内容正文:
29.3 弧长和扇形面积 小节训练2026-2027学年人教版
九年级数学上册
一、单选题
1.若圆的半径为1,则的圆心角所对的弧长为( )
A. B. C. D.
2.如图,在纸上剪下一个圆形和一个扇形的纸片,使之恰好能围成一个圆锥模型,若圆的半径为1,扇形的圆心角等于90°,则扇形的半径是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
3.如图,是的直径,,则( )
A. B. C. D.
4.如图,点A是半径为8的圆O上一定点,点B是圆O上一动点,点P是弦AB的中点,则点B绕圆周运动一周,点P所经过的路径长为( ).
A.4 B.8 C. D.
5.如图,冰淇淋甜筒呈圆锥形,则圆锥部分侧面包装纸的面积(接缝忽略不计)是( )
A. B. C. D.
6.已知一圆锥侧面展开图如图所示,则该圆锥的底面半径为( )
A. B.1 C.π D.2
7.若某圆锥的侧面展开图是一个半圆,已知圆锥的底面半径为r,那么圆锥的高为( )
A. B. C. D.
8.如图,将绕点C旋转得到,已知,则线段扫过的图形面积为( )
A. B. C. D.上答案都不对
9.如图是一圆锥的左视图,根据图中所示数据,可得圆锥侧面展开图的圆心角的度数为( )
A.60° B.90° C.120° D.135°
10.如图所示,图①是一款木雕作品,其主视图如图②所示,点为优弧的圆心,,,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.如图,在边长为的正方形网格中,“叶状”图案(阴影部分)是由半径分别为和,圆心在格点上的两种弧围成的,则该图案的面积为___________.
12.如图,圆锥形的烟囱帽的底面圆的周长是, 其侧面展开图是圆心角为的扇形,则它的母线长是______.
13.如图,为的直径,点在上,的平分线交于点.若,则的长为_________.
14.如图所示,圆锥的母线长,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,从点到点的最短路径长是_______.
15.如图所示,在矩形纸片上剪下一个扇形和一个圆形,使之恰好能围成一个圆锥模型.若扇形的半径为R,圆的半径为r,则R与r满足的数量关系是 ___.
三、解答题
16.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为.
(1)画出绕点顺时针旋转后得到的;
(2)求点旋转到点的过程中线段扫过的面积(结果保留).
17.在如图所示的扇形中,,,扇形的弧长为,求扇形的面积.
18.一面墙上有一个矩形的门洞,现要将它改为一个圆弧形的门洞,圆弧所在的圆外接于矩形,如图,已知矩形的长为,宽为,求要打掉的墙体面积.
19.如图所示,已知圆锥底面半径,母线长为.
(1)求它的侧面展开图的圆心角;
(2)若一甲虫从A点出发沿着圆锥侧面绕行到母线的中点B,请你动脑筋想一想它所走的最短路线是多少?
20.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.
试卷第1页,共2页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
D
C
B
C
B
C
A
1.【答案】D
【知识点】求弧长
【分析】本题主要考查了弧长公式,掌握弧长公式是解题的关键.
根据弧长公式进行计算即可.
【详解】解:根据题意得.
故选:D.
2.【答案】B
【知识点】求扇形半径
【分析】本题考查了求弧长,圆锥的侧面展开图;设扇形的半径为r,利用圆锥底面周长等于圆锥侧面展开图扇形的弧长,即可求解.
【详解】解:设扇形的半径为r,
由题意得:,
解得:;
故选:B.
3.【答案】D
【知识点】求圆心角、圆周角定理
【分析】本题考查了圆周角定理,弧长公式,熟记定理并灵活运用是解题的关键.
连接,根据弧长公式和,可求得,,根据平角的定义求出,再利用圆周角定理求出即可.
【详解】解:连接,如图:
设,则,
则的长为,的长为,
∵,
即,
整理得:,
解得:,
即,,
∵,
∴.
故选:D.
