内容正文:
第29章 圆
29.3 弧长和扇形面积(第1课时)
弧长和扇形面积
数学新教材人教版 九年级上册
情境引入
示例
弧占整圆圆周的几分之几?呢?
答:;。
同圆内比例等于圆心角与之比。
情境引入
示例
同一圆内圆心角的扇形面积占整圆面积多少?
答:。
面积与圆心角成比例。
新知探究
弧长公式:观察与推理
研究问题
整圆对应周长,对应多长?
观察与依据
对应,再乘得所需弧长。
O
A
B
新知讲授
弧长公式
结论
在半径为的圆中,的圆心角所对的弧长为。
条件与用法
角度n按“度”取数值,半径与弧长使用同一长度单位。
O
A
B
新知探究
扇形的定义:观察与推理
研究问题
弦AB与劣弧AB围成的部分是否是扇形?
观察与依据
不是。扇形边界须经过圆心,有两条半径。
O
A
B
新知讲授
扇形的定义
结论
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。
条件与用法
扇形边界含两条半径与一段弧,不同于弦与弧围成的弓形。
O
A
B
新知探究
扇形面积公式:观察与推理
研究问题
扇形占整圆多少,就占整圆面积多少吗?
观察与依据
它所占比例为,因此将圆面积乘该比例。
新知讲授
扇形面积公式
结论
半径为,圆心角为的扇形面积为。
条件与用法
面积公式分母是,半径要平方;弧长公式分母是,半径不平方。
新知探究
弧长表示扇形面积:观察与推理
研究问题
怎样消去弧长公式与扇形面积公式中的角度?
观察与依据
。
新知讲授
弧长表示扇形面积
结论
,其中为扇形的弧长,为半径。
条件与用法
当已知弧长与半径时可直接求面积,不必先求圆心角。
新知探究
组合图形面积:观察与推理
研究问题
半径与水深已知,如何计算圆管中水的截面面积?
观察与依据
过圆心向水面弦作垂线,求出圆心角,再用扇形减三角形。
新知讲授
组合图形面积
结论
弓形面积可用扇形面积减去对应三角形面积,其他阴影面积可用整体减去空白部分。
条件与用法
先找每一部分的准确边界,再决定相加还是相减。
例题讲解
例 1
制造弯形管道时,经常要先按中心线计算“展直长度”,再下料。计算图示管道的展直长度(结果取整数)。
答:先建立解题所需的关系。
中间弧半径、圆心角,弧长为。
中间弧半径、圆心角,弧长为。
例题讲解
例 1
制造弯形管道时,经常要先按中心线计算“展直长度”,再下料。计算图示管道的展直长度(结果取整数)。
答:。
中间弧半径、圆心角,弧长为。
再加两端直线段:。
再加两端直线段:。
例题讲解
例 2
如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是,其中水面高,求截面上有水部分的面积(结果保留小数点后两位)。
答:先建立解题所需的关系。
弦心距为,圆心角,弦长为。
弦心距为,圆心角,弦长为。
例题讲解
例 2
如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是,其中水面高,求截面上有水部分的面积(结果保留小数点后两位)。
答:约。
弦心距为,圆心角,弦长为。
,。
。
。
例题讲解
示例
半径、圆心角,求弧长。
O
A
B
答:。
。
变式训练
变式
半径、圆心角,求弧长。
答:。
。
例题讲解
示例
半径、圆心角,求扇形面积。
答:。
。
变式训练
变式
半径、圆心角,求扇形面积。
答:。
。
例题讲解
示例
半径的圆上,弧长,求圆心角。
答:。
。
变式训练
变式
扇形面积、弧长,求半径。
答:。
。
例题讲解
示例
半径的扇形面积为,求圆心角。
答:。
它的面积是整圆的一半。
变式训练
变式
半径的圆中,弦所对劣弧圆心角,求小弓形面积。
答:。
扇形面积,等腰三角形面积。
例题讲解
示例
扇形弧长、半径,求面积。
答:。
。
变式训练
变式
半径、圆心角,求扇形周长。
答:。
两条半径加四分之一圆周长。
例题讲解
示例
圆心角不变,半径扩大为原来的倍,弧长和面积各怎样变化?
答:弧长为倍,面积为倍。
弧长含R一次,面积含R平方。
变式训练
变式
边长的等边三角形内,以三顶点为圆心、半边长为半径画扇形,求余下面积。
答:。
等边三角形面积,减三个、半径的扇形。
课堂练习
练习
弧长相等的两段弧是等弧吗?并说明理由。
答:不一定。不同半径圆上可取长度相等而形状不同的弧,不能重合。
等弧需同圆或等圆条件,弧长相等本身不足。
课堂练习
练习
如图,有一段弯道是圆弧形的,弯道长是,弧所对的圆心角是,这段圆弧所在圆的半径是多少米(结果保留小数点后一位)?
O
A
B
答:。
由弧长公式反解半径。
课堂练习
练习
如图,是边长为的等边三角形,分别是的中点,以三点为圆心、为半径作圆。求图中阴影部分的面积。
答:。
等边三角形面积减三个扇形面积。
方法归纳
本阶段的解题方法
按圆的比例计算
① 先明确圆心角对应的整圆比例。
② 弧长按周长分,扇形面积按圆面积分。
处理组合图形
① 画出半径、垂线等辅助线,求准确的圆心角。
② 阴影或弓形用整体减空白,长度与面积单位分别检查。
课堂总结
弧长和扇形面积
弧长
。
扇形
两半径与对应弧围成。
面积
。
综合
相加相减处理弓形与阴影。
针对训练
训练
半径、圆心角,弧长公式是哪一个?A.;B.;C.;D.。
答:选B。
用整圆检验应得到。
用整圆检验应得到。
针对训练
训练
半径、圆心角的扇形面积为________。
答:。
。
。
针对训练
训练
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 弧长相等必为等弧
错
不同半径圆上的等长弧未必能重合。
(2) 同圆中圆心角越大弧越长
对
同一圆内,弧长与圆心角成正比例。
(3) 扇形面积只由弧长确定
错
还需知道半径,面积为。
(4) 扇形面积可用一半弧长乘半径计算
对
由弧长与扇形面积公式消去圆心角可得。
不同半径要分别考虑。
针对训练
训练
半径,圆心角,求弧长。
答:。
。
。
针对训练
训练
圆心角、弧长,求半径。
答:。
。
。
针对训练
训练
扇形面积、弧长,求半径。
答:。
。
。
针对训练
训练
扇形弧长为,圆心角,求半径与面积。
答:半径,面积。
先由弧长求R,再用。
先由弧长求R,再用。
针对训练
训练
半径的圆中,弦所对劣弧的圆心角为,求小弓形面积。
答:。
扇形减两半径构成的直角三角形。
扇形减两半径构成的直角三角形。
针对训练
训练
圆形草坪半径,沿圆周修一段圆心角的小路,求小路长度与所围扇形草坪面积。
答:长度,面积。
分别使用弧长与面积公式,注意单位。
分别使用弧长与面积公式,注意单位。
针对训练
训练
雨刷长,转动,把转轴到末端看作半径,求覆盖扇形面积。
答:。
覆盖面积按整圆的三分之一计算。
覆盖面积按整圆的三分之一计算。
方法归纳
本课方法总结
按圆的比例计算
① 先明确圆心角对应的整圆比例。
② 弧长按周长分,扇形面积按圆面积分。
处理组合图形
① 画出半径、垂线等辅助线,求准确的圆心角。
② 阴影或弓形用整体减空白,长度与面积单位分别检查。
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