成一个纸杯】
51.(24-25九年级上·广东肇庆·期末)综合与实践
问题情境:如图1,将一个圆心角为、半径为R 的扇形,可制作成圆锥(如图2),圆锥的底面半径为r,点A与点重合,工人在制作圆锥形物品时,通常要先确定扇形圆心角度数,再度量裁剪材料.
(1)探索尝试:图1中,圆锥侧面扇形的弧长与圆锥底面周长_____(填“相等”或“不相等”).
(2)解决问题:为操作简便,工人希望能简洁求 n的值,请用含 r, R的式子表示 n;
(3)拓展延伸: 图 3是一种纸质圆锥形生日帽,,C是中点,现要从点A到点 C再到点A之间拉一装饰彩带(如图4),求彩带长度的最小值.
52.(2026·湖南·中考真题)如图,的半径为,若它的周长等于弧的长的倍,则阴影部分的面积为________.
53.(2026·四川内江·中考真题)如图,圆锥的侧面展开图的弧长为,若该圆锥的高为12,则该圆锥母线的长为_________.
54.(2026·甘肃天水·中考真题)求圆的面积是历史悠久的数学课题之一,在很多古代数学文献中都有记载,如公元世纪,中国数学家刘徽利用割圆术证明了圆的面积等于半周长与半径之积;世纪,德国数学家开普勒也利用无穷分割圆的方法,将圆转化为直角边长分别等于圆周长和半径的直角三角形,如图所示,将的面积转化为的面积,其中.在中,等于周长,等于半径,若,,则扇形的圆心角等于________________度.
55.(2026·黑龙江绥化·中考真题)尺规作图:如图,在的内部有一点.
(1)【初步探索】如图1,利用无刻度的直尺和圆规作一个等腰三角形,并使等腰三角形的底边经过点,点,点分别在射线,射线上.(温馨提示:本小题作图不写作法,但需保留作图痕迹)
(2)【拓展探究】如图2,若,连接,.以为圆心,为半径画圆,交射线,射线于,两点,则劣弧的长度为_________.(本小题无需在答题卡上作图,只需写出用含的代数式表示的结果)
56.(2026·河北·中考真题)在学习了圆的相关知识后,同学们设计并开展了一项综合实践活动,下面是一个小组尚未完成的活动报告.
主题
求生活中的圆弧长
研究内容
本次活动选取学校的铅球场地,将场地的一部分抽象为扇形(如图1所示),已知扇形所在圆的半径于点,,用不同的方案分别求的长.
工具
软尺(长度足够)、测角仪(可测量角度的大小)等
研究方案与实践成果
方案一
方案二
方案三
用软尺直接测量的长.
测量数据:
第一次
第二次
用测角仪测角,利用弧长公式计算的长.
测量数据:
查阅文献,发现北宋沈括的《梦溪笔谈》中收录了近似计算圆弧长度的“会圆术”.图1中,弧长.
测量数据:
反思应用
取两次测量结果的平均数,则.
利用弧长公式,……
根据“会圆术”,……
①方案一可通过____________的方法减少误差;
②我们可以利用上面的活动经验解决一些生活中的问题.
如图2所示,公园里一座桥的主桥拱是圆弧形,已知其跨度为,拱高为,虽然弧长和圆心角不方便测量,但可以通过计算近似得出.
计算过程如下:……
请你帮助该小组完成活动报告,具体如下:
(1)写出“反思应用”①中减少误差的方法;(写出一种方法即可)
(2)分别利用方案二(结果保留)和方案三计算的长;
(3)求图2中弧长和圆心角.(取3.1)
试卷第2页,共51页
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分层作业
29.3 弧长和扇形面积
目 录
A组 巩固过关
题型01弧长计算
题型02求半径
题型03求圆心角
题型04求图形运动扫过的弧长
题型05求扇形面积
题型06求图形扫过的面积
题型07不规则图形面积的计算
题型08圆锥的有关计算
题型09圆锥的侧面上的最短路径问题
B组 能力进阶
C组 思维拔高
拓展 链接中考
弧长计算题型01
1.(2026·河南商丘·模拟预测)月洞门是古典园林建筑中的圆形过径门,形如满月,兼具通行与框景功能(如图1),图2是其在正方形网格中的平面示意图,每一个小正方形的边长都是,点是圆心,,是网格线交点且均在上,整个图形是轴对称图形.若,则优弧的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先证明为等边三角形,得出,进而得出优弧所对圆心角,根据弧长公式进行计算即可求解.
【详解】由图可得, ,∵,,
∴为等边三角形,
∴,
∴优弧所对圆心角为,
∴优弧的长为.
故选:A.
2.如图,为的直径,点C,D是上的两点,连接,,,若,,则长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,,由圆内接四边形的性质得出,由直径所对的圆周角等于90度得出,由三角形内角和定理得出,由圆周角定理得出,最后由弧长公式计算即可.
【详解】解:连接,,
∵四边形内接于,,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
3.(2026·吉林长春·模拟预测)如图,在矩形中,,,将线段绕点按逆时针方向旋转,使得点落在边上的点处,则弧的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据旋转得到,根据余弦值求角的度数得到,结合矩形的性质得到,再根据弧长公式即可求解.
【详解】解:将线段绕点按逆时针方向旋转,使得点落在边上的点处,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴在中,,
∴,则,
∴,
∴ .
4.如图,点A在半圆O上,为直径,若,,则的长是_____.
