专题05 弧长及扇形的面积重难点题型专训(1个知识点+8大题型+自我检测)-2026-2027学年九年级数学上册重难点专题提升精讲精练(浙教版)
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内容正文:
专题05 弧长及扇形的面积重难点题型专训(1个知识点+8大题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、求弧长 1
题型二、求扇形半径 2
题型三、求圆心角 3
题型四、求某点的弧形运动路径长度 4
题型五、求扇形面积 5
题型六、求弓形面积 6
题型七、求其他不规则图形的面积 7
题型八、求图形旋转后扫过的面积 8
第二部分·练提高题型
题型一、旋转背景下动点路径长(求点运动轨迹弧长) 1
题型二、图形旋转,求扫过区域的面积 2
题型三、扇形折叠问题综合计算 3
第三部分・自我检测
知识点01 弧长及扇形的面积
设的半径为,圆心角所对弧长为,
(一)弧长的计算
(1)弧长公式:
(2)公式推导:在半径为的圆中,因为的圆心角所对的弧长就是圆周长,所以的圆心角所
对的弧长是即于是的圆心角所对的弧长为
注意:(1)在弧长公式中,表示的圆心角的倍数,不带单位。例如圆的半径,计算的圆心角
所对弧长时,不要错写成
(2)在弧长公式中,已知,中的任意两个量,都可以求出第三个量。
(二)扇形面积的计算
(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作扇形。
(2)扇形的面积:为扇形所在圆的半径,为扇形的弧长。
(3)公式推导:
①在半径为的圆中,因为360°的圆心角所对的扇形的面积就是圆面积,所以圆心角是的扇形面积是于是圆心角为的扇形面积是
②即其中为扇形的弧长,为半径。
点拨:(1)扇形面积公式与三角形的面积公式有些类似,只需把扇形看成一个曲边三角形,把弧长看成底,半径看成高即可。
(2)在求扇形面积时,可根据已知条件来确定是使用公式还是
(3)已知四个量中任意两个,都可以求出另外两个。
(4)公式中的“”与弧长公式中的“”的意义是一样的,表示“”的圆心角的倍数,计算时不带单位。
【即时训练】
1.(25-26九年级上·黑龙江大庆·期末)如图,为了美化某社区,该社区在一块边角空地建造了一个扇形花圃,扇形圆心角.半径为,那么此花圃的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用扇形的面积计算公式即可求解.
【详解】解:.
2.(2026·吉林·模拟预测)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.
【详解】解:由题意可知,车轮半径,圆心角
∴劣弧的长
.
【基础题型一 求弧长】
【例1】(2026·湖南长沙·模拟预测)如图,等边三角形内接于.若的半径为,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,,由等边三角形的性质得到,然后利用圆周角定理求出,最后利用弧长公式求解即可.
【详解】解:如图,连接,,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∵的半径为,即,
∴的长为.
【例2】(25-26九年级下·河北衡水·阶段检测)新考法我们将小于半圆的弧叫作劣弧.如图,已知的半径为2,正五边形和正方形内接于,在由8个顶点分得的所有劣弧中,最长劣弧的弧长为___________.
【答案】
【分析】连接、、、、、、、,从而计算出各段弧所对应的圆心角,再结合弧长公式计算即可得出结果.
【详解】解:如图,连接、、、、、、、,
∵正五边形和正方形内接于,
∴,,
∴,,,,,,
∴最长劣弧所对的圆心角为,
则最长劣弧的弧长为.
1.(2025·河南洛阳·一模)如图,在中,直径是圆上一点,将弧BC沿BC折叠,折叠后的弧恰好经过点,则图中阴影部分的周长为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了弧长的计算,折叠问题,关键是求出,证明.
作半径于N,由折叠的性质得到,得到,由,求出,得到,由弧长公式求出的长,即可求出阴影的周长.
【详解】解:作半径于N,
由折叠的性质得到,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴阴影的周长==.
故选A.
2.(26-27九年级上·北京·单元测试)中国扇文化有着深厚的文化底蕴,是民族文化的一个组成部分.历来中国有“制扇王国”之称.折扇是一种用竹木或象牙做扇骨、韧纸或绫绢做扇面的能折叠的扇子;用时须撒开,成半规形,聚头散尾.如图,扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条,夹角为,的长为,的长为,则的长为______________.
【答案】
【分析】根据弧长公式,进行计算即可求解.
【详解】解:,,,
,
的长为.
3.(25-26九年级上·上海·期末)用计算器计算:
在地面建立一个花坛,底部形状如图,它的外周由圆弧与正方形的三条边组成(如图的实线部分).已知,正方形的面积为,求花坛底部的周长(结果保留三位有效数字).
【答案】45.1m
【分析】首先根据正方形面积计算出边长,然后根据的角和两条半径构成等边三角形确定圆弧半径的长度,最后结合圆弧周长计算公式(n为圆弧所对圆心角,r为半径)和正方形三条边长进行求解.
【详解】解:∵正方形的面积为,
∴正方形边长为m.
∵,
∴弧(优弧)所对圆心角为,
∵,,
∴是等边三角形,
∴圆弧的半径m,
∴圆弧的长度,
∴花坛底部的周长m,
取,,
则m.
【基础题型二 求扇形半径】
【例1】(2026·安徽阜阳·二模)已知一个扇形的圆心角为,它所对的弧长是,则此扇形的半径是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】C
【分析】将已知的圆心角和弧长代入弧长公式,即可求解半径.即.
【详解】解:设此扇形的半径为,圆心角,弧长,
∴,
∴两边约去,整理得 ,
解得.
【例2】(2026·北京·模拟预测)已知的圆心角所对的弧长为,则此弧所在圆的半径是________.
【答案】
【分析】设此弧所在圆的半径为,根据弧长公式列方程求解即可.
【详解】解:设此弧所在圆的半径为,
根据弧长公式,
将,代入得,
解得,
则此弧所在圆的半径是.
1.(2025·河南周口·二模)如图1,点从正的顶点出发,沿方向运动到某一点后,再经过正三角形内部运动到边上某一点,然后沿方向运动到点停止,设点的运动路程为,,已知点运动时,随变化的关系图象如图2所示,则正的边长为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】D
【分析】本题考查了动点问题的函数图象及弧长公式,能从图象中得到有用的条件,并判断动点位置进行计算是本题的解题关键.由函数图象可得, 点P在内运动轨迹是以点B为圆心,为半径的弧长,,由点P运动到时所经过的路程为,可得出的长为,由弧长公式得,得出,再求解即可.
【详解】解:如图,
由函数图象可得, 点P在内运动轨迹是以点B为圆心,为半径的弧长,
,
点P运动到时所经过的路程为,
的长为,
正,,
,
,
,
故选:D.
2.(24-25九年级上·河南新乡·阶段检测)如图,矩形纸片中,,把它分割成正方形纸片和矩形纸片后,分别裁出扇形和半径最大的圆,恰好能作为同一个圆锥的侧面和底面,则的长为____________
【答案】
【分析】本题考查了圆锥的计算,解题的关键是理解圆锥展开图的扇形弧长等于圆锥的底面周长.设,则,根据圆锥展开图的扇形弧长等于圆锥的底面周长列方程求解即可.
【详解】解:四边形是正方形,
,,
设,则,
根据题意可得:,
解得:,
,
故答案为:.
3.(2025九年级上·江苏无锡·专题练习)(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:.
【基础题型三 求圆心角】
【例1】(2025九年级·全国·专题练习)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.
【例2】(2026·浙江丽水·模拟预测)如图,四边形是的内接四边形,的半径为4,的长为,则的大小是______.
【答案】/45度
【分析】连接,,根据弧长公式求出,再根据圆周角定理求出.
【详解】解:如图,连接,,
设,
∵的长为,
∴,
∴,
∴,
∴.
1.(2025·安徽合肥·模拟预测)如图,为的直径,,劣弧的长,则弦的长为( )
A.2 B.4 C.4 D.6
【答案】C
【分析】本题考查了弧长公式,勾股定理;
先利用弧长公式求出,再根据勾股定理计算即可.
【详解】解:连接,
设的度数为,
∵,
∴半径,
则,
∴,
∴弦,
故选:C.
2.(2026九年级上·浙江杭州·专题练习)“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:.
3.(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)如图,的半径为.
(1)如果,求的长及扇形的面积.(结果保留一位小数)
(2)已知的长为,求的度数.(结果精确到)
【答案】(1)的长为及扇形的面积为
(2)
【分析】(1)直接根据弧长公式和扇形面积公式即可得出结论;
(2)根据弧长公式求解即可.
【详解】(1)解:∵,的半径为,
∴,
答:的长为及扇形的面积为;
(2)解:∵的长为,的半径为,
∴,
∴,
答:的度数约为.
【基础题型四 求某点的弧形运动路径长度】
【例1】(25-26九年级上·辽宁大连·阶段检测)如图,在中,,将绕点A顺时针旋转后得到,则C点运行痕迹长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由旋转的性质可得所在圆的半径和圆心角度数,再根据弧长计算公式进行计算即可.
【详解】解:由题意得,,
由弧长的计算方法可得,的长为,
故选:A.