4.【答案】D
【知识点】求某点的弧形运动路径长度
【分析】根据题意,所经过的路径是以为直径的圆,进而根据圆周长公式计算即可
【详解】解:依题意,所经过的路径是以为直径的圆,
点P所经过的路径长为
故选D
【点睛】本题考查了点的轨迹,理解点的轨迹是以为直径的圆是解题的关键.
5.【答案】C
【知识点】求圆锥侧面积
【分析】本题考查了圆锥侧面积的求解,根据圆锥的侧面积底面周长母线长.
【详解】解:由图知,底面直径为,则底面周长l为,母线长为,
所以侧面展开图的面积.
故选:C.
6.【答案】B
【知识点】求圆锥底面半径
【分析】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.根据这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长列方程即可.
【详解】解:依题意,
解得:
故选:B.
7.【答案】C
【知识点】求圆锥的高
【分析】设圆锥母线长为R,由题意易得圆锥的母线长为,然后根据勾股定理可求解.
【详解】解:设圆锥母线长为R,由题意得:
∵圆锥的侧面展开图是一个半圆,已知圆锥的底面半径为r,
∴根据圆锥侧面展开图的弧长和圆锥底面圆的周长相等可得:,
∴,
∴圆锥的高为;
故选C.
【点睛】本题主要考查圆锥侧面展开图及弧长计算公式,熟练掌握圆锥的特征及弧长计算公式是解题的关键.
8.【答案】B
【知识点】求图形旋转后扫过的面积、根据旋转的性质求解
【分析】根据割补法可知阴影部分的面积即为扇形和扇形的差,然后根据扇形面积公式可进行求解.
【详解】解:根据旋转的性质可得,
∵,
∴,
由旋转的性质可知,则阴影部分的面积即为扇形和扇形的差,
∴线段扫过的图形面积为;
故选B.
【点睛】本题主要考查扇形的面积公式及旋转的性质,熟练掌握扇形的面积公式及旋转的性质是解题的关键.
9.【答案】C
【知识点】求圆锥侧面展开图的圆心角
【分析】根据圆锥的底面半径得到圆锥的底面周长,也就是圆锥的侧面展开图的弧长,根据勾股定理得到圆锥的母线长,利用弧长公式可求得圆锥的侧面展开图中扇形的圆心角.
【详解】解:∵圆锥的底面半径为2,
∴圆锥的底面周长为4π,
∵圆锥的高是8,
∴圆锥的母线长为,
设扇形的圆心角为n°,
∴,
解得n=120.
答:圆锥的侧面展开图中扇形的圆心角为120°.
故选:C.
【点睛】本题考查了圆锥的计算,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.本题就是把的扇形的弧长等于圆锥底面周长作为相等关系,列方程求解.
10.【答案】A
【知识点】解直角三角形的相关计算、求扇形面积
【分析】本题考查扇形面积公式、等腰三角形的性质、解直角三角形,熟练掌握相关性质是解题的关键.
易证得是等腰三角形,则,过点O作于点D,
则,在中,根据求出的长,进而得到,再分别计算扇形和三角形面积,最后求阴影部分面积即可.
【详解】解:,
,
,
是等腰三角形,
,
过点O作于点D,
,
在中,,
即,
,
,
,
,
阴影部分的面积为:,
故选:A.
11.【答案】
【知识点】根据成轴对称图形的特征进行求解、求其他不规则图形的面积
【分析】本题考查的知识点是轴对称和旋转对称性质、求其他不规则图形的面积,解题关键是由轴对称和旋转对称性质得出该不规则图形面积的求法.
由轴对称和旋转对称性质得到阴影部分面积(圆心角,半径为的扇形面积直角边长为的等腰直角三角形的面积).
【详解】解:如图,连接,根据轴对称和旋转对称性质可知:
,
,
.
故答案为:.
12.【答案】24
【知识点】求弧长、圆锥的实际问题
【分析】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为扇形,扇形的弧长等于圆锥的底面圆的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.也考查了弧长公式.根据弧长公式列方程求解即可.