【答案】
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的长.
求半径题型02
5.(2026·广东深圳·二模)如图,,分别切于点A,B,若,的长为,则的半径为( )
A.10 B.15 C.20 D.30
【答案】B
【分析】连接,由切线定理及四边形内角和可得,然后根据弧长计算公式进行求解即可.
【详解】解:连接,如图所示:
∵,分别切于点A,B,
∴,
∵,且,
∴,
∵的长为,
∴,
解得:.
6.(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.
【详解】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.
7.一条弧所对的圆心角为,弧长等于半径为的圆的周长的5倍,则这条弧的半径为________.
【答案】
【分析】设出该弧所在圆的半径,根据题意给出的等量关系,结合弧长公式列出方程,解方程即可得到结果.
【详解】解:设这条弧所在圆的半径为.
由题意得,
整理得 .
两边约去,解得 .
求圆心角题型03
8.(25-26九年级上·四川广安·期末)一个扇形的弧长是,面积是,则这个扇形的圆心角等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了扇形面积的计算以及弧长的计算.利用扇形的弧长与面积公式确定出所求圆心角即可.
【详解】解:设这个扇形的半径为r,圆心角是n,面积为S,弧长为l,
由题意得:,即,
解得:,
又由可得:,
解得:,
故选:D.
9.已知的半径为8,的长为,则所对圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了求圆心角度数,掌握弧长公式是解题的关键.
设圆心角度数为,根据弧长公式可得方程,解方程即可得到答案.
【详解】∵ 弧长 ,其中 ,,
∴ ,
简化得:,
∴ ,
∴ 。
故选:B.
10.(2026·浙江杭州·模拟预测)已知弧的长为,该弧所在圆的半径为,则该弧的度数为______.
【答案】
【分析】设弧的度数为,利用弧长公式构造方程并求解即可.
【详解】解:设弧的度数为,
由弧长公式可得,,
∴,
解得.
11.一定滑轮的起重装置如图,滑轮半径为,当重物上升时,滑轮的一条半径按逆时针方向旋转的度数为(假设绳索与滑轮之间没有滑动)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了弧长公式,解题的关键是理解重物上升的长度就是弧长,然后利用弧长公式进行计算.
本题理解重物上升的长度就是弧长,然后利用弧长公式进行计算,然后即可求解.
【详解】解:重物上升即是弧长,
所以根据弧长公式可求得旋转的度数,
,
解得.
故选:C.
求图形运动扫过的弧长题型04
12.如图,在矩形中,已知,矩形在直线l上绕其右下角的顶点B顺时针旋转至①位置,再绕右下角的顶点继续顺时针旋转至②位置……以此类推,这样连续旋转61次后,顶点A在整个旋转过程中所经过的路程之和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据A的运动路径,计算前几次的路线长,探究一般性规律,然后计算求解即可.
【详解】解:∵,四边形是矩形,
∴,
转动一次A的路线长是:,
转动第二次的路线长是:,
转动第三次的路线长是:,
转动第四次的路线长是:0,
转动第五次A的路线长是:,
以此类推,每四次为1个循环,
∴顶点A转动四次经过的路线长为:,
∵,
∴这样连续旋转61次后,顶点A在整个旋转过程中所经过的路程之和是:.
13.(2026·江苏盐城·三模)如图,中,,将绕点O顺时针旋转,得到,若点A的坐标为,则点A经过的路径长为_________.
【答案】
【分析】先分析得出点A经过的路径为圆弧,其圆心为点O,半径为,圆心角为,在由已知条件根据勾股定理,求出,最后运用弧长公式求出点A经过的路径长.
【详解】∵将绕点O顺时针旋转,得到,
∴点A经过的路径为圆弧,其圆心为点O,半径为,圆心角为,
∵点A的坐标为,
∴,,
∵,
∴,
∴点A经过的路径长为的长,
∴.
求扇形面积题型05
14.若扇形的圆心角为,半径为3,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】直接运用初中扇形面积公式代入数值计算即可.
【详解】解:∵ 扇形面积公式为 ,其中圆心角 ,半径 ,
∴ 代入得 .
15.(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.
【详解】解:∵,是斜边上的中线,,
∴,
∴,
∴,
由作图可知,
∴,
∴,
∴扇形的面积为.
16.(2026·广东深圳·一模)如图,在矩形中,,以为圆心,长为半径画弧交边于点,连接,则图中阴影部分的面积为______.(结果保留)
【答案】
【分析】先推导出,得到,则,然后利用扇形面积公式求解即可.
【详解】解:在矩形中,,
,,
由题意,得,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
则图中阴影部分的面积为.
求图形扫过的面积题型06
17.(25-26七年级下·山东烟台·期末)如图,钟面上的时针长,从点到点半,时针在钟面上扫过的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查扇形面积的计算.首先根据钟面的特点求出时针转过的圆心角度数,再结合时针长度(即半径),利用扇形面积公式求解即可.
【详解】解:钟面一圈为,共有12个大格,时针每小时转过的角度为,
从点到点半,经过了30分钟,即小时,
时针转过的圆心角,
时针长,即扇形半径,
时针扫过的面积.
18.如图是一个用铁丝做成的扇形,点C是弧的中点,若将该扇形变形为正方形,且正方形的周长为20,则扇形的面积为________.
【答案】25
【分析】此题考查了扇形的面积公式,解题的关键是:熟记扇形的面积公式.
利用图形的周长不变得到的长度,然后根据扇形的面积公式求解.