【点睛】本题考查旋转的性质,弧长的计算,理解旋转的性质,掌握弧长的计算方法是正确解答的前提.
【例2】(2026·山东泰安·模拟预测)如图,把一块的直角三角板绕点旋转到的位置.使得三点、在一直线上,若,则顶点从开始到结束所经过的路径长为______.
【答案】
【分析】根据已知条件得到,,再根据旋转的性质得到,再根据弧长公式计算即可.
【详解】解:∵,,,
∴,,
∵直角三角板,在水平桌面上绕点按顺时针方向旋转到的位置,
∴,
∴顶点从开始到结束所经过的路径长.
1.(25-26九年级上·贵州黔东南·期末)如图,将绕点按顺时针旋转一定角度得到,点的对应点恰好落在边上,若.,则点走过的路径长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了旋转的性质,含30度的直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,弧长公式.证明是等边三角形是本题的关键.利用含30度的直角三角形三边的关系得到,利用勾股定理求出,再根据旋转的性质得,,则可判断为等边三角形,得到,即旋转角为,再利用弧长公式计算即可求解.
【详解】解:如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
由旋转的性质得:,,
∵,
∴为等边三角形,
∴,,即旋转角为,
∴,
∴点走过的路径长为.
故选:A.
2.(25-26九年级上·黑龙江大庆·期末)如图,在矩形中,,,点是边上的动点,将沿直线翻折,得到,过点作,垂足为,点是线段上一点,且,当点从点运动到点时,点运动的路径长是______.
【答案】/
【分析】由翻折的性质可得,然后分点在矩形内、外两种情况,通过作垂线构造、,进而推出,确定点在以、为直径的圆上运动,计算对应弧长并相加,得到总路径长.
【详解】解:由四边形为矩形,可知,根据翻折的性质可知,,
如图,当点在矩形内部时,作,交于点,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
点在以为直径的圆上运动,
当点从点出发,一直运动到落在上时,点的运动路径为,
,
点的运动路径长,
如图,当点在矩形外部时,作,交延长线于点,
同法可证,,,点在以为直径的圆上运动,连接,
当点运动到点时,
,,
,
,
,
根据翻折的性质,,
,
,,
点的运动路径为圆心角为,半径为的,
点的运动路径长,
点的运动总路径长为.
故答案为:.
【点睛】本题考查矩形的性质,图形翻折的性质,相似三角形判定与性质,圆的轨迹与弧长计算,通过证明三角形相似确定点的轨迹圆是解题关键.
3.(2025·安徽·模拟预测)如图,,,
(1)画出右移2个单位,再上移2个单位后得到的;
(2)画出绕O点顺时针旋转后得到的;
(3)求出点A绕O点顺时针旋转后到所经过的路径长.
【答案】(1)
如图,即为所求;
(2)
如图,即为所求;
(3)
【分析】本题考查平移作图,旋转作图,弧长公式,找出平移、旋转后对应点的位置是解题的关键.
(1)将,,分别向右移2个单位,再上移2个单位,再顺次连接即可;
(2)将,,分别绕O点顺时针旋转,再顺次连接即可;
(3)利用弧长公式求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图,
点A绕O点顺时针旋转后到所经过的路径长:
【基础题型五 求扇形面积】
【例1】(2026·内蒙古兴安·二模)如图,在边长为2的正方形中,以点D为圆心,为半径画,再以为直径画半圆,若阴影部分①的面积为,阴影部分②的面积为,则图中的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据图形得到,根据扇形面积公式计算即可.
【详解】解:∴
.
【例2】(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)如图,在中,分别以A,B,C为圆心作半径均为2的圆,且三个圆两两不相交,若的面积为12,则图中阴影部分的面积为_________.
【答案】/
【分析】先根据扇形的面积公式求出中非阴影部分的面积,再用三角形的面积减去三角形中非阴影的面积可得答案.
【详解】解:∵,
∴中非阴影部分的面积为,
∴.
1.(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.
2.(2026·广东茂名·模拟预测)如图,已知滑轮的半径为,假设绳索与滑轮之间没有滑动,当重物上升时,半径转过的面积是______.
【答案】
【分析】重物上升,则滑轮转过的弧长也是,再由,即可求出半径转过的面积.
【详解】解:由题意得,半径转过的弧长为,
则半径转过的面积.
3.(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)如图,某兴趣小组的同学将边长为的正方形铁丝框变形为以点为圆心,以,为半径的扇形(忽略铁丝的粗细),所得扇形的面积是多少?
【答案】
【分析】由正方形的边长为,可得的长度为,然后利用扇形的面积公式()计算即可.
【详解】解:∵正方形的边长为,
∴的长度为,
∴,
∴所得扇形的面积是.
【基础题型六 求弓形面积】
【例1】(25-26九年级下·全国·课后作业)《九章算术》是我国古代数学经典著作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式:弧田面积(弦矢矢).弧田(如图所示)由圆弧和其所对弦围成,公式中的“弦”指圆弧所对的弦,“矢”指半径长与圆心O到弦的距离(d)之差.若“弦”为24,d为5,根据上述经验公式计算,该弧田的面积为( )
A.80 B.100 C.104 D.128
【答案】D
【分析】本题考查了弧田面积计算问题,也考查了理解与运算能力.根据题意画出图形,结合图形利用直角三角形的边角关系求出矢和弦的值,代入公式计算求值即可.
【详解】解:如图,过点O作于点C,
由题意可知,
∴,
在中, ,
∴矢,
∴该弧田的面积为,
故选:D.
【例2】(25-26八年级下·四川德阳·阶段检测)如图,在中,,,分别以的边为直径画半圆,则阴影部分的面积是_____________.
【答案】
【分析】本题考查了弓形面积计算,阴影面积计算,勾股定理,设大阴影的面积为,小阴影的面积为,大弓形的面积为,小弓形的面积为,的面积为,得到;正确分割表示阴影的面积是解题的关键.
【详解】设大阴影的面积为,小阴影的面积为,大弓形的面积为,小弓形的面积为,的面积为,
根据题意,得,,
∴,
∵,
∴
,
∵中,,,
∴,
.
故答案为:24.
1.(24-25九年级上·内蒙古呼伦贝尔·阶段检测)如图,为的直径,,垂足为点F,,垂足为点E,,.
(1)求的长;
(2)求阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先根据三角形内角和定理得到,然后求出,进而求解即可;
(2)连接,得,则,即可求得和,结合扇形面积和三角形面积即可.
【详解】(1)解:∵,
∴
又∵
∴
∴
∴;
(2)如图,连接,
∵
∴,
∴,
在中,,
则,
∴.
【点睛】此题考查了求扇形面积,三角形内角和定理,含角直角三角形的性质,垂径定理和勾股定理等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
2.(25-26九年级上·江苏淮安·阶段检测)如图所示,某窗户由矩形和弓形组成,已知弓形的跨度AB=3m,弓形的高EF=1m,现计划安装玻璃,请帮工程师求出所在圆O的半径r.
【答案】
【分析】先由弓形高的含义说明 再证明表示然后利用勾股定理列方程,解方程可得答案.
【详解】解:由题意得:
而的半径为 则
解得:
所在圆O的半径r为.
【点睛】本题考查的是圆的基本性质,弓形高的含义,垂径定理的应用,勾股定理的应用,灵活运用以上知识解题是解题的关键.
3.(25-26九年级上·广东江门·期末)如图,AB为⊙O的直径,点D为圆外一点,连接AD、BD,分别与⊙O相交于点C、E,且,过点C作CF⊥BD于点F,连接BC.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)若∠CBD=30°,AC=5,求阴影部分面积(结果保留π).
【答案】(1)见解析
(2)阴影部分面积为:.
【分析】(1)要证明CF是⊙O的切线,所以想到连接OC,只要证明OC∥BD即可解答;
(2)根据已知可得∠CBA=30°,所以可求出∠AOC=60°,再证明△AOC是等边三角形,利用扇形AOC的面积减去△AOC的面积即可.
【详解】(1)证明:连接OC,
∵CF⊥BD,
∴∠CFD=90°,
∵,
∴∠ABC=∠CBD,
∵OC=OB,
∴∠ABC=∠OCB,
∴∠OCB=∠CBD,
∴OC∥BD,
∴∠OCF=∠CFD=90°,
∵OC是圆O的半径,
∴CF是⊙O的切线;
(2)解:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠CBD=30°,
∴∠ABC=∠CBD=30°,
∴∠AOC=2∠ABC=60°,
∵OA=OC,
∴△AOC是等边三角形,
∴∠CAB=60°,AO=AC=5,
∴AB=10,
由勾股定理得BC=5,
∴△ABC的面积=AC•BC=×5×5=,
∵OA=OB,
∴△AOC的面积=△ABC的面积=,
∴阴影部分面积=扇形AOC的面积-△AOC的面积
,
答:阴影部分面积为:.