【详解】解:∵圆锥的底面圆的周长为,
∴它的侧面展开图的弧长为,
设母线的长为,
解得,
∴母线长是.
故答案为:24.
13.【答案】
【知识点】圆周角定理、求弧长、半圆(直径)所对的圆周角是直角
【分析】连接,根据直径所对的圆周角是直角得到,由角平分线的定义和圆周角定理得到,再根据弧长公式求解即可.
【详解】解:如图所示,连接,
∵为的直径,
∴,
∵的平分线交于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的长为.
14.【答案】
【知识点】求圆锥侧面展开图的圆心角、用勾股定理解三角形、圆锥侧面上最短路径问题
【分析】根据题意可得圆锥的底面周长是,即可得圆锥侧面展开图的圆心角是,展开圆锥的侧面,构造直角三角形即可得.
【详解】解:∵,,,
∴
∴圆锥的底面周长是,
则
∴,
即圆锥侧面展开图的圆心角是,
如图所示,
∴,
∵为母线的中点,
∴,
∴在圆锥侧面展开图中 ,
∴蚂蚁在圆锥侧面上从B爬到P的最短距离是:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了最短距离问题,解题的关键是掌握圆锥的计算,勾股定理,将最短距离转化为平面上两点间的距离并正确计算.
15.【答案】/
【知识点】求扇形半径
【分析】利用圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长,根据弧长公式计算.
【详解】解:扇形的弧长是:,
圆的半径为,则底面圆的周长是,
圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长则得到:,
即:,
与之间的关系是.
故答案是:.
【点睛】本题综合考查有关扇形和圆锥的相关计算,解题的关键是要紧紧抓住两者之间的两个对应关系:(1)圆锥的母线长等于侧面展开图的扇形半径;(2)圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长.
16.【答案】(1)
解:如图所示,即为所求:
(2)
【知识点】求图形旋转后扫过的面积、画旋转图形
【分析】本题考查了旋转变换作图、扇形面积公式,勾股定理,熟练掌握网格结构,准确找出对应顶点的位置是解题的关键.
(1)将的三个顶点绕点A顺时针旋转得到对应点,再顺次连接即可得到;
(2)利用勾股定理求出的长,再利用扇形面积公式即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:,
点旋转到点的过程中线段扫过的面积为:
.
17.【答案】
【知识点】求圆心角、求扇形面积
【分析】本题考查了扇形的弧长,扇形的面积;由弧长公式可求,即可求解;掌握和是解题的关键.
【详解】解:由题意得
,
解得:,
.
18.【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、求其他不规则图形的面积
【分析】本题主要考查扇形面积及垂径定理,连接交于点O,即为圆心,过圆心O作于点E,于点F, 由题意易得,然后根据勾股定理可求半径,进而可得劣弧及优弧的度数,最后问题可求解,熟练掌握扇形面积及垂径定理是解题的关键.
【详解】解:如图,连接交于点O,即为圆心,过圆心O作于点E,于点F,
∵,
∴,,
在中,,
∴,
∴,
∴优弧的度数为,
∴打掉墙体的面积为:,
∴要打掉的墙体面积为.
19.【答案】(1)
(2)
【知识点】求圆锥侧面展开图的圆心角、圆锥侧面上最短路径问题
【分析】(1)根据圆锥的底面周长就是侧面展开图(扇形)的弧长求解即可;
(2)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】(1)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90°;
(2)根据侧面展开图的圆心角是90°,画出展开图如下:
根据两点之间,线段最短可知AB为最短路径,
,B为的中点,
由(1)知
∴
∴它所走的最短路线长是.
【点睛】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.
20.【答案】(1)相等;
(2);
(3)
【知识点】求圆锥底面半径、求圆锥侧面展开图的圆心角、用勾股定理解三角形、圆锥侧面上最短路径问题
【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.
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