内容正文:
专题02 圆中面积问题的解题方法
常考题型·精准突破
考点一 扇形与弧相关面积计算
题型1 利用扇形面积公式求扇形面积(高频)
题型2 利用弧长、扇形面积与圆面积的关系求未知量(高频)
考点二 阴影面积的基本求法
题型3 利用“整体面积-部分面积”求阴影面积(高频)
题型4 利用割补法求弓形及不规则图形面积(高频)
题型5 利用圆、三角形、扇形之间的面积转化求阴影面积(高频)
考点三 运动与旋转中的面积问题
题型6 动点运动形成的阴影面积计算(重、高频)
题型7 图形旋转扫过面积的计算(重、高频)
题型8 复杂阴影面积的综合转化与分类讨论(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 扇形与弧相关面积计算
◆题型1 利用扇形面积公式求扇形面积
1.如图,四边形的面积为,扇形的半径为4,圆心角为,求图中阴影部分的面积.(结果保留根号和)
【答案】
【分析】本题考查了扇形的面积公式,不规则图形的面积,先根据扇形面积公式:求出扇形的面积,然后根据阴影部分的面积=四边形的面积-扇形的面积求解即可.
【详解】解:∵扇形的半径为4,圆心角为,
∴扇形的面积为,
又四边形的面积为,
∴阴影部分的面积为.
2.如图,正八边形的边长为4,以顶点为圆心,的长为半径画圆,求阴影部分的面积(结果保留).
【答案】
【分析】本题考查的是正多边形与圆,扇形面积的计算,先求解,再利用扇形面积公式计算即可.
【详解】解:由题意得,,,
,
故答案为:.
3.如图,半径为3的扇形中,,C是上一点,于D,于E,连接,若,图中阴影部分的面积为________.
【答案】
【分析】连接,根据矩形的性质得出圆心角的度数和阴影部分的面积.
【详解】解:如图,连接,
∵,,,
∴四边形为矩形,,
∵,
∴,
∴,
∴阴影部分的面积为.
◆题型2 利用弧长、扇形面积与圆面积的关系求未知量
4.如图,点在圆弧上,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查圆周角定理,弧长公式,连接,根据圆周角定理得到,再由弧长公式求解即可.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵,
∴.故选:B.
5.一个扇形的圆心角为,扇形的弧长等于,则该扇形的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据扇形的弧长公式求出半径,再利用扇形的面积公式计算面积.
本题考查了弧长计算,扇形面积计算,熟练掌握公式是解题的关键.
【详解】解:设扇形的半径为,
∵ ,,,
∴ ,
化简得 ,即,
∴ ,
∴ 扇形的面积,故选:C.
6.已知圆锥的底面半径为3,母线长为12,则其侧面展开扇形的圆心角的度数为________°.
【答案】
【分析】本题考查圆锥的侧面积,以及扇形面积,解决本题的关键是掌握圆锥的侧面积公式,以及扇形面积公式.设侧面展开扇形的圆心角的度数为度,根据“圆锥的侧面积扇形面积”建立等式求解,即可解题.
【详解】解:设侧面展开扇形的圆心角的度数为度,
侧面展开扇形的面积为:,
解得,
故答案为:.
考点二 三角形与圆的综合计算
◆题型3 利用“整体面积-部分面积”求阴影面积
7.如图,在中,,,,以点为圆心,的长为半径画弧,交于点,以点为圆心,以的长为半径画弧,交于点,交于点,则图中阴影部分的面积为______.(取)
【答案】
【分析】利用勾股定理求出,根据扇形的面积公式可得:,根据三角形的面积公式可得,根据即可求出结果.
【详解】解:在中,,
,
,,
,
,
又,
.
8.如图,正方形的边长为2,以为直径的半圆O与对角线相交于点E,则图中阴影部分的面积为________(结果保留π).
【答案】
【分析】根据题意,可证出,然后依次求出、扇形、的面积,由组合图形的面积公式求出答案.
【详解】解:连接,
∵正方形的边长为2,
∴,,
∴,
∵为直径的半圆O,
∴,
∴,
∴,
∴,扇形的面积,
∴可得阴影部分的面积.
故答案为:.
9.如图,点是以为直径的半圆的圆心,以点为圆心,的长为半径的弧交半圆于点,以点为圆心,的长为半径的弧交半圆于点是上一点.若,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了扇形面积的计算,圆周角定理以及勾股定理,关键是不规则图形面积的求法;根据进行计算即可.