【详解】解:∵将该扇形变形为正方形,且正方形的周长为,
∴的长度为,扇形的半径为,
∴所得的扇形的面积=.
故答案为:.
19.(25-26八年级下·四川成都·期末)如图,在中,,,现将绕着点顺时针旋转得到,其中,的对应点分别为,,则边扫过的区域(图中阴影部分)的面积为________.
【答案】
【分析】根据旋转的性质可得,边扫过的区域面积等于扇形的面积减去扇形的面积,利用勾股定理求出的长,再根据扇形面积公式计算即可.
【详解】解:在中,,,
, 由勾股定理得,
由旋转的性质可知,,,
,
阴影部分的面积
.
20.(25-26九年级上·浙江绍兴·期末)如图,在的网格上小正方形的边长都为1,点A,B,C都在格点上,将绕点A顺时针旋转后得到.
(1)画出.
(2)求在旋转过程中扫过的面积(结果保留).
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了利用旋转变换作图,扇形面积的计算,熟练掌握网格结构准确找出对应点的位置是解题的关键.
(1)根据网格结构找出点B、C的对应点的位置,再与点A顺次连接即可;
(2)利用网格求出的长度,再根据扇形的面积公式列式计算即可得解.
【详解】(1)解:如图所示:
(2)解:由题意得,,
边扫过的图形面积=.
不规则图形面积的计算题型07
21.(2026·山西运城·三模)如图,在中,,以为直径的半圆交于点,若,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将空白部分分成一个扇形与一个三角形,先计算空白部分面积,再利用进行计算即可.
【详解】解:记的中点为点O,
连接和,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∵在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴以为直径的半圆的面积为,
过O点作于E,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∴扇形的面积,
∴
22.(2026·山东聊城·二模)如图,四边形内接于,的半径为3,,连接,.若,,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先证明四边形是菱形,根据菱形的性质,勾股定理,求出对角线的长度,可求出菱形的面积,再求出扇形的面积,即可求出阴影部分的面积.
【详解】解:连接,,设与的交点为点,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是菱形,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形的面积为:,
∵,
∴阴影部分的面积为.
23.如图,是半圆O的直径,将半圆O绕点A逆时针旋转得到半圆,点B的对应点为.若,则阴影部分的面积为___________(结果保留).
【答案】
【分析】记与半圆O交于点C,连接,由旋转的性质,可知两个半圆的面积相等,,则,根据计算即可.
【详解】解:记与半圆O交于点C,连接,如图所示.
由旋转的性质可知两个半圆的面积相等,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴.
24.(2026·河南三门峡·一模)如图,在中,,以点B为圆心,以长为半径画弧,交于点D,以为直径画半圆O,交于点E.若点D为的中点,,则图中阴影部分的面积为_______.
【答案】
【分析】取的中点,连接,过点作,由题意易得,则有,然后可得,,进而根据割补法进行求解即可.
【详解】解:由题意得:,
∵点D为的中点,
∴,
∴在中,,,
∴,
取的中点,连接,过点作,如图所示:
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
.
圆锥的有关计算题型08
25.(25-26六年级下·上海松江·期末)一个圆锥,根据下列所给条件能计算出它的侧面积的是( )
①圆锥侧面展开图的圆心角,圆锥的母线长;
②底面圆的面积,圆锥的母线长;
③圆锥侧面展开图的圆心角,底面圆的半径;
④圆锥侧面展开图的圆心角,底面圆的周长.
A.①③④ B.①②④ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【分析】圆锥侧面积等于其侧面展开扇形的面积,只需根据已知条件推导出计算侧面积所需的量,即可判断能否计算侧面积.
【详解】解:设圆锥底面半径为,母线长为,侧面展开图圆心角为,圆锥侧面积,且侧面展开扇形弧长等于底面周长,即,
① 已知和,由扇形面积公式,可直接计算侧面积,①符合要求;
② 已知底面圆面积,由可求出,又已知,代入,可计算侧面积,②符合要求;
③ 已知和,由可求出,代入可计算侧面积,③符合要求;
④ 已知和底面周长,由可求出,再由扇形面积公式可计算侧面积,④符合要求。
因此①②③④都能计算圆锥侧面积.
26.(2026·西藏拉萨·模拟预测)如图是扎西自制的一个无底锥形纸帽的示意图(圆锥的母线和底面图形的直径都是),围成这个纸帽的纸的面积(不含接缝)是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】圆锥的母线和底面图形的直径都是,
,,
.
27.(2026·四川遂宁·中考真题)某校五四文艺汇演,需用扇形纸片制作锥形帽(不考虑接缝处损耗),若锥形帽底面圆的直径为,母线长为,则扇形纸片的圆心角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:圆锥底面圆直径为,
圆锥底面圆周长 ,
扇形弧长等于圆锥底面周长,扇形半径等于圆锥母线长
设扇形圆心角为,根据扇形弧长公式,可得:
解得,
扇形纸片的圆心角为.
28.(25-26七年级上·浙江杭州·开学考试)如下图,有一个下面是圆柱体、上面是圆锥体的容器.圆柱的半径是、高是,圆锥的高是,容器中液面的高度是.现在将这个容器倒过来,从圆锥尖到液面的高是( ).