【点睛】本题考查了圆周角定理,切线的判定与性质,勾股定理,垂径定理,扇形面积的计算,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
【基础题型七 求其他不规则图形的面积】
【例1】(2025·河南安阳·二模)如图,两个半径相等的直角扇形的圆心分别在对方的圆弧上,已知圆心Q是的中点,若两个扇形的半径都为1,则图中阴影部分的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了扇形的面积求法,三角形的面积的计算,全等三角形的判定和性质,根据扇形的面积公式求出面积,过点Q作于M,于N,设、相交于E,、相交于F,然后证明,从而得到中间空白区域的面积等于正方形的面积,从而得出阴影部分的面积.
【详解】解:如图,过Q作于M,于N,设、相交于E,、相交于F,
则四边形是矩形,
∵点Q是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴矩形是正方形,
∴,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,
∴中间空白区域面积等于正方形的面积,
∴空白区域的面积为:,
∴图中阴影部分的面积两个扇形面积和个空白区域面积.
故选:A.
【例2】(2026·河南平顶山·模拟预测)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,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴.
1.(2026·浙江·模拟预测)我国很多古建筑,如图1所示的六角亭运用了简单的几何图形,如圆和正多边形.如图2,已知圆的内接正六边形的边长为2,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接圆心和正六边形的顶点,将阴影部分转化为扇形面积减去等边三角形面积进行计算.
【详解】解:设圆的圆心为,正六边形的一条边为,连接,
多边形为正六边形,
圆心角
正六边形的边长为,
圆的半径
为等边三角形
过点作于点,则
在中,
阴影部分的面积.
2.(24-25九年级上·河南信阳·期中)如图,在中,=,=.将绕点逆时针旋转角后得到,当点的对应点落在边上时,阴影部分的面积为____.
【答案】
【分析】证明三角形是等边三角形即可得到旋转角的度数,再利用旋转的性质求出扇形圆心角以及的两直角边长,进而得出图形面积即可.
【详解】解:如图所示,设交于点,
,且,
是等边三角形.
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
则阴影部分的面积为:
故答案为:.
【点睛】此题考查了旋转的性质,含度角的直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定,三角形面积,扇形面积以及勾股定理应用,解题的关键是灵活运用以上知识并保证计算正确.
3.(25-26九年级上·江苏南通·期中)如图,四边形内接于,是的直径,且交的延长线于点,平分.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)
证明:如图连接,则,
,
平分,
,
,
,
交的延长线于点,
,
,
是的半径,且,
是的切线.
(2).
【分析】本题考查了切线的证明,圆周角定理,三角形相似的判定和性质,勾股定理,矩形的判定和性质,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
(1)连接,利用得,结合平分得,从而推出,再由得进而推出即可.
(2) 要求阴影部分面积,需先求扇形的面积和的面积,再用扇形面积减去三角形面积即可.利用,得,,进而求出,,算出,再求出半径,分别计算,,最后求出阴影面积即可.
【详解】(1)略
(2)是的直径,
,
,,
,,
,
,
,
,
,,
.
【基础题型八 求图形旋转后扫过的面积】
【例1】(25-26九年级上·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.
【例2】(24-25九年级上·上海长宁·期末)如图,直角的直角顶点为B,且,,,将此三角形绕着顶点A逆时针旋转72度到直角的位置,在旋转过程中,线段扫过的面积是___.(结果保留)
【答案】
【分析】本题考查扇形的面积,旋转变换,推出扫过的面积等于两个扇形的面积的差是解题的关键.
线段所扫过的面积.
【详解】解:线段所扫过的面积
.
故答案为.
1.(25-26九年级上·广东江门·期末)如图,在中,,,.将绕点顺时针方向旋转至,点恰好在射线上,则边扫过的阴影面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查旋转的性质,扇形面积公式,含的直角三角形的相关计算,求旋转图形扫过的面积,熟练掌握相关知识是解题的关键;先求出,再由旋转性质得,求出旋转角,根据扇形面积计算即可.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,,
由旋转性质可知,,即,,
∴,
∴边扫过的阴影面积为,
故选B.
2.(2026·江苏扬州·一模)如图,等边△ABC中,BC=6,O、H分别为边AB、AC的三等分点,AH=AC,AO=AB,将△ABC绕点B顺时针旋转100°到的位置,则整个旋转过程中线段OH所扫过部分的面积为 __________________.
【答案】
【分析】连接BH,BH′,作BD⊥AC于D,解直角三角形求出BD、CD,由AH=AC,AO=AB求出AH和AO,即可求得DH,根据勾股定理求出BH,整个旋转过程中,线段OH所扫过部分的面积,其实是大扇形HBH′与小扇形BOO′的面积差.
【详解】解:连接BH,BH′,作BD⊥AC于D,
∵等边△ABC中,BC=6,
∴∠C=60°,AC=AB=BC=6,
∴,,
∵AH=AC,AO=AB,
∴AH=OA=2,
∴CH=OB=6-2=4,
∴DH=3﹣2=1,
由勾股定理得:,
∵将△ABC绕点B顺时针旋转100°到的位置,
∴∠HBH′=∠OBO′=100°,
∴整个旋转过程中线段OH所扫过部分的面积为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,解直角三角形,勾股定理,扇形面积公式,结合题意和图形得到整个旋转过程中,线段OH所扫过部分的面积,是大扇形HBH′与小扇形BOO′的面积差是解决本题的关键.
3.(2026·山东潍坊·模拟预测)将一副三角板如图1摆放,已知,,,,点F在上,点A在上,且平分,现将三角板绕点F以每秒的速度顺时针旋转(当点D落在射线上时停止旋转),设旋转时间为t秒.
(1)当三角板旋转到时,如图2,线段扫过的面积是________;
(2)在旋转过程中,与的交点为P,若为等腰三角形,求t的值;
(3)当边与边分别交于点M,N时,如图3,连接,设,,,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)当t为3或或12时,有两个内角相等
(3)证明:是的一个外角,是的一个外角,,,,,
,,
又,,
,
,
,
是定值.
【分析】(1)连接,先求出的度数,再根据平行线的性质可得的度数,然后根据三角形外角的性质可得的度数,再根据弧长公式解答即可;
(2)分三种情况:当时,当时,当时,即可求解;
(3)根据三角形外角的性质可得,,再结合三角形内角和定理,即可求证.
【详解】(1)解:如图,连接,
根据题意得:,
∵平分,
∴,
在等腰直角三角形中,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴线段扫过的面积是;
(2)解:∵平分,
∴,
如图,当时,
此时;
如图,当时,
∵,,
∴,
此时;
如图,当时,
,
此时,
综上所述:当 t 为 3 或或 12 时,有两个内角相等;
(3)略
【提高题型一 旋转背景下动点路径长(求点运动轨迹弧长)】
【例1】(25-26九年级上·浙江衢州·期末)如图,在的正方形网格中(每个小正方形的边长都为1),点,,均在格点上.
(1)在网格图中画出绕点顺时针旋转90°后的.
(2)在(1)的条件下,求旋转过程中,点所经过的弧长.(结果保留)
【答案】(1)如图,△OB1C1即为所求;
(2)
【分析】(1)根据旋转的性质即可在网格图中画出△OBC绕点O顺时针旋转90°后的△OB1C1.
(2)根据弧长公式即可求旋转过程中,点C所经过的弧长.
【详解】(1)略
(2)解:∵OC= ,
∴点C所经过的弧长= .
【点睛】本题考查了作图﹣旋转变换,弧长的计算,解决本题的关键是掌握旋转的性质.
1.(25-26九年级上·山东日照·期中)如图,在边长为1的正方形组成的网格中建立直角坐标系,的顶点均在格点上,点O为原点,点A,B的坐标分别是、.
(1)若关于原点对称的三角形为,则的坐标为 ;
(2)将绕点O逆时针旋转90°后得到,请在图中作出并求出这时点的坐标;
(3)在(2)中的旋转过程中,求出点A的运动轨迹的长度.
【答案】(1)
(2)画图见解析,
(3)
【分析】(1)根据关于原点对称的点的坐标特点求解即可;
(2)利用网格特点和旋转的性质画出A、B的对应点、即可;
(3)先利用勾股定理计算出,然后根据弧长公式计算.
【详解】(1)∵关于原点对称的三角形为,
∴点B和点关于原点对称,
∵
∴;
(2)如图所示,即为所要求作的三角形,
此时点的坐标为;
(3)由题可知:线段OA扫过的图形是以点O为圆心,以长为半径的扇形的弧长,
∵
∴
∵绕点O逆时针旋转90°后得到
∴
∴.
【点睛】本题考查了作图-旋转变换:旋转的性质,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.也弧长公式.
2.(2026·河北廊坊·二模)如图1,四边形是正方形,且,点与点重合,以为圆心,作半径长为3的半圆,交于点,交于点,交的延长线于点.
(1)发现:是半圆上任意一点,连接,则的最大值为_________.
(2)思考:将半圆绕点逆时针旋转,记旋转角为.
如图2,若半圆直径经过点时,求点转过的弧长.
(3)在旋转过程中圆心到和的距离相等时,求.
(4)探究:在旋转过程中,若半圆与正方形的边相切,求点到切点的距离.
(参考数据:,,)
【答案】(1)7
(2)
(3)
(4)半圆与正方形的边相切,点到切点的距离为1+或4-或.