【详解】解:是的直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
,
,故选:A .
◆题型4 利用割补法求弓形及不规则图形面积
10.如图,半圆O的直径,C是半圆上一点,于点D,.
(1)求的长;
(2)求图中阴影部分的面积(结果保留).
【答案】(1) (2)
【分析】(1)根据垂径定理得到,根据三角形中位线定理得到,由是直径推出,再利用勾股定理即可求解;
(2)连接,根据即可求解.
【详解】(1)解:,
,
,
是的中位线,
.
是直径,
,
.
(2)解:如图,连接,
,
是等边三角形,
,
,
.
11.如图,点,,为上的三个点,,.
(1)求的长;
(2)求弦和它所对的劣弧围成的弓形面积.
【答案】(1) (2)
【分析】此题考查了扇形面积、勾股定理,圆周角定理,垂径定理等知识,熟练掌握圆的相关性质定理是解题的关键.
(1)作于,根据圆周角定理得到,根据等边对等角求出
,在中,,由勾股定理求出,根据垂径定理即可得到的长;(2)根据进行解答即可.
【详解】(1)解:作于,
,
,
,
,
在中,,
,
,过圆心,
;
(2)由(1)得到,
,
.
12.《周髀算经》是我国最早的一部数学著作,其中记载了勾股定理这一重要的数学原理,吴国数学家赵爽在证明勾股定理时,创制了一幅“赵爽弦图(也称勾股圆方图),在如图所示的“赵爽弦图”中,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的大正方形.分别以,为圆心,长为半径作弧,若,为的中点,则图中阴影部分的面积为____________.
【答案】
【分析】先利用全等直角三角形的性质,得出线段之间的数量关系,求出小正方形边长,再分别计算扇形面积和小正方形中相关三角形(或直接小正方形)面积,通过面积和差求出阴影部分面积.
本题主要考查赵爽弦图的性质、扇形面积公式,熟练掌握全等三角形对应边关系求小正方形边长,以及利用“扇形面积和—重叠部分面积(小正方形)”计算阴影面积是解题关键.
【详解】解:根据题意得:,点G为的中点,
∴,
在中,,
∵,
∴,
即小正方形的边长.
∴.故答案为:
◆题型5 利用圆、三角形、扇形之间的面积转化求阴影面积
13.如图,直径,弦,且C、D是半圆的三等分点,则弦、、弧所围成的阴影部分的面积等于_________.
【答案】
【分析】根据半圆弧的三等分点,可得的度数,再根据平行线的性质得出,进而将问题转化为即可.
【详解】解:如图,连接,,
点,点是半圆弧的三等分点,
,
∵直径,
∴,
∵,
,
.
14.如图,是⊙的直径,垂直平分交⊙于C,D两点,,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由,根据垂径定理,勾股定理计算圆的半径,利用扇形的面积公式计算即可.
【详解】解:如图,连接,,设、的交点为,
∵是⊙的直径,垂直平分交⊙于C,D两点,
∴,,,
∴四边形是菱形,,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∴.
15.如图,在中,,,是的内切圆,半径为,则图中阴影部分的面积是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了切线长定理、勾股定理,首先过点作,设,利用切线长定理可得:,从而解出,利用勾股定理可得关于的方程,解方程求出的值,可得三角形另外两边的长,再根据计算即可.
【详解】解:如下图所示,
过点作,
又∵,
∴四边形是矩形 ,
∵是的内切圆,半径为,
∴ ,
设, 则有,
∵,
∴,
解得:,
∴,
在中,,
,
解得:,
,
,
∴.故选:B.
考点三 运动与旋转中的面积问题
◆题型6 动点运动形成的阴影面积计算
16.如图,点C为扇形的弧上一个动点,连接、,若,,则阴影部分面积的最小值为______.
【答案】
【分析】设弧的中点为,连接,,,根据等边三角形的性质求出,进而得到的长,根据扇形面积公式,三角形的面积公式计算即可求解.
【详解】解:如图,设弧的中点为,连接,,,要使阴影部分的面积最小,需要满足四边形的面积最大,只需满足的面积最大即可,从而可得当点位于弧的中点时,的面积最大 ,连接,则于,且垂直平分,
∵,,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵扇形的面积,
∴阴影部分面积的最小值,
故答案为:.
17.如图,矩形中,AB=2,,动点P从点A出发向终点 D运动,连接BP,并过点C作CHBP,垂足为H.以下结论:①;②AH的最小值为;③在运动过程中,BP扫过的面积等于;④在运动过程中,点H的运动路径的长为,其中正确的有(填写序号)__________________.