A.7 B.9 C.11 D.13
【答案】C
【分析】本题考查圆柱和圆锥的体积公式的应用,通过体积关系分析容器倒过来后液面的高度.因为等底等高的圆柱的体积是圆锥的体积的3倍,所以圆柱内高为的水的体积等于圆锥内高的水的体积.把圆柱中高的水倒入圆锥中,正好把圆锥部分装满,则剩下的就是圆柱内水的高度,即,最后用圆锥的高加上圆柱内水的高度即为从圆锥尖到液面的高度.
【详解】解:()
()
()
所以从圆锥尖到液面的高是.
故答案为:C.
圆锥的侧面上的最短路径问题题型09
29.如图,圆锥的底面半径为3,母线长为12,一只蜘蛛从底面圆周上一点 出发沿圆锥的侧面爬行一周后回到点 的最短路程是( )
A.12 B.18 C. D.24
【答案】C
【分析】易得圆锥的底面周长也就是圆锥的侧面展开图的弧长,利用弧长公式即可求得侧面展开图的圆心角,进而构造直角三角形求得相应线段即可.
【详解】解:将圆锥的侧面展开成扇形,连接,则蜘蛛爬行的最短路程就是线段的长度.
由题意知,, ,
设,根据弧长公式可求,
则最短路程为:在中,.
30.(25-26九年级下·广东东莞·阶段检测)如图,已知圆锥的底面半径是2,母线长是6,如果A是底面圆周上一点,从点A拉一根绳子绕圆锥侧面一圈再回到A点,则这根绳子的最短长度是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先求出的长,再利用勾股定理求出以及的长即可.
【详解】连接,过B作于D,
设圆锥侧面展开图的圆心角为,
圆锥底面圆周长为,,
则,
∵,,
∴,
由,可求得,
∴,,
即这根绳子的最短长度是.
31.(25-26九年级上·云南丽江·阶段检测)如图所示,圆锥的母线长,P为母线的中点,为圆锥底面圆的直径,两条母线、形成的平面夹角,在圆锥的曲面上,从点B到点P的最短路径长是________.
【答案】
【分析】求出圆锥底面圆的周长,则以为一边,将圆锥展开,就得到一个以A为圆心,以为半径的扇形,根据弧长公式求出展开后扇形的圆心角,求出展开后,连接,根据勾股定理求出即可.
【详解】解:∵,,
∴是等边三角形,
∴,
圆锥底面是以为直径的圆,圆的周长是,
以为一边,将圆锥展开,就得到一个以A为圆心,以为半径的扇形,弧长是,
设展开后的圆心角是,则,
解得:,
∴展开后,
,,
则在圆锥的侧面上从B点到P点的最短路线的长就是展开后线段的长,
由勾股定理得:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆锥的计算,平面展开-最短路线问题,勾股定理,弧长公式等知识点的应用,圆锥的侧面展开图是一个扇形,此扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.本题就是把圆锥的侧面展开成扇形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.
32.(24-25九年级上·江苏镇江·期中)已知圆锥的底面半径为2,母线长,现有一只小虫从圆锥底面圆上A点出发,沿着圆锥侧面绕行到母线的中点B,则它所走的最短路程是__.
【答案】
【分析】本题考查求圆锥的侧面展开图的圆心角,圆锥侧面上最短路径问题,涉及弧长公式,圆的周长公式,勾股定理,两点之间线段最短等知识,掌握圆锥的底面周长就是侧面展开图(扇形)的弧长和两点之间线段最短是解题的关键.根据圆锥的底面周长就是侧面展开图(扇形)的弧长求解圆心角;再画出展开图,根据两点之间线段最短和勾股定理求解即可.
【详解】解:设它的侧面展开图的圆心角为,
根据圆锥的底面周长就是侧面展开图(扇形)的弧长得:
,
又∵.
,
解得:.
∴它的侧面展开图的圆心角是;
根据侧面展开图的圆心角是,画出展开图如下:
根据两点之间,线段最短可知为最短路径,
,B为的中点,
由(1)知
∴
∴它所走的最短路线长是.
故答案为:
33.(25-26六年级下·上海·期末)把一个圆剪成两个扇形,其中一个扇形的圆心角是,则该扇形与另一个扇形的弧长之比是______.
【答案】
【分析】同一个圆的半径相等,结合扇形弧长公式可知,弧长之比等于圆心角度数之比,先求出另一个扇形的圆心角,再化简比即可得到结果.
【详解】解:设原圆的半径为,
∵其中一个扇形的圆心角是,
∴另一个扇形的圆心角为:,
∵扇形弧长公式为,且两个扇形的半径相同,
∴弧长之比等于圆心角之比,
∴则该扇形与另一个扇形的弧长之比是.
34.摩天轮示意图如图所示.该摩天轮高(即最高点离水面平台的距离),圆心O到的距离约为,摩天轮匀速旋转一圈大约用时.某轿厢从点A出发,后到达点B,此过程中,该轿厢所经过的路径(即)长度为____m.(结果保留)
【答案】
【分析】根据题意求出圆的半径,根据转速求出圆心角的度数,最后利用弧长公式求解.
【详解】解:根据题意得,摩天轮的半径为,
摩天轮每分钟转动的圆心角度数为,
∴后圆心角,
∴的长度为.
35. “轮动发石车”在春秋战国时期被广泛应用,模型驱动部分如图所示,其中的半径分别是和,当顺时针转动3周时,上的点P随之旋转,则________.
【答案】
【分析】本题主要考查了利用弧长求解圆心角度数.先求出点P移动的距离,再根据弧长公式计算,即可求解.