【分析】(1)找到当割线AM经过圆心时最大,根据正方形于半圆的半径求解决可;
(2)利用三角函数求出∠CFB,然后利用弧长公式计算即可;
(3)取CD中点E,过点E作EH⊥CD于E,交AB于H,根据在旋转过程中圆心到和的距离相等,当点O在EH上时,OD=OC,根据EH为CD的垂直平分线,DCDE=CE=2,∠CEH=90°,可证四边形EHBC为矩形,得出HB=EC=2,EH=BC=4,根据勾股定理即可;
(4)半圆O与正方形ABCD的边相切共有三种情况:当半圆O于CD相切于Q,过Q作QP⊥CD于Q,交AB于P,当半圆O与AD相切于K,过K作KL⊥AD于K,交BC于L,当半圆O于AB相切于F点,FQ⊥AB于F,交CD于Q求解即可.
【详解】(1)解:是半圆上任意一点,当AM经过圆心时AM值最大为AB+OG=4+3=7,
故答案为7;
(2)解:在Rt△FBC中,FB=3,BC=4,
∴tan∠CFB=,
∴∠CFB=53°,
∴点转过的弧长为:;
(3)解:取CD中点E,过点E作EH⊥CD于E,交AB于H,
在旋转过程中圆心到和的距离相等,
当点O在EH上时,OD=OC,
∵EH为CD的垂直平分线,
∴DE=CE=2,∠CEH=90°,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠DCB=∠ABC=90°=∠CEH,
∴四边形EHBC为矩形,
∴HB=EC=2,EH=BC=4,
∴FH=FB-HB=3-2=1,
在Rt△OFH中,,
∴EO=EH-OH=,
∴;
(4)解:半圆O与正方形ABCD的边相切共有三种情况:
当半圆O于CD相切于Q,过Q作QP⊥CD于Q,交AB于P,
∵点Q为切点,PQ⊥CD,
∴圆心O在PQ上,OQ=3,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠DCB=∠ABC=∠CQP=90°,
∴四边形QPBC为矩形,
∴QP=BC=4,QC=PB,
∴OP=PQ-OQ=1,
∴FP=,
∴PB=FB-FP=3-,
∴QC=PB=3-,
∴DQ=DC-QC=4-(3-)=1+;
当半圆O与AD相切于K,过K作KL⊥AD于K,交BC于L,
∵点K为切点,KL⊥AD,
∴点O在KL上,
∴∠D=∠DCB=∠DKL=90°,
∴四边形DKLC为矩形,
∴KL=DC=4,EK=QO,
同理可证OPBL为矩形,
∴OL=PB,
∵OK=OF=3,
∴OL=KL-OK=1,
∴PF=FB-PB=3-1=2,
在Rt△FOP中,OP=,
∴DK=QO=QP-OP=4-;
当半圆O于AB相切于F点,FQ⊥AB于F,交CD于Q,
∴AP=AB-PB=1,
∴DF=;
综合以上半圆与正方形的边相切,点到切点的距离为1+或4-或.
【点睛】本题考查正方形性质,图形旋转,切线性质,勾股定理,矩形判定与性质,锐角三角函数,弧长公式,掌握正方形性质,图形旋转,切线性质,勾股定理,矩形判定与性质,锐角三角函数,弧长公式是解题关键.
【提高题型二 图形旋转,求扫过区域的面积】
【例1】(25-26九年级上·江苏无锡·期中)如图,在矩形中,,点是边上的一个动点,连接,点关于直线的对称点为,当点运动时,点也随之运动.若点从点运动到点,则线段扫过的区域的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作点C关于的对称点.连接,作点C关于的对称点.根据题意即当点P位于时,与重合.当点P位于时,与重合,从而得出点的运动轨迹是以B为圆心,以长为半径的.连接,过点作于点E.由此即得出线段扫过的区域的面积为,求出和即得出答案.
【详解】如图,作点C关于的对称点.连接,作点C关于的对称点,
即当点P位于(与A点重合)时,与重合.当点P位于(与D点重合)时,与重合.
∴点的运动轨迹是以B为圆心,以长为半径的.
连接,过点作于点E.
∴线段扫过的区域的面积为.
∵四边形为矩形,,,
∴,
∴.
根据轴对称的性质可知,,
∴,
∴,为等边三角形.
∴.
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴线段扫过的区域的面积为.
故选C.
【点睛】本题考查矩形的性质,轴对称变换,解直角三角形,等边三角形的判定和性质,勾股定理以及扇形的面积公式等知识.综合性强,较难.作出辅助线,理解点的运动轨迹是以B为圆心,以长为半径的是解题关键.
【例2】(25-26九年级上·河南商丘·阶段检测)如图,中,是直角,,,将以点为中心顺时针旋转,使点旋转到边延长线上的处,则边扫过的图形中阴影部分的面积是____.
【答案】
【分析】本题考查的是扇形面积的计算.由将以点为中心顺时针旋转,使点旋转到的延长线上的点处,可得,由题给图象可知:可得出阴影部分面积.
【详解】解:中,是直角,,
,.
将以点为中心顺时针旋转,使点旋转到的延长线上的点处,
.
所以
.
故答案为:.
1.(25-26九年级上·北京海淀·期末)如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为.
(1)画出绕点A逆时针旋转所得的,并直接写出的长;
(2)直接写出在(1)的旋转过程中线段扫过区域的面积.
【答案】(1)
解:如图所示,即为所求;
(2)
【分析】本题主要考查了坐标与图形变换—旋转,两点间的距离公式,求图形扫过的面积,正确画出对应的图形是解题的关键.
(1)根据旋转方式和网格的特点找到的位置,描出,再顺次连接,利用两点间的距离公式求出的长,即可求出的长;
(2)由题意得,线段扫过的区域即为扇形,据此结合扇形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
由旋转的性质可得;
(2)解:由题意得,线段扫过的区域即为扇形,
∵,
∴,
由旋转的性质可得,
∴线段扫过区域的面积为.
2.(2026·江西·模拟预测)如图1是一扇门打开后的情景示意图,图2为底面BEB′的平面示意图,其中门的宽度AB=1 m,EA⊥EB′,A到墙角E的距离AE=0.5 m.设点E,A,B在一条直线上,门打开后被与门所在墙面垂直的墙阻挡,边BC靠在墙B′C′的位置.
(1)求∠EAB′的度数;
(2)打开门后,门边上的点B在地面扫过的痕迹为,求与墙角EB,EB′围成区域的面积 (结果精确到0.1 m2;参考数据:π≈3.14,≈1.73)
【答案】(1)60°
(2)1.3 m2
【分析】(1)利用余弦三角函数值求∠EAB的度数;
(2)先求出扇形BAB′的圆心角,由扇形面积公式和三角形面积公式解答即可;
【详解】(1)解:∵EA⊥EB′,
∴∠AEB′=90°,
∵AB′=AB=1 m,AE=0.5 m,
∴cos∠EAB′==,
∴∠EAB′=60°;
(2)解:在Rt△AEB′中,B′E=AB′·sin 60°=,
∵∠EAB′=60°,
∴∠BAB′=180°-60°=120°,
∴S=S△EAB′+S扇形BAB′=××+=+≈0.22+1.05≈1.3 m2;
答:与墙角EB,EB′围成区域的面积约为1.3 m2.
【点睛】本题考查了由特殊角三角函数值求角的度数,扇形面积公式;熟记特殊角的三角函数值是解题关键.
3.(25-26九年级上·上海金山·期末)如图,正方形,点是线段延长线上一点,连接,,且.
(1)将线段沿着射线运动,使得点与点重合,那么线段扫过的平面部分的面积是______.
(2)将三角形绕着点旋转,使得与重合,点落在点,用代数式表示线段扫过的平面部分的面积.(结果用含的代数式表示且保留)
(3)将三角形顺时针旋转,使旋转后的三角形有一边与正方形的一边完全重合(第(2)小题的情况除外),请在图中画出符合条件的3种情况,并写出相应的旋转中心和旋转角.
【答案】(1)25
(2)逆时针旋转时,;顺时针旋转时,
(3)
解:如图1,旋转中心:边的中点为,顺时针,
如图2,旋转中心:点,顺时针旋转,
如图3,旋转中心:正方形对角线交点,顺时针旋转,
.
【分析】本题考查了旋转的性质,关键是根据旋转前后两图形全等;对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角解答.
(1)根据平移的性质和平行四边形的面积计算即可;
(2)根据扇形的面积计算即可;
(3)根据旋转的性质画出图形得出旋转中心和角度即可.
【详解】(1)解:将线段沿着射线运动,使得点与点重合,则线段扫过的平面部分的面积是,
故答案为:25;
(2)解:,
∴,
∴,
∴,
逆时针旋转时,,
顺时针旋转时,;
(3)略
【提高题型三 扇形折叠问题综合计算】
【例1】(2026·宁夏吴忠·一模)如图,把半径为的沿弦,折叠,使和都经过圆心,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了翻折变换的性质,扇形面积,及圆的面积公式和解直角三角形等知识作于点,连接,,,由得,从而得,同理,所以,根据阴影部分的面积面积即可求解,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:作于点,连接,,,如图所示,
由折叠性质可知:,
∴,
∴,
∴,同理,
∴,
∴阴影部分的面积面积
,
故选:.