【答案】①②③④
【分析】由四边形是矩形,,得,则,即可证明 ,可判断①正确;取的中点,连接,,可求得,由勾股定理求得,因为,所以,则,即可求得的最小值是,可判断②正确;当点与点重合时,则与矩形的对角线重合,可求得扫过的面积为,可判断③正确;可求得,则点的运动路径的长为,可判断④正确,于是得到问题的答案.
【详解】解:∵四边形是矩形,,
∴,
∴,
∴,故①正确;
如图1,取的中点,连接,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的最小值是,
故②正确;
如图,点的运动路径为以的中点为圆心,半径长为的一段圆弧,
当点与点重合时,则为与矩形的对角线重合,
∴扫过的面积为,
故③正确;
∵由勾股定理得,
∴,
∴,
∴,
∴点的运动路径的长为,故④正确,
故答案为:①②③④.
18.如图,点是与坐标轴三个交点,是上动点(包括端点和),于点.半径为2,.点从到运动中,线段扫过面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了求扇形面积,直径所对的弦是圆的直径;连接,设是的中点.点在第一象限从到运动过程中,点的运动路径(轨迹)圆弧的圆心为,半径为,.根据线段扫过面积即可求解.
【详解】连接,设是的中点.
∵半径为2,.
∴,
中,;
中,.
点在第一象限从到运动过程中,点的运动路径(轨迹)圆弧的圆心为,半径为,.
线段扫过面积
◆题型7 图形旋转扫过面积的计算
19.如图是网格,网格中每个小正方形的边长均为,的顶点都在格点上.
(1)将绕点顺时针旋转得到,画出;
(2)在(1)中,求线段扫过部分的面积.
【答案】(1)如图,即为所求;
(2)
【分析】(1)利用旋转变换的性质分别作出,的对应点、,再顺次连接即可;
(2)利用勾股定理求出的长,再根据列式计算即可.
【详解】(1)略
(2)解:根据题意可得:,
由旋转可得,,
线段扫过部分的面积为:
.
20.如图,一次函数的图象分别交x轴,y轴于点A,B,点C为线段的中点,连接,将绕点B顺时针旋转得到.
(1)若反比例函数的图象经过点,求k的值;
(2)请直接写出在旋转过程中边扫过的图形(阴影部分)的面积.(结果保留)
【答案】(1) (2)
【分析】本题考查了一次函数的性质、图形旋转的性质、反比例函数的解析式以及扇形面积的计算,解题的关键是确定旋转后点的坐标,并利用旋转性质将阴影面积转化为两个扇形面积的差.
(1)先求出、、的坐标,再根据旋转的性质求出点的坐标,最后代入反比例函数解析式求;
(2)阴影部分的面积等于以为圆心、为半径的扇形面积减去以为圆心、为半径的扇形面积,利用扇形面积公式计算.
【详解】(1)解:在中,
当时,,解得,故;
当时,,故
∵点为线段的中点,
∴.
将绕点顺时针旋转得到,作,垂足为点,
∵,
∴,
∴,,
故.
∵反比例函数的图象经过点,
∴,解得.
(2)解:∵,,旋转角为,
通过下图所示的割补法可知:
∴阴影部分的面积
.
21.如图,在中,,,,将绕点顺时针旋转得到,则扫过的面积为_____.
【答案】
【分析】根据题意可以求得和的长,再根据旋转的性质即可求得扫过的面积.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,,
∴扫过的面积为:,
故答案为:.
◆题型8 复杂阴影面积的综合转化与分类讨论
22.材料:梯形面积公式
梯形面积公式为 ,其中,为上底长,为下底长,为高.其推导方法有很多,其中一种方法是通过把梯形转化为两个三角形面积的差,并借助相似三角形的性质得到证明的.
如图,,对于梯形,上底,下底,高为,为了得到梯形的面积,延长和交于点,过点作于点并交于点,不难证明,则,所以,
材料:扇形面积公式
如图,半径为,圆心角为的扇形面积公式为 ,其中为弧长,而 弧长半径,形式上与 底高类似
材料:扇环
如图,扇环是指两个同心圆围成的圆环被扇形截得的一部分,即图中阴影部分.
(1)结合材料和材料的相关内容,类比猜想材料中扇环的面积 请用含有、和的代数式表示,其中的长度为,的长度为,线段的长为,即两个同心圆的半径之差,并证明你的猜想;
(2)用一段长为米的篱笆围成一个如图所示的扇环形花园,线段的长为多少时,花园的面积最大,最大面积是多少?