【详解】解:根据题意得:点P移动的距离为,
∴,
解得:.
故答案为:.
36.(25-26九年级上·江西赣州·期末)如图,扇形的圆心角为,其弧长是.
(1)求此弧所在圆的半径长;
(2)若将这个扇形制作成圆锥的侧面,则该圆锥的高是_______.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了弧长公式、求圆锥的高、勾股定理等知识,
(1)设此弧所在圆的半径长为,根据弧长公式可得,求解即可;
(2)结合(1)可知,设这个扇形制作成的圆锥底面半径为,根据圆的周长公式解得的值,进而可得,然后根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:设此弧所在圆的半径长为,
根据题意,可得,
解得;
(2)如图,结合(1)可知,
设这个扇形制作成的圆锥底面半径为,
则有,解得,即,
∴.
故答案为:.
37.(1)已知扇形的半径为4,面积为4,则该扇形的弧长为___________.
(2)若扇形的圆心角为,面积为,则它的半径为___________.
(3)一个扇形的弧长是,面积是,则此扇形的圆心角的度数是___________.
【答案】 2 2 /150度
【分析】本题考查了扇形的弧长公式和面积公式,如果扇形的圆心角是,扇形的半径为r,则扇形的弧长l的计算公式为:,扇形的面积公式:.
(1)据扇形面积公式求解即可;
(2)根据扇形面积公式求解即可;
(3)先根据求出半径,再根据求解即可.
【详解】解:(1)∵,,
∴.
∴,
∴.
故答案为:2;
(2)∵扇形的圆心角为,面积为,
∴
解得(负值舍去).
故答案为:2;
(3)由(1)知,,
∴,
∴.
∵
∴.
故答案为:.
38.如图,扇形纸片的半径,.将该扇形纸片对折,使得和完全重合,折痕与交于点C,然后展平纸片;再沿过点C的直线折叠扇形纸片,使点B与点O重合,折痕与交于点D,则图中阴影部分的面积为_________(结果保留根号).
【答案】
【分析】判断出阴影部分的面积与的面积是相同的,均为扇形减去弓形面积,得为等边三角形,由勾股定理求出的长度,即可得出结果.
【详解】解:如图,连接,
观察图象,可知阴影部分的面积与的面积是相同的,均为扇形减去弓形面积,
∵,,
∴为等边三角形,
∵,
∴,
∴,
∴.
39.(2026·浙江·模拟预测)如图,从一块直径是 的圆形铁皮上剪下一个圆心角为的扇形,如果将剪下来的扇形围成一个圆锥,圆锥的底面圆的半径是______.
【答案】
【分析】首先求得扇形的弧长,然后利用圆的周长公式即可求得.
【详解】解:∵的直径为 ,则半径是: ,
∴,
连接、设的中点为,连接,根据题意知 ,
∵,
∴是直径,
∴,
在中,,
即扇形的对应半径,
弧长,
设圆锥底面圆半径为r,则有,
解得:.
40.如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)画出绕点A逆时针旋转后得到的;并直接写出的坐标;
(2)在(1)的条件下,求线段在旋转过程中扫过的面积.
【答案】(1)图见解析,的坐标为(2)
【分析】本题主要考查坐标与图形的变化−旋转和扇形的面积的计算,熟练掌握旋转的性质和扇形的面积公式是解题的关键.
(1)根据旋转的性质得到点B,C的对应点,即可求解.
(2)线段在旋转过程中扫过的图形为半径长是,圆心角为的扇形,根据扇形面积公式即可求解.
【详解】(1)解:如图,即为所求,的坐标为;
(2)解:根据题意得:,,
∴线段在旋转过程中所扫过的面积为.
41.如图1,等腰三角形中,当顶角的大小确定时,它的对边(即底边)与邻边(即腰或)的比值也就确定了,我们把这个比值记作,即 ,当时,如.
(1) , ,的取值范围是 ;
(2)如图2,圆锥的母线长为18,底面直径,一只蚂蚁从点P沿着圆锥的侧面爬行到点Q,求蚂蚁爬行的最短路径长.(精确到0.1,参考数据:,)
【答案】(1)
(2)20.7
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质和等腰三角形的性质进行计算即可;
(2)先根据圆锥的侧面展开图的知识和扇形的弧长公式计算,可求扇形的圆心角;再根据的定义即可解答.
【详解】(1)解:如图1,
,则,
∴,
如图2,
,作于D,则,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
(2)解:∵圆锥的底面直径,
∴圆锥的底面周长为,即侧面展开图扇形的弧长为,
设扇形的圆心角为,
则,解得,
∵,
∴蚂蚁爬行的最短路径长为.
【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质、等腰三角形的性质、圆锥的侧面展开图、弧长公式等知识点,掌握相关性质定理和的定义是解本题的关键.
42.(2026·河北沧州·三模)蔚县剪纸艺人制作扇形剪纸,先剪一个半径为10,圆心角为的大扇形,再将其沿半径对折两次(每次对折后两边重合),得到一个小扇形.将小扇形展开后,在内部剪一个与它圆心相同、面积为其的更小扇形,则更小扇形的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查扇形面积公式的应用,同圆心角的扇形面积与半径的平方成正比,根据面积关系即可求出更小扇形的半径.
【详解】设裁剪出的更小扇形的半径为,折叠后的小扇形的半径.