【例2】(2026·河南安阳·一模)如图,扇形纸片的半径为,沿折叠扇形纸片,点恰好落在弧上的点处,则图中阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】根据折叠的性质和圆的半径相等,可得到,是等边三角形,由此可得圆心角的度数为,利用直角三角形所对的边等于斜边的一半和勾股定理可解得,,用扇形面积减去四边形的面积即可得到阴影部分的面积.
【详解】解:连接,交于点,
由折叠的性质可知,,,
∵点恰好落在弧上的点处,
∴、、为扇形的半径,
∴,
∴在中,,
∴是等边三角形,
∴,
同理,是等边三角形,
∴,
∴四边形是菱形,扇形的圆心角,
∴,
扇形的面积,
∴,,
∴,,
∴,
菱形的面积,
阴影部分的面积扇形的面积菱形的面积.
1.(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)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,求剩余部分的面积.如果将剪下来的扇形围成一个圆锥,圆锥的底面圆的半径长是多少(结果保留小数点后两位)?
【答案】剩余部分的面积约为,圆锥底面圆的半径长约为.
【分析】连接,先根据圆周角所对的弦为直径,确定为的直径,长度为,通过勾股定理算出扇形的半径的长度,再利用圆的面积公式算出整块圆形铁皮的总面积,用扇形面积公式算出剪下的扇形面积,两者作差,得到剩余部分的面积,最后根据扇形的弧长和圆锥底面的周长相等,通过弧长公式算出扇形的弧长,再结合圆的周长公式建立方程,求解出圆锥的底面圆半径.注意剩余部分的面积和圆锥的底面圆半径均按要求保留两位小数.
【详解】解:连接,如图
由可知,为的直径,,
根据勾股定理,在中,,
在扇形中,,
,
圆形铁皮直径为,
圆形铁皮的半径为,
圆形铁皮的总面积,
剪下的扇形面积,
剩余部分面积,
扇形的弧长,
设圆锥底面圆的半径为,则,即,
解得.
答:剩余部分的面积约为,圆锥底面圆的半径长约为.
2.(24-25九年级上·河南信阳·阶段检测)如图1是小区围墙上的花窗,其形状是扇形的一部分,图2是其几何示意图(阴影部分为花窗).已知,点C,D分别为的中点,且的长度为.
(1)求扇形的圆心角度数;
(2)依据相关数据,求花窗的面积.
【答案】(1)扇形圆心角的度数为
(2)花窗的面积为
【分析】本题考查求圆心角与扇形面积,熟练掌握弧长与扇形面积公式是解题的关键.
(1)设的度数为,根据弧长公式列方程求解即可;
(2)先根据扇形的面积公式求出、,再由求解即可.
【详解】(1)解:由题知,,点C,D分别为的中点,
∴,
设的度数为,
∵的长度为.
∴,解得,
∴扇形圆心角的度数为;
(2)解:∵
,
∴,
∴花窗的面积为.
3.(24-25九年级上·上海·期中)在学习扇形的面积公式时,已知圆心角和扇形所在圆的半径,可以推的公式:_______①,并通过比较扇形面积公式与弧长公式_______②,得出扇形面积的另一种计算方法:_____▲③.请解决下列问题:
问题Ⅰ:求弧长为,圆心角为的扇形面积.
问题Ⅱ:某小区设计的花坛形状如图1中的阴影部分,已知弧和弧所在圆心都是点,弧的长为,弧的长为,,求花坛的面积.
(1)请你解答问题Ⅰ;
(2)在解决问题Ⅱ的过程中,有位同学发现扇形面积公式③类似于三角形面积公式:类比梯形面积公式,他猜想花坛的面积.他的猜想正确吗?如果正确,写出推导过程;如果不正确,请说明理由.(参考公式:)
(3)乙同学发现平时所用的一次性纸杯(如图2)的侧面展开的大致图形如图3所示,经测量(如图2)杯口直径,杯底直径,杯壁母线长,若忽略纸杯的连接部分和纸杯的厚度,请求出其在图3中其侧面展开的图形面积.(结果保留)
(4)丙同学认为,要想准确画出纸杯的侧面展开图,需要确定图3中弧和弧所在圆的半径,的长以及圆心角的度数,那么根据(3)中的尺寸,弧所在圆的半径_______;它所对的圆心角的度数为_______.
【答案】(1)
(2)
解:他的猜想正确.理由如下:
设大扇形半径为R,小扇形半径为r,圆心角度数为n,则由得
∴花坛的面积
;
(3)
(4);
【分析】本题主要考查了扇形面积公式的应用.
(1)根据扇形公式之间的关系,结合已知条件推出结果.
(2)根据(1)的公式进行计算即可求解;
(3)根据(2)的结论进行计算即可求解;
(4)根据弧长公式得出,进而根据得出圆心角的度数,进而求得,即可求解.
【详解】(1)解:已知圆心角和扇形所在圆的半径,可以推的公式:①,并通过比较扇形面积公式与弧长公式,得出扇形面积的另一种计算方法.
问题I:,圆心角为,
即,
∴,
∴;
(2)略
(3)解:∵,
∴,,
由(2)可得,侧面展开的图形面积为:
;
(4)解:∵,,
∴,
∵,即,
解得:
∴,即
故答案为:,.
1.(2026·河南洛阳·模拟预测)若扇形面积为,圆心角为,则它的弧长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查扇形的面积公式,弧长公式等知识,利用扇形的面积公式求出扇形的半径,再利用弧长公式计算即可.解题的关键是记住扇形的面积公式以及弧长公式.
【详解】解:设扇形的半径为,
由题意:,
解得,
∴扇形的弧长,
故选:C.
2.(2026·宁夏·模拟预测)如图,的直径,是弦,.的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等腰三角形的性质求出的度数,再根据三角形外角性质求出的度数,最后利用弧长公式求解即可.
【详解】解:,
,
是的外角,
,
是的直径,
的半径为,
的长为:.
3.(25-26九年级上·浙江嘉兴·阶段检测)小明准备制作棱长为的正方体纸盒,现选用一张圆形纸板进行设计,设计方案如图所示,点,,都在圆上,根据设计方案,需将图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三块阴影区域剪去,则区域Ⅰ的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查勾股定理和扇形的面积公式,熟练掌握勾股定理,勾股定理的逆定理,圆周角的性质是解题的关键.连接、、,由,,根据勾股定理的逆定理,即可求得,又由的圆周角所对的弦是直径,则可证得为该圆的直径,取中点为O,扇形的圆心角为,最后利用扇形面积减去空白的两个小直角三角形即可求出区域Ⅰ的面积.
【详解】解:连接,,,
∵,,
∴,
∴,
∴为该圆的直径,
∴半径,
取中点为O,
O即为圆心,
连接,
∵为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴.
故选:A.
4.(25-26九年级上·浙江·课后作业)如图,等边三角形和正方形的边长都是a,在图形所在的平面内,将以点A为中心沿逆时针方向旋转,使与重合,如此继续以点B、C、D为中心将三角形进行旋转,只需使点P回到原来位置为止即可,则点P从开始到结束所经过路径的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查弧长的计算和等边三角形的性质,解答本题的关键是熟练掌握旋转的性质,此题难度不大.
首先作出图形,于是可得点P所经过的路径是半径为a、圆心角分别为和和的三段圆弧,根据弧长公式即可求出总长度.
【详解】解:作图如图
点P所经过的路径是半径为a、圆心角分别为和和的三段圆弧,
故总长度为.
故选:C.
5.(2025·河南周口·一模)一辆汽车的后窗有一种特殊形状的雨刮器,忽略雨刮器的宽度,可将其抽象为一条折线(与水平线平行),如图1,量得连杆长为,雨刮杆长为,.若启动一次雨刮器,雨刮杆正好扫到的位置(与水平线平行),如图2,则在此过程中,雨刮杆扫过的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查旋转的实际应用,解直角三角形,不规则图形的面积,根据得出是解题的关键.
连接,过点O作交的延长线于点E,通过解直角三角形求出大圆O的半径,证明,得出,进而可得,即可求解.
【详解】解:如图,连接,过点O作交的延长线于点E,
由旋转知,经过点O,且,
,
,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
,
故选A.
6.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)一个扇形的圆心角为,面积为,则此扇形的弧长为__________.(结果保留)
【答案】
【分析】首先根据扇形的面积公式求得扇形的半径,根据弧长的计算是即可求出扇形的弧长.
【详解】解:设扇形的半径是r,
由题意得,
解得,
∴扇形的弧长等于,
故答案为:.
【点睛】本题考查了弧长公式的运用.关键是熟悉公式:扇形的弧长.
7.(25-26九年级下·浙江湖州·阶段检测)如图,点是上逆时针顺次排列的五个点,且,若的长度为,则的长度是______.
【答案】
【分析】连接,设,的半径为,根据弧长公式得到,由圆周角定理和已知条件推出,据此由弧长公式可得答案.