【答案】(1),
证明:设半径,圆心角,则,
由弧长计算公式得,
,
,
由扇形面积计算公式得
(2)当线段的长为时,花园的面积最大,最大面积是.
【分析】(1)根据弧长公式和扇形面积公式表示出对应弧长和扇形面积,注意到,以及,化简;(2)根据及得出,利用二次函数性质即可求出当时,花园的面积最大且面积是.
【详解】(1)略
(2)解:由对称性得,
,
,
当时,,
由二次函数的性质知当线段的长为时,花园的面积最大,最大面积是.
23.图①,矩形纸片的边,,将矩形纸片沿对角线剪开,得到和.如图②,将绕点逆时针方向旋转,(,且)得到,过点作的平行线,过点作的平行线,两直线交于点.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)当时,求四边形的面积.
(3)当四边形有一个角是度时,直接写出线段扫过的面积.
【答案】(1)证明: ,,
四边形是平行四边形,
由旋转可得,
四边形是菱形;
(2)
(3)线段扫过的面积为或或或
【分析】(1)由题意可得四边形是平行四边形,由旋转得,即可得证;
(2)根据勾股定理求出,当时,四边形是正方形,即可求解;
(3)分当时,当时,当时,当时,四种情况求解.
【详解】(1)略
(2)解:矩形纸片的边,,
,
当时,四边形是正方形,
四边形的面积为;
(3)当时,,线段扫过的面积为;
当时,,线段扫过的面积为,
当时,,则,线段扫过的面积为;
当时,,线段扫过的面积为;
线段扫过的面积为或或或.
24.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C,D均在小正方形的顶点上,连接和交于点E,分别过点A,E,B和点B,E,C作弧如图所示,则图中阴影部分的面积为________.
【答案】
【分析】连接,标记字母F,H.易证,得出,求出,从而可得,分别为,所在圆的直径,由网格特点可得,,,,则,最后由计算即可得出结果.
【详解】解:如图,连接,标记字母F,H.
由网格特点可得,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,分别为,所在圆的直径.
由网格特点可得,,,,
∴,
∴.
综合攻坚·知能拔高
1.如图,从半径为的圆形纸片剪去圆周的一个扇形,将余下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),则这个圆锥的高是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据弧长公式求出阴影扇形的弧长,根据圆的周长公式求出圆锥底面圆半径,再利用勾股定理求出圆锥的高.
【详解】解:如下图所示,
扇形的半径为,
,
阴影扇形的弧长是,
,
,
.
2.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.
【详解】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.
3.如图,将半径为的圆形纸板,沿着边长分别为和的矩形的外侧滚动一周并回到开始的位置,圆心所经过的路线长度是______().
【答案】68.56
【分析】通过观察可以发现圆转动时四个角上各转动了个圆,利用弧长公式即可计算,然后再加上矩形的周长即可.
【详解】解:
答:圆心所经过的路线长度是.
4.如图,正六边形的边长为2,连接、,以点为圆心,长为半径画,则、与围成的阴影部分面积为____________.
【答案】
【分析】阴影部分面积等于四边形面积减去扇形面积.四边形的面积通过利用六边形性质求得与的度数,证明与为直角三角形且全等,利用三角函数计算直角边长度后可得到直角三角形面积,进而得到四边形的面积.
【详解】解:如图所示,连接.
六边形是正六边形,边长为2,
,
.
又在中,,,
为等腰三角形,即,
,
同理可得,.
又在与中,
,,
,
.
在中,
,
,
.
,
,
,
,
.
5.如图,将绕点逆时针旋转得到,阴影部分为线段扫过的区域,已知,,则阴影部分面积为( )
A. B. C. D.9
【答案】B
【分析】利用勾股定理求出,根据旋转的性质得出,,根据,利用扇形面积公式即可得出答案.
【详解】解:∵,,,
∴,
∵将绕点逆时针旋转得到,
∴,,
∴
.
6.“剪纸”是自贡“小三绝”之一.学校劳动实践课上,要求用半径为的圆形纸片剪出如图所示的图案,其内部4个小圆的半径都为,剪去空白部分,则剩下部分面积为_____.
【答案】/
【分析】根据题意,分别算出,,,4个空白半圆的面积为,结合图形即可求解.