∵扇形面积公式为,裁剪出的更小扇形与折叠后的扇形圆心角相同,
∴面积比等于半径平方的比,
又∵裁剪出的更小扇形面积是折叠后的扇形面积的,
∴,
代入得,
解得,半径为正,舍去负解,
因此裁剪出的更小扇形的半径为,
故选B.
43.(2026·山西朔州·二模)2025年中国探月工程在载人登月技术验证和月球科学研究双线并进,取得了扎实的突破.为此,某学校科技小组的学生设计了一枚纪念徽章,徽章中心设计图案如下:在一个边长为2的正方形内,以正方形的四个顶点为圆心,对角线长的一半为半径在正方形内画弧,四条弧相交于点O,象征四支火箭轨道汇聚于月球.则四段圆弧围成的阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据正方形边长求出对角线长,从而确定扇形半径;然后计算四个扇形的面积之和;最后利用面积的和差关系,用四个扇形的面积和减去正方形的面积即可得出阴影部分的面积.
【详解】解: 正方形边长为,
正方形面积 ,
∴对角线长为.
扇形半径为对角线长的一半 ,
半径.
四个扇形的圆心角均为 ,
四个扇形的面积之和.
∵正方形被四个扇形完全覆盖,其中阴影部分为两个扇形的重叠部分,空白部分为一个扇形的非重叠部分 ,
.
44.(25-26六年级下·上海·期中)如图,某曲线由线段、,线段、及线段依次相连而成,点为对应的圆心,点为对应的圆心.扇形在曲线上进行滚动,运动全过程无滑动.扇形首先从图①绕着点旋转到图②的位置,再由图②紧贴运动到图③(),再绕着线段的中点旋转到图④的位置,再绕着点旋转到图⑤的位置,再由图⑤紧贴运动到图⑥的位置.已知:,,,,那么点由图①到图⑥,所运动的路径长为_____.(结果保留)
【答案】
【分析】本题考查了弧长的计算,弧长公式为,根据题意可得O的路径长为4个半径为的圆弧,加上两个半径分别为1和3且圆心角均为30°的弧长,即可求解.
【详解】解:依题意可知
①到②运动的弧长为;
②到③运动的弧长为;
③到④运动的弧长为;
④到⑤运动的弧长为;
⑤到⑥运动的弧长为.
所以由图①到图⑥,所运动的路径长为 .
45.(2026·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,点A在y轴的正半轴上,,将绕点O顺时针旋转到,扫过的面积记为,交x轴于点;将绕点O顺时针旋转到,扫过的面积记为,交y轴于点;将绕点O顺时针旋转到,扫过的面积记为,交x轴于点,…;按此规律,则的值为________________.
【答案】
【分析】根据旋转的性质,得到、、、、都是等腰直角三角形,分别求出 ,,,利用扇形面积求出,抽象概括出相应的数字规律,进而得出结论即可.
【详解】解:将绕点O顺时针旋转到,交x轴于点
∴,,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴;
同理可得:、、、都是等腰直角三角形,,…,
∴ ,,,,;
∴,
∴.
46.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)如图,是的直径,M、N是上两点(异于点A、B),C是上一动点,的平分线交于点D,的平分线交于点E,则________,当点C从点M运动到点N时,C、E两点的运动路径长的比是________
【答案】 /
【分析】本题主要考查了求弧长,圆周角定理,角平分线的定义,等腰直角三角形的性质与判定,勾股定理等;如图,连接,连接交于G,连接交于F,设.求出,证明平分,求出;再证明,则,可得,即可求出,得到点E在以D为圆心,为半径的弧上运动,运动轨迹是,点C的运动轨迹是,据此根据弧长公式求解即可.
【详解】解:如图,连接,连接交于G,连接交于F,连接,
设.则,
∵是直径,
∴,
∵的角平分线交于点,的平分线交于点,
∴平分,
∴,
∵,
∴,
∴;
∵,,
∴,
∴,
∵,
而,
∴,
∴,
∴,点E在以D为圆心,为半径的弧上运动,运动轨迹是,点C的运动轨迹是,
∵,
∴设,则,
的长的长,
故答案为:;.
47.(24-25九年级上·吉林松原·期末)如图,已知在由边长为1的小等边三角形构成的网格中,每个小等边三角形的顶点称为格点,以格点为顶点的三角形叫格点三角形,为格点三角形,请解答以下问题.
(1)画出绕点A顺时针旋转后得到的;
(2)计算点B在旋转过程中经过的路径长(结果保留).
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了画旋转图形,求点的弧形运动路径长.
(1)找到绕点A顺时针旋转后的对应点,再依次连接即可;
(2)利用弧长公式即可求解.
【详解】(1)解:绕点A顺时针旋转后得到的如图;
(2)解:点B在旋转过程中经过的路径长为.
48.将一副三角板按如图所示的方式摆放,,,点D为边上的点,,,
(1)的大小为 度.
(2)若三角板固定,将三角板绕点D逆时针旋转,
①当点B第一次落在直线上时停止旋转,请在图1中用直尺和圆规画出线段旋转运动所形成的平面图形(用阴影表示,保留画图痕迹,不要求写画法),则该图形的面积为 .
②当旋转至A、B、E三点共线时,求的长.
【答案】(1)75
(2)①,;
②或
【分析】(1)由 得 的度数,再由三角形外角性质计算即可;
(2)①先根据得到的长,再利用勾股定理求出,最后根据阴影部分的面积求解即可;②分点B落在线段上和点A落在线段上两种情况分别画图求解即可.
【详解】(1)如图,设交于点T.