【详解】解:如图所示,连接,设,的半径为,
∵的长度为,
∴,
∴;
∵,,
∴,
∴,
∴的长度是.
8.(2026九年级·江西赣州·模拟预测)如图,将半径为1、圆心角为的扇形纸片,在直线上向右作无滑动的滚动至扇形处,则顶点O经过的路线总长为____________.
【答案】
【分析】本题考查了弧长的计算,解答本题的关键是理解顶点O经过的路线可得,则顶点O经过的路线总长为三个扇形的弧长,难度一般.仔细观察顶点O经过的路线可得,顶点O经过的路线可以分为三段,分别求出三段的长,再求出其和即可.
【详解】解:顶点O经过的路线可以分为三段,当弧切直线l于点B时,有直线l,此时O点绕点B转过了;
第二段:直线l到直线l,O点绕动点转动,而这一过程中弧始终是切于直线l的,所以O与转动点的连线始终垂直直线l,所以O点在水平运动,此时O点经过的路线长为的弧长,即为的弧长;
第三段:直线l到O点落在直线l上,O点绕不动点A转过了;
所以,O点经过的路线总长;
故答案为
9.(2026·湖北孝感·二模)如图,已知菱形,以为直径作,与交于点E,,,则图中阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】根据菱形的性质可得∴,;连接OE,过点O作OF BE于点F,在Rt△OBF中,求得OF=,;根据垂径定理求得;根据等腰三角形的性质求得,由即可求得图中阴影部分的面积.
【详解】∵菱形,,,
∴,,
连接OE,过点O作OF BE于点F,
∵为的直径,
∴OB=OE=3,
在Rt△OBF中,,OB= 3,
∴OF=,,
∵OF BE,
∴;
∵OB=OE=3,,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质、垂径定理、求不规则阴影部分的面积,正确求得的长是解决问题的关键.
10.(2025·山东东营·模拟预测)如图,在中,,,.可以绕点A旋转,旋转的角度为,连续旋转两次,分别得到和,则图中阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】本题考查扇形的面积,旋转的性质,含角的直角三角形,掌握不规则图形面积的计算是解题的关键.
由直角三角形的性质求出,的长,由阴影的面积,应用扇形面积计算公式,三角形面积计算公式,即可求解.
【详解】解:由题意知,,
∵,,,
∴,
∴,
∴,,,
∴阴影的面积
.
故答案为:.
11.(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)已知:如图,的半径为的直径,的半径交于点B.求证:的长等于的长.
【答案】证明:如图,连接,
设的半径,则,
∵的长度,
的长度,
∴两弧的长度相等.
即:的长等于的长.
【分析】根据圆周角定理可得出,设,则,再根据弧长公式可得出结论.
【详解】略
12.(2026·河北邯郸·一模)某水渠的横断面是以为直径的半圆O,图1表示水渠正好盛满了水,点D是水面上只能上下移动的浮漂,是垂直水面线的发光物体且从点B发出光线,测得、分别为,,已知.
(1)求的长;
(2)如图2,把水渠中的水放掉一部分,得到水面线为,若的长为,求的长.
【答案】(1)3
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形,垂径定理,弧长公式,含的直角三角形的性质等知识,解题的关键是:
(1)在中,利用正切定义求出,然后在中,利用含的直角三角形的性质求解即可;
(2)连接,利用弧长公式求出的度数,进而求出的度数,过点O作于E点,在中,利用正切定义可得出,利用勾股定理可求出,由垂径定理求出,过D作于点,则可证四边形是平行四边形,可求出,即可求解.
【详解】(1)解:∵,,,
,
∵,
∴;
(2)解:连接,设,
∵,
∴,
∵,
∴,
过点O作于E点,
∴,
,
∴,
,
,,
,
,
过D作于点,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
,
13.(24-25八年级下·陕西西安·期中)如图,在平面直角坐标系中,每个小方格都是边长为的正方形,的顶点均在格点上,点的坐标是.
(1)将平移,使点平移到,请画出平移后的,此时线段的长度是 ;
(2)画出绕坐标原点顺时针旋转后的,在旋转过程中点走过的路径长为 .
【答案】(1)如图,即为所求;
(2)如图,即为所求,
【分析】(1)根据平移坐标为,得到向左平移个单位长度,向上平移个单位长度,确定,的平移后坐标,画图形即可,利用两点间的距离公式计算即可.
(2)根据勾股定理计算半径,根据旋转得到圆心角,利用弧长公式计算即可.
【详解】(1)∵平移坐标为,
∴向左平移4个单位长度,向上平移1个单位长度,,
∵,,
∴,,
∵,,
∴,
故答案为:.
(2)解:∵,
∴,
∵旋转
∴旋转过程中点C走过的路径长为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平移规律,旋转的性质,勾股定理,弧长公式,熟练掌握平移规律是解题的关键.
14.(25-26九年级上·江西南昌·阶段检测)如图1,在中截掉一个圆心角为的扇形,优弧与直线相切于点,且.
(1)求点到直线的距离.
(2)如图2,优弧上存在一动点M,从出发按顺时针方向转动,转动速度为每秒,转动时间为秒.当点运动至点处时,停止转动.过点作直线,直线与优弧交于另一点.
①当直线与优弧相切时,的值为_____________.
②当时,求阴影部分面积.
【答案】(1)4
(2)①或;②
【分析】(1)连接,过点作于点,根据圆的基本性质可得为等边三角形,从而得到,然后根据切线的性质可得,最后由30度所对的直角边等于斜边的一半即可求得答案;
(2)①分两种情况讨论:直线在的左侧和直线在的右侧时,根据切线的性质和平行线的性质可求的,再结合已知即可解答;
②连接,过点作于点,设与交于点,由题意可知,易证四边形为矩形,得到,然后根据直角三角形的性质和等腰三角形的性质得到,,最后根据阴影部分面积即可求解.
【详解】(1)解:连接,过点作于点,如图,
,
为等边三角形,
,
∵优弧与直线相切于点,
,
,
,
,
∴点到直线的距离为4;
(2)解:①I.当直线与优弧相切,且直线在的左侧时,如图,
∵直线与优弧相切,
,
∵直线,
,
,
从出发按顺时针方向转动,转动速度为每秒,转动时间为秒,
,
;
II.当直线与优弧相切,且直线在的右侧时,如图,
∵直线与优弧相切,
,
∵直线,
,
,
的旋转的度数为,
从出发按顺时针方向转动,转动速度为每秒,转动时间为秒,
,
;
综上,当直线与优弧相切时,的值为或.
故答案为:或.
②连接,过点作于点,设与交于点,如图,
,
,
∵优弧与直线相切于点,
,
∵直线,
∴直线,
,
∴四边形为矩形,
,
,
,
,,
,
∴阴影部分面积.
【点睛】本题考查了切线的性质,直角三角形的性质,等边三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,勾股定理,扇形的面积等知识点,熟练掌握切线的性质,采用分类讨论的思想方法是解题的关键.
15.(25-26九年级上·四川成都·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知,,.
(1)将向左平移2个单位,画出平移后的;
(2)以点为旋转中心,将逆时针方向旋转得,画图,并写出的坐标______;
(3)在(2)旋转过程中线段扫过的面积为______.
【答案】(1)如图所示:即为所求,
(2)如图所示:即为所求,,
(3)
【分析】本题考查作图—平移变换、旋转变换,扇形面积公式,网格与勾股定理等知识,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据平移的性质得出对应点坐标进而得出答案;
(2)根据旋转的性质得出对应点坐标,进而得出对应点坐标即可;
(3)根据旋转的性质以及运用扇形面积公式进行列式计算,得出线段扫过的面积,即可作答.
【详解】(1)解:如图所示:即为所求,
(2)解:如图所示:即为所求,,
故答案为:;
(3)解:根据题意,每个小正方形的边长为,
∴,
∴在(2)旋转过程中线段扫过的面积为
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专题05 弧长及扇形的面积重难点题型专训(1个知识点+8大题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、求弧长 1
题型二、求扇形半径 2
题型三、求圆心角 3
题型四、求某点的弧形运动路径长度 4
题型五、求扇形面积 5
题型六、求弓形面积 6
题型七、求其他不规则图形的面积 7
题型八、求图形旋转后扫过的面积 8
第二部分·练提高题型
题型一、旋转背景下动点路径长(求点运动轨迹弧长) 1
题型二、图形旋转,求扫过区域的面积 2
题型三、扇形折叠问题综合计算 3
第三部分・自我检测
知识点01 弧长及扇形的面积
设的半径为,圆心角所对弧长为,
(一)弧长的计算
(1)弧长公式:
(2)公式推导:在半径为的圆中,因为的圆心角所对的弧长就是圆周长,所以的圆心角所
对的弧长是即于是的圆心角所对的弧长为
注意:(1)在弧长公式中,表示的圆心角的倍数,不带单位。例如圆的半径,计算的圆心角
所对弧长时,不要错写成
(2)在弧长公式中,已知,中的任意两个量,都可以求出第三个量。
(二)扇形面积的计算
(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作扇形。
(2)扇形的面积:为扇形所在圆的半径,为扇形的弧长。
(3)公式推导:
①在半径为的圆中,因为360°的圆心角所对的扇形的面积就是圆面积,所以圆心角是的扇形面积是于是圆心角为的扇形面积是
②即其中为扇形的弧长,为半径。
点拨:(1)扇形面积公式与三角形的面积公式有些类似,只需把扇形看成一个曲边三角形,把弧长看成底,半径看成高即可。
(2)在求扇形面积时,可根据已知条件来确定是使用公式还是
(3)已知四个量中任意两个,都可以求出另外两个。
(4)公式中的“”与弧长公式中的“”的意义是一样的,表示“”的圆心角的倍数,计算时不带单位。
【即时训练】
1.(25-26九年级上·黑龙江大庆·期末)如图,为了美化某社区,该社区在一块边角空地建造了一个扇形花圃,扇形圆心角.半径为,那么此花圃的面积为( )
A. B. C. D.
2.(2026·吉林·模拟预测)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).