【详解】解:根据题意,半径为的圆形纸片的面积为,内部4个小圆的半径都为,则内部4个小圆的面积为,
如图所示,
根据剪纸中折叠的性质得到,,垂足为点O,四边形是正方形,过点O作于点E,圆心为点E,
∴,则,
∴,,,4个空白半圆的面积为,
∴大圆内不规则的阴影部分的面积为:,
∴在中,弓形的面积为,
同理,大圆内4个花瓣的面积和为,
∴阴影部分的面积为,即剪去空白部分,则剩下部分面积为 .
7.如图,在平行四边形中,,,,以点A为圆心,的长为半径画弧交于点E,连接,则阴影部分的面积是______.
【答案】
【分析】过C作交的延长线于点F,先利用平行四边形的性质得到,,然后利用含30度角的直角三角形的性质求得,由阴影部分的面积为求解即可.
【详解】解:过C作交的延长线于点F,如图所示,
∵四边形是平行四边形,,,
,,
,
,
,,
,
∴阴影部分的面积为
.
8.若一个圆锥的侧面展开图是半径为18,圆心角是的扇形,则这个圆锥的全面积是________
【答案】
【分析】根据圆锥侧面展开图的弧长等于圆锥底面圆的周长求出底面半径,再分别计算侧面积与底面积,求和得到全面积.
【详解】解:设圆锥的底面半径为,侧面展开扇形的半径,圆心角为,
由圆锥侧面展开图的弧长等于底面圆的周长,得
解得,
圆锥侧面积为:,
圆锥底面积为:,
因此圆锥的全面积为:.
9.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,.
10.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
.
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专题02 圆中面积问题的解题方法
常考题型·精准突破
考点一 扇形与弧相关面积计算
题型1 利用扇形面积公式求扇形面积(高频)
题型2 利用弧长、扇形面积与圆面积的关系求未知量(高频)
考点二 阴影面积的基本求法
题型3 利用“整体面积-部分面积”求阴影面积(高频)
题型4 利用割补法求弓形及不规则图形面积(高频)
题型5 利用圆、三角形、扇形之间的面积转化求阴影面积(高频)
考点三 运动与旋转中的面积问题
题型6 动点运动形成的阴影面积计算(重、高频)
题型7 图形旋转扫过面积的计算(重、高频)
题型8 复杂阴影面积的综合转化与分类讨论(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 扇形与弧相关面积计算
◆题型1 利用扇形面积公式求扇形面积
1.如图,四边形的面积为,扇形的半径为4,圆心角为,求图中阴影部分的面积.(结果保留根号和)
2.如图,正八边形的边长为4,以顶点为圆心,的长为半径画圆,求阴影部分的面积(结果保留).
3.如图,半径为3的扇形中,,C是上一点,于D,于E,连接,若,图中阴影部分的面积为________.
◆题型2 利用弧长、扇形面积与圆面积的关系求未知量
4.如图,点在圆弧上,,则的长为( )
A. B. C. D.
5.一个扇形的圆心角为,扇形的弧长等于,则该扇形的面积等于( )
A. B. C. D.
6.已知圆锥的底面半径为3,母线长为12,则其侧面展开扇形的圆心角的度数为________°.
考点二 三角形与圆的综合计算
◆题型3 利用“整体面积-部分面积”求阴影面积
7.如图,在中,,,,以点为圆心,的长为半径画弧,交于点,以点为圆心,以的长为半径画弧,交于点,交于点,则图中阴影部分的面积为______.(取)
8.如图,正方形的边长为2,以为直径的半圆O与对角线相交于点E,则图中阴影部分的面积为________(结果保留π).
9.如图,点是以为直径的半圆的圆心,以点为圆心,的长为半径的弧交半圆于点,以点为圆心,的长为半径的弧交半圆于点是上一点.若,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
◆题型4 利用割补法求弓形及不规则图形面积
10.如图,半圆O的直径,C是半圆上一点,于点D,.
(1)求的长;
(2)求图中阴影部分的面积(结果保留).
11.如图,点,,为上的三个点,,.
(1)求的长;
(2)求弦和它所对的劣弧围成的弓形面积.
12.《周髀算经》是我国最早的一部数学著作,其中记载了勾股定理这一重要的数学原理,吴国数学家赵爽在证明勾股定理时,创制了一幅“赵爽弦图(也称勾股圆方图),在如图所示的“赵爽弦图”中,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的大正方形.分别以,为圆心,长为半径作弧,若,为的中点,则图中阴影部分的面积为____________.