∵,
∴,
∴.
(2)①图略
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴阴影部分的面积
.
②如图,当点B落在线段上时,
在Rt中,
∵,
∴.
如图,当点A落在上时,同法可得,此时.
综上所述,满足条件的的值为或.
49.(2026·河北邢台·二模)在图1,图2中,四边形是正方形,,以为直径向上作半圆,点是半圆上一点.
(1)如图1,连接,,
①若是半圆的切线,则_____;
②求的最小值;
(2)如图2,连接并延长交边于点,若,求阴影部分的面积.
【答案】(1)①
②
(2)
【分析】(1)①连接、,可证,根据全等三角形对应边相等可知;
②连接交于点,当点、、三点共线时最小,根据勾股定理求出,根据圆的性质可知,所以的最小值是;
(2)连接,过点作,根据勾股定理求出的长度,利用,可以求出,根据圆周角定理可知,利用的正弦求出,根据三角形的面积公式和扇形的面积公式即可求出阴影部分的面积.
【详解】(1)①解:如下图所示,连接、,
四边形是正方形,,
,,
是半圆的切线,
,
在和中,,
,
;
②解:如下图所示,连接交于点,
四边形是正方形,,
,,
,
,
,
的最小值为;
(2)解:如下图所示,连接,过点作,
四边形是正方形,,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
50.(25-26六年级下·上海普陀·期末)综合与实践——制作纸杯(结果保留):
【素材一】纸杯是常见的生活用品,它由底部的圆形纸片和侧面的扇环纸片构成,某型号纸杯的尺寸(单位:)如图1所示,侧面的扇环纸片可视为圆心角等于的扇形纸片裁去扇形纸片后剩余的部分.
【素材二】如图2,从圆心角为的扇形中裁剪得到的最大的圆的半径是该扇形半径的.
【素材三】如图3,从扇环中裁剪得到的最大的圆的直径是扇环的宽度.
请根据以上三个素材,完成两个任务:
(1)在图1中,可得_____________;_____________.
(2)如图,小普同学取素材一中的扇形纸片,先裁剪出扇环,用于制作素材一中该型号纸杯的侧面;接着利用余下的扇形纸片,继续制作素材一中该型号纸杯的底面,以及一个新型号纸杯的侧面和底面,扇形纸片被裁剪成三部分:扇环、扇环和扇形,在扇环中裁剪出最大的圆、在扇形中裁剪出最大的圆(示意图中的线段长度不代表实际长度).
①素材一中该型号纸杯的底面是圆_____________;(填“ ”或“”)
②求新型号纸杯的侧面积.
【说明:1.纸杯各接缝处不计耗材;2.裁剪出的侧面扇环纸片与底部圆形纸片恰好能组装成一个纸杯】
【答案】(1),.
(2),.
【分析】(1)根据纸杯上下面圆的直径求出周长,纸杯展开之后即是扇形弧长,根据,即可求出.
(2)根据素材二和素材三内容判断出和直径的大小,结合题意求出制作的纸杯底面圆形纸片的直径,进行对比即可发现素材一中该型号纸杯的底面是圆.
根据结论结合可以求出,再根据,即可求出新型号纸杯的侧面积.
【详解】(1)解:根据题意可知,纸杯上口图形是圆形,直径是,底部圆形纸片,直径是,
∴,,
∵扇形圆心角,
∴,,
∴,,
∵,
∴.
(2)解:由(1)可知扇形中,,,,
根据题意扇环,用于制作素材一中该型号纸杯的侧面,
∴纸杯底面圆形纸片周长,
∴纸杯底面圆形纸片直径,
∵在扇形中裁剪出最大的圆,
∴根据素材二得,圆半径,
∴圆直径,
∵在扇环中裁剪出最大的圆,
∴根据素材三得,圆直径,
∵扇环为新纸杯的侧面,
∴新纸杯底面的,
∴即新纸杯底面圆形周长为,
设新纸杯底面圆形纸片直径为,
∴,
∴,
∴圆和扇环组成新的纸杯,圆和扇环组成材料一中的纸杯,
∴素材一中该型号纸杯的底面是圆.
解:由可知素材一中该型号纸杯的底面是圆,圆和扇环组成新的纸杯,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴新型号纸杯的侧面积.
51.(24-25九年级上·广东肇庆·期末)综合与实践
问题情境:如图1,将一个圆心角为、半径为R 的扇形,可制作成圆锥(如图2),圆锥的底面半径为r,点A与点重合,工人在制作圆锥形物品时,通常要先确定扇形圆心角度数,再度量裁剪材料.
(1)探索尝试:图1中,圆锥侧面扇形的弧长与圆锥底面周长_____(填“相等”或“不相等”).
(2)解决问题:为操作简便,工人希望能简洁求 n的值,请用含 r, R的式子表示 n;
(3)拓展延伸: 图 3是一种纸质圆锥形生日帽,,C是中点,现要从点A到点 C再到点A之间拉一装饰彩带(如图4),求彩带长度的最小值.
【答案】(1)相等;
(2);
(3)
【分析】本题主要考查了圆锥侧面展开图的圆心角的度数、勾股定理求最值等知识点,掌握圆锥的相关计算是解题的关键.
(1)根据圆锥底面周长与其侧面展开图的弧长相等即可求解;
(2)根据求解即可;
(3)根据条件得出圆锥的侧面展开后可得到的扇形圆心角为,进而根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:由于圆锥的侧面的扇形的弧和底面圆的圆周重合,即圆锥侧面扇形的弧长与圆锥底面周长相等.