【基础题型一 求弧长】
【例1】(2026·湖南长沙·模拟预测)如图,等边三角形内接于.若的半径为,则的长为( )
A. B. C. D.
【例2】(25-26九年级下·河北衡水·阶段检测)新考法我们将小于半圆的弧叫作劣弧.如图,已知的半径为2,正五边形和正方形内接于,在由8个顶点分得的所有劣弧中,最长劣弧的弧长为___________.
1.(2025·河南洛阳·一模)如图,在中,直径是圆上一点,将弧BC沿BC折叠,折叠后的弧恰好经过点,则图中阴影部分的周长为( )
A. B.
C. D.
2.(26-27九年级上·北京·单元测试)中国扇文化有着深厚的文化底蕴,是民族文化的一个组成部分.历来中国有“制扇王国”之称.折扇是一种用竹木或象牙做扇骨、韧纸或绫绢做扇面的能折叠的扇子;用时须撒开,成半规形,聚头散尾.如图,扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条,夹角为,的长为,的长为,则的长为______________.
3.(25-26九年级上·上海·期末)用计算器计算:
在地面建立一个花坛,底部形状如图,它的外周由圆弧与正方形的三条边组成(如图的实线部分).已知,正方形的面积为,求花坛底部的周长(结果保留三位有效数字).
【基础题型二 求扇形半径】
【例1】(2026·安徽阜阳·二模)已知一个扇形的圆心角为,它所对的弧长是,则此扇形的半径是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【例2】(2026·北京·模拟预测)已知的圆心角所对的弧长为,则此弧所在圆的半径是________.
1.(2025·河南周口·二模)如图1,点从正的顶点出发,沿方向运动到某一点后,再经过正三角形内部运动到边上某一点,然后沿方向运动到点停止,设点的运动路程为,,已知点运动时,随变化的关系图象如图2所示,则正的边长为( )
A. B. C.2 D.3
2.(24-25九年级上·河南新乡·阶段检测)如图,矩形纸片中,,把它分割成正方形纸片和矩形纸片后,分别裁出扇形和半径最大的圆,恰好能作为同一个圆锥的侧面和底面,则的长为____________
3.(2025九年级上·江苏无锡·专题练习)(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___________.
【基础题型三 求圆心角】
【例1】(2025九年级·全国·专题练习)已知的半径为8,的长为,则所对圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
【例2】(2026·浙江丽水·模拟预测)如图,四边形是的内接四边形,的半径为4,的长为,则的大小是______.
1.(2025·安徽合肥·模拟预测)如图,为的直径,,劣弧的长,则弦的长为( )
A.2 B.4 C.4 D.6
2.(2026九年级上·浙江杭州·专题练习)“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________.
3.(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)如图,的半径为.
(1)如果,求的长及扇形的面积.(结果保留一位小数)
(2)已知的长为,求的度数.(结果精确到)
【基础题型四 求某点的弧形运动路径长度】
【例1】(25-26九年级上·辽宁大连·阶段检测)如图,在中,,将绕点A顺时针旋转后得到,则C点运行痕迹长为( )
A. B. C. D.
【例2】(2026·山东泰安·模拟预测)如图,把一块的直角三角板绕点旋转到的位置.使得三点、在一直线上,若,则顶点从开始到结束所经过的路径长为______.
1.(25-26九年级上·贵州黔东南·期末)如图,将绕点按顺时针旋转一定角度得到,点的对应点恰好落在边上,若.,则点走过的路径长为( )
A. B. C. D.
2.(25-26九年级上·黑龙江大庆·期末)如图,在矩形中,,,点是边上的动点,将沿直线翻折,得到,过点作,垂足为,点是线段上一点,且,当点从点运动到点时,点运动的路径长是______.
3.(2025·安徽·模拟预测)如图,,,
(1)画出右移2个单位,再上移2个单位后得到的;
(2)画出绕O点顺时针旋转后得到的;
(3)求出点A绕O点顺时针旋转后到所经过的路径长.
【基础题型五 求扇形面积】
【例1】(2026·内蒙古兴安·二模)如图,在边长为2的正方形中,以点D为圆心,为半径画,再以为直径画半圆,若阴影部分①的面积为,阴影部分②的面积为,则图中的值为( )
A. B. C. D.
【例2】(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)如图,在中,分别以A,B,C为圆心作半径均为2的圆,且三个圆两两不相交,若的面积为12,则图中阴影部分的面积为_________.
1.(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.(2026·广东茂名·模拟预测)如图,已知滑轮的半径为,假设绳索与滑轮之间没有滑动,当重物上升时,半径转过的面积是______.
3.(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)如图,某兴趣小组的同学将边长为的正方形铁丝框变形为以点为圆心,以,为半径的扇形(忽略铁丝的粗细),所得扇形的面积是多少?
【基础题型六 求弓形面积】
【例1】(25-26九年级下·全国·课后作业)《九章算术》是我国古代数学经典著作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式:弧田面积(弦矢矢).弧田(如图所示)由圆弧和其所对弦围成,公式中的“弦”指圆弧所对的弦,“矢”指半径长与圆心O到弦的距离(d)之差.若“弦”为24,d为5,根据上述经验公式计算,该弧田的面积为( )
A.80 B.100 C.104 D.128
【例2】(25-26八年级下·四川德阳·阶段检测)如图,在中,,,分别以的边为直径画半圆,则阴影部分的面积是_____________.
1.(24-25九年级上·内蒙古呼伦贝尔·阶段检测)如图,为的直径,,垂足为点F,,垂足为点E,,.
(1)求的长;
(2)求阴影部分的面积.
2.(25-26九年级上·江苏淮安·阶段检测)如图所示,某窗户由矩形和弓形组成,已知弓形的跨度AB=3m,弓形的高EF=1m,现计划安装玻璃,请帮工程师求出所在圆O的半径r.
3.(25-26九年级上·广东江门·期末)如图,AB为⊙O的直径,点D为圆外一点,连接AD、BD,分别与⊙O相交于点C、E,且,过点C作CF⊥BD于点F,连接BC.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)若∠CBD=30°,AC=5,求阴影部分面积(结果保留π).
【基础题型七 求其他不规则图形的面积】
【例1】(2025·河南安阳·二模)如图,两个半径相等的直角扇形的圆心分别在对方的圆弧上,已知圆心Q是的中点,若两个扇形的半径都为1,则图中阴影部分的面积等于( )
A. B. C. D.
【例2】(2026·河南平顶山·模拟预测)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).
1.(2026·浙江·模拟预测)我国很多古建筑,如图1所示的六角亭运用了简单的几何图形,如圆和正多边形.如图2,已知圆的内接正六边形的边长为2,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·河南信阳·期中)如图,在中,=,=.将绕点逆时针旋转角后得到,当点的对应点落在边上时,阴影部分的面积为____.
3.(25-26九年级上·江苏南通·期中)如图,四边形内接于,是的直径,且交的延长线于点,平分.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求阴影部分的面积.
【基础题型八 求图形旋转后扫过的面积】
【例1】(25-26九年级上·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.
【例2】(24-25九年级上·上海长宁·期末)如图,直角的直角顶点为B,且,,,将此三角形绕着顶点A逆时针旋转72度到直角的位置,在旋转过程中,线段扫过的面积是___.(结果保留)
1.(25-26九年级上·广东江门·期末)如图,在中,,,.将绕点顺时针方向旋转至,点恰好在射线上,则边扫过的阴影面积为( )
A. B. C. D.
2.(2026·江苏扬州·一模)如图,等边△ABC中,BC=6,O、H分别为边AB、AC的三等分点,AH=AC,AO=AB,将△ABC绕点B顺时针旋转100°到的位置,则整个旋转过程中线段OH所扫过部分的面积为 __________________.
3.(2026·山东潍坊·模拟预测)将一副三角板如图1摆放,已知,,,,点F在上,点A在上,且平分,现将三角板绕点F以每秒的速度顺时针旋转(当点D落在射线上时停止旋转),设旋转时间为t秒.
(1)当三角板旋转到时,如图2,线段扫过的面积是________;
(2)在旋转过程中,与的交点为P,若为等腰三角形,求t的值;
(3)当边与边分别交于点M,N时,如图3,连接,设,,,证明:为定值.