◆题型5 利用圆、三角形、扇形之间的面积转化求阴影面积
13.如图,直径,弦,且C、D是半圆的三等分点,则弦、、弧所围成的阴影部分的面积等于_________.
14.如图,是⊙的直径,垂直平分交⊙于C,D两点,,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
15.如图,在中,,,是的内切圆,半径为,则图中阴影部分的面积是( ).
A. B. C. D.
考点三 运动与旋转中的面积问题
◆题型6 动点运动形成的阴影面积计算
16.如图,点C为扇形的弧上一个动点,连接、,若,,则阴影部分面积的最小值为______.
17.如图,矩形中,AB=2,,动点P从点A出发向终点 D运动,连接BP,并过点C作CHBP,垂足为H.以下结论:①;②AH的最小值为;③在运动过程中,BP扫过的面积等于;④在运动过程中,点H的运动路径的长为,其中正确的有(填写序号)__________________.
18.如图,点是与坐标轴三个交点,是上动点(包括端点和),于点.半径为2,.点从到运动中,线段扫过面积是( )
A. B. C. D.
◆题型7 图形旋转扫过面积的计算
19.如图是网格,网格中每个小正方形的边长均为,的顶点都在格点上.
(1)将绕点顺时针旋转得到,画出;
(2)在(1)中,求线段扫过部分的面积.
20.如图,一次函数的图象分别交x轴,y轴于点A,B,点C为线段的中点,连接,将绕点B顺时针旋转得到.
(1)若反比例函数的图象经过点,求k的值;
(2)请直接写出在旋转过程中边扫过的图形(阴影部分)的面积.(结果保留)
21.如图,在中,,,,将绕点顺时针旋转得到,则扫过的面积为_____.
◆题型8 复杂阴影面积的综合转化与分类讨论
22.材料:梯形面积公式
梯形面积公式为 ,其中,为上底长,为下底长,为高.其推导方法有很多,其中一种方法是通过把梯形转化为两个三角形面积的差,并借助相似三角形的性质得到证明的.
如图,,对于梯形,上底,下底,高为,为了得到梯形的面积,延长和交于点,过点作于点并交于点,不难证明,则,所以,
材料:扇形面积公式
如图,半径为,圆心角为的扇形面积公式为 ,其中为弧长,而 弧长半径,形式上与 底高类似
材料:扇环
如图,扇环是指两个同心圆围成的圆环被扇形截得的一部分,即图中阴影部分.
(1)结合材料和材料的相关内容,类比猜想材料中扇环的面积 请用含有、和的代数式表示,其中的长度为,的长度为,线段的长为,即两个同心圆的半径之差,并证明你的猜想;
(2)用一段长为米的篱笆围成一个如图所示的扇环形花园,线段的长为多少时,花园的面积最大,最大面积是多少?
23.图①,矩形纸片的边,,将矩形纸片沿对角线剪开,得到和.如图②,将绕点逆时针方向旋转,(,且)得到,过点作的平行线,过点作的平行线,两直线交于点.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)当时,求四边形的面积.
(3)当四边形有一个角是度时,直接写出线段扫过的面积.
24.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C,D均在小正方形的顶点上,连接和交于点E,分别过点A,E,B和点B,E,C作弧如图所示,则图中阴影部分的面积为________.
综合攻坚·知能拔高
1.如图,从半径为的圆形纸片剪去圆周的一个扇形,将余下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),则这个圆锥的高是( )
A. B. C. D.
2.已知扇形的弧长是,面积为,则该扇形的圆心角为__________.
3.如图,将半径为的圆形纸板,沿着边长分别为和的矩形的外侧滚动一周并回到开始的位置,圆心所经过的路线长度是______().
4.如图,正六边形的边长为2,连接、,以点为圆心,长为半径画,则、与围成的阴影部分面积为____________.
5.如图,将绕点逆时针旋转得到,阴影部分为线段扫过的区域,已知,,则阴影部分面积为( )
A. B. C. D.9
6.“剪纸”是自贡“小三绝”之一.学校劳动实践课上,要求用半径为的圆形纸片剪出如图所示的图案,其内部4个小圆的半径都为,剪去空白部分,则剩下部分面积为_____.
7.如图,在平行四边形中,,,,以点A为圆心,的长为半径画弧交于点E,连接,则阴影部分的面积是______.
8.若一个圆锥的侧面展开图是半径为18,圆心角是的扇形,则这个圆锥的全面积是________
9.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
10.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________.
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