故答案为:相等.
(2)解:由圆锥的底面周长等于侧面扇形的弧长,可得:
则:,即:.
(3)解:如图:
∵,
∴,
∴,
∴圆锥的侧面展开后可得到的扇形圆心角为,
∴,
∵,C是中点,
∴,
∴在中,,
∴彩带长度的最小值为.
52.(2026·湖南·中考真题)如图,的半径为,若它的周长等于弧的长的倍,则阴影部分的面积为________.
【答案】
【分析】根据圆的周长公式求出圆的周长,进而得到弧的长,最后利用扇形的面积公式求解即可.
【详解】解:∵的半径为,
∴的周长为,
∵的周长等于弧的长的倍,
∴弧的长为,
∴阴影部分的面积.
53.(2026·四川内江·中考真题)如图,圆锥的侧面展开图的弧长为,若该圆锥的高为12,则该圆锥母线的长为_________.
【答案】
【分析】圆锥的侧面展开图的弧长为该圆锥的底面圆的周长,据此根据圆的周长公式求出的长,再利用勾股定理可求出的长.
【详解】解:设,
∵圆锥的侧面展开图的弧长为,
∴该圆锥的底面圆的周长为,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得.
54.(2026·甘肃天水·中考真题)求圆的面积是历史悠久的数学课题之一,在很多古代数学文献中都有记载,如公元世纪,中国数学家刘徽利用割圆术证明了圆的面积等于半周长与半径之积;世纪,德国数学家开普勒也利用无穷分割圆的方法,将圆转化为直角边长分别等于圆周长和半径的直角三角形,如图所示,将的面积转化为的面积,其中.在中,等于周长,等于半径,若,,则扇形的圆心角等于________________度.
【答案】
【分析】设的半径为,,根据的长求出圆的半径,根据,列出方程进行求解即可.
【详解】解:设的半径为,,
∵等于周长,,
∴,
∴,
∴,
由题意,,
又∵,
∴,
∴,即.
55.(2026·黑龙江绥化·中考真题)尺规作图:如图,在的内部有一点.
(1)【初步探索】如图1,利用无刻度的直尺和圆规作一个等腰三角形,并使等腰三角形的底边经过点,点,点分别在射线,射线上.(温馨提示:本小题作图不写作法,但需保留作图痕迹)
(2)【拓展探究】如图2,若,连接,.以为圆心,为半径画圆,交射线,射线于,两点,则劣弧的长度为_________.(本小题无需在答题卡上作图,只需写出用含的代数式表示的结果)
【答案】(1)解∶如图,即为所求,
(2)
【分析】(1)以O为圆心,适当长为半径画弧,弧与射线、射线分别交于点C、点D,连接,作射线,以C为圆心,适当长为半径画弧,弧与射线、线段分别交于点E、点F,以P为圆心,为半径画弧,弧与射线相交于G,以G为圆心,为半径画弧,两弧相交于H,作直线,与射线,射线分别相交于点M、点N,则即为所求;
(2)直接根据弧长公式求解即可.
【详解】(1)解:画图略,
理由:由作图知:,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴即为所求;
(2)解:由作图知:,
∴劣弧的长度为.
56.(2026·河北·中考真题)在学习了圆的相关知识后,同学们设计并开展了一项综合实践活动,下面是一个小组尚未完成的活动报告.
主题
求生活中的圆弧长
研究内容
本次活动选取学校的铅球场地,将场地的一部分抽象为扇形(如图1所示),已知扇形所在圆的半径于点,,用不同的方案分别求的长.
工具
软尺(长度足够)、测角仪(可测量角度的大小)等
研究方案与实践成果
方案一
方案二
方案三
用软尺直接测量的长.
测量数据:
第一次
第二次
用测角仪测角,利用弧长公式计算的长.
测量数据:
查阅文献,发现北宋沈括的《梦溪笔谈》中收录了近似计算圆弧长度的“会圆术”.图1中,弧长.
测量数据:
反思应用
取两次测量结果的平均数,则.
利用弧长公式,……
根据“会圆术”,……
①方案一可通过____________的方法减少误差;
②我们可以利用上面的活动经验解决一些生活中的问题.
如图2所示,公园里一座桥的主桥拱是圆弧形,已知其跨度为,拱高为,虽然弧长和圆心角不方便测量,但可以通过计算近似得出.
计算过程如下:……
请你帮助该小组完成活动报告,具体如下:
(1)写出“反思应用”①中减少误差的方法;(写出一种方法即可)
(2)分别利用方案二(结果保留)和方案三计算的长;
(3)求图2中弧长和圆心角.(取3.1)
【答案】(1)多次测量取平均值
(2)方案二弧长为;方案三弧长为
(3),
【分析】(1)方案一可通过多次测量取平均值的方法减少误差;
(2)方案二利用弧长公式求解即可,方案三代入已知数据求解即可;
(3)先由垂径定理以及勾股定理求解,再由“会圆术”求解弧长,最后根据弧长公式求解圆心角的度数即可.
【详解】(1)解:方案一可通过多次测量取平均值的方法减少误差;
(2)解:方案二:的长;
方案三:∵,,,
∴;
(3)解:∵,
∴
在中,由勾股定理得,,
∴
解得
由“会圆术”可得,,
设的度数为,则由得,,
解得
试卷第2页,共51页
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