【提高题型一 旋转背景下动点路径长(求点运动轨迹弧长)】
【例1】(25-26九年级上·浙江衢州·期末)如图,在的正方形网格中(每个小正方形的边长都为1),点,,均在格点上.
(1)在网格图中画出绕点顺时针旋转90°后的.
(2)在(1)的条件下,求旋转过程中,点所经过的弧长.(结果保留)
1.(25-26九年级上·山东日照·期中)如图,在边长为1的正方形组成的网格中建立直角坐标系,的顶点均在格点上,点O为原点,点A,B的坐标分别是、.
(1)若关于原点对称的三角形为,则的坐标为 ;
(2)将绕点O逆时针旋转90°后得到,请在图中作出并求出这时点的坐标;
(3)在(2)中的旋转过程中,求出点A的运动轨迹的长度.
2.(2026·河北廊坊·二模)如图1,四边形是正方形,且,点与点重合,以为圆心,作半径长为3的半圆,交于点,交于点,交的延长线于点.
(1)发现:是半圆上任意一点,连接,则的最大值为_________.
(2)思考:将半圆绕点逆时针旋转,记旋转角为.
如图2,若半圆直径经过点时,求点转过的弧长.
(3)在旋转过程中圆心到和的距离相等时,求.
(4)探究:在旋转过程中,若半圆与正方形的边相切,求点到切点的距离.
(参考数据:,,)
【提高题型二 图形旋转,求扫过区域的面积】
【例1】(25-26九年级上·江苏无锡·期中)如图,在矩形中,,点是边上的一个动点,连接,点关于直线的对称点为,当点运动时,点也随之运动.若点从点运动到点,则线段扫过的区域的面积是( )
A. B. C. D.
【例2】(25-26九年级上·河南商丘·阶段检测)如图,中,是直角,,,将以点为中心顺时针旋转,使点旋转到边延长线上的处,则边扫过的图形中阴影部分的面积是____.
1.(25-26九年级上·北京海淀·期末)如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为.
(1)画出绕点A逆时针旋转所得的,并直接写出的长;
(2)直接写出在(1)的旋转过程中线段扫过区域的面积.
2.(2026·江西·模拟预测)如图1是一扇门打开后的情景示意图,图2为底面BEB′的平面示意图,其中门的宽度AB=1 m,EA⊥EB′,A到墙角E的距离AE=0.5 m.设点E,A,B在一条直线上,门打开后被与门所在墙面垂直的墙阻挡,边BC靠在墙B′C′的位置.
(1)求∠EAB′的度数;
(2)打开门后,门边上的点B在地面扫过的痕迹为,求与墙角EB,EB′围成区域的面积 (结果精确到0.1 m2;参考数据:π≈3.14,≈1.73)
3.(25-26九年级上·上海金山·期末)如图,正方形,点是线段延长线上一点,连接,,且.
(1)将线段沿着射线运动,使得点与点重合,那么线段扫过的平面部分的面积是______.
(2)将三角形绕着点旋转,使得与重合,点落在点,用代数式表示线段扫过的平面部分的面积.(结果用含的代数式表示且保留)
(3)将三角形顺时针旋转,使旋转后的三角形有一边与正方形的一边完全重合(第(2)小题的情况除外),请在图中画出符合条件的3种情况,并写出相应的旋转中心和旋转角.
【提高题型三 扇形折叠问题综合计算】
【例1】(2026·宁夏吴忠·一模)如图,把半径为的沿弦,折叠,使和都经过圆心,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【例2】(2026·河南安阳·一模)如图,扇形纸片的半径为,沿折叠扇形纸片,点恰好落在弧上的点处,则图中阴影部分的面积为______.
1.(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)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,求剩余部分的面积.如果将剪下来的扇形围成一个圆锥,圆锥的底面圆的半径长是多少(结果保留小数点后两位)?
2.(24-25九年级上·河南信阳·阶段检测)如图1是小区围墙上的花窗,其形状是扇形的一部分,图2是其几何示意图(阴影部分为花窗).已知,点C,D分别为的中点,且的长度为.
(1)求扇形的圆心角度数;
(2)依据相关数据,求花窗的面积.
3.(24-25九年级上·上海·期中)在学习扇形的面积公式时,已知圆心角和扇形所在圆的半径,可以推的公式:_______①,并通过比较扇形面积公式与弧长公式_______②,得出扇形面积的另一种计算方法:_____▲③.请解决下列问题:
问题Ⅰ:求弧长为,圆心角为的扇形面积.
问题Ⅱ:某小区设计的花坛形状如图1中的阴影部分,已知弧和弧所在圆心都是点,弧的长为,弧的长为,,求花坛的面积.
(1)请你解答问题Ⅰ;
(2)在解决问题Ⅱ的过程中,有位同学发现扇形面积公式③类似于三角形面积公式:类比梯形面积公式,他猜想花坛的面积.他的猜想正确吗?如果正确,写出推导过程;如果不正确,请说明理由.(参考公式:)
(3)乙同学发现平时所用的一次性纸杯(如图2)的侧面展开的大致图形如图3所示,经测量(如图2)杯口直径,杯底直径,杯壁母线长,若忽略纸杯的连接部分和纸杯的厚度,请求出其在图3中其侧面展开的图形面积.(结果保留)
(4)丙同学认为,要想准确画出纸杯的侧面展开图,需要确定图3中弧和弧所在圆的半径,的长以及圆心角的度数,那么根据(3)中的尺寸,弧所在圆的半径_______;它所对的圆心角的度数为_______.
1.(2026·河南洛阳·模拟预测)若扇形面积为,圆心角为,则它的弧长为( )
A. B. C. D.
2.(2026·宁夏·模拟预测)如图,的直径,是弦,.的长为( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·浙江嘉兴·阶段检测)小明准备制作棱长为的正方体纸盒,现选用一张圆形纸板进行设计,设计方案如图所示,点,,都在圆上,根据设计方案,需将图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三块阴影区域剪去,则区域Ⅰ的面积为( )
A. B. C. D.
4.(25-26九年级上·浙江·课后作业)如图,等边三角形和正方形的边长都是a,在图形所在的平面内,将以点A为中心沿逆时针方向旋转,使与重合,如此继续以点B、C、D为中心将三角形进行旋转,只需使点P回到原来位置为止即可,则点P从开始到结束所经过路径的长为( )
A. B. C. D.
5.(2025·河南周口·一模)一辆汽车的后窗有一种特殊形状的雨刮器,忽略雨刮器的宽度,可将其抽象为一条折线(与水平线平行),如图1,量得连杆长为,雨刮杆长为,.若启动一次雨刮器,雨刮杆正好扫到的位置(与水平线平行),如图2,则在此过程中,雨刮杆扫过的面积为( )
A. B. C. D.
6.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)一个扇形的圆心角为,面积为,则此扇形的弧长为__________.(结果保留)
7.(25-26九年级下·浙江湖州·阶段检测)如图,点是上逆时针顺次排列的五个点,且,若的长度为,则的长度是______.
8.(2026九年级·江西赣州·模拟预测)如图,将半径为1、圆心角为的扇形纸片,在直线上向右作无滑动的滚动至扇形处,则顶点O经过的路线总长为____________.
9.(2026·湖北孝感·二模)如图,已知菱形,以为直径作,与交于点E,,,则图中阴影部分的面积为______.
10.(2025·山东东营·模拟预测)如图,在中,,,.可以绕点A旋转,旋转的角度为,连续旋转两次,分别得到和,则图中阴影部分的面积为______.
11.(26-27九年级上·浙江杭州·课后作业)已知:如图,的半径为的直径,的半径交于点B.求证:的长等于的长.
12.(2026·河北邯郸·一模)某水渠的横断面是以为直径的半圆O,图1表示水渠正好盛满了水,点D是水面上只能上下移动的浮漂,是垂直水面线的发光物体且从点B发出光线,测得、分别为,,已知.
(1)求的长;
(2)如图2,把水渠中的水放掉一部分,得到水面线为,若的长为,求的长.
13.(24-25八年级下·陕西西安·期中)如图,在平面直角坐标系中,每个小方格都是边长为的正方形,的顶点均在格点上,点的坐标是.
(1)将平移,使点平移到,请画出平移后的,此时线段的长度是 ;
(2)画出绕坐标原点顺时针旋转后的,在旋转过程中点走过的路径长为 .
14.(25-26九年级上·江西南昌·阶段检测)如图1,在中截掉一个圆心角为的扇形,优弧与直线相切于点,且.
(1)求点到直线的距离.
(2)如图2,优弧上存在一动点M,从出发按顺时针方向转动,转动速度为每秒,转动时间为秒.当点运动至点处时,停止转动.过点作直线,直线与优弧交于另一点.
①当直线与优弧相切时,的值为_____________.
②当时,求阴影部分面积.
15.(25-26九年级上·四川成都·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知,,.
(1)将向左平移2个单位,画出平移后的;
(2)以点为旋转中心,将逆时针方向旋转得,画图,并写出的坐标______;
(3)在(2)旋转过程中线段扫过的面积为______.
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