内容正文:
第二十九章 圆
29.3 弧长和扇形面积(第1课时)
1.理解弧长公式的推导过程,掌握弧长计算公式.
2.理解扇形定义,推导扇形面积两个计算公式.
3.会直接利用弧长、扇形面积公式进行相关计算.
1. 半径R的圆,周长和面积公式是什么?
周长C=2πR
面积S=πR²
2. 整个圆对应圆心角多少度?
360°
如果圆心角不是360°,只是一部分,对应的弧长、扇形面积该怎么算?
思考:我们知道,弧是圆的一部分,弧长就是圆周长的一部分. 想一想,如何计算圆周长?
圆的周长可以看作多少度的圆心角所对的弧长?
由此出发,的圆心角所对的弧长是多少?
的圆心角呢?
半径为R的圆周长为C=2πR
在半径为的圆中,因为的圆心角所对的弧长就是圆周长
的圆心角所对的弧长是.
的圆心角所对的弧长为
的圆心角所对的弧长为
注意:n表示1°的圆心角的倍数,它是不带单位的,公式中,180也是不带单位的.
弧长的大小由哪些量决定?
根据弧长公式,可得180和π是常数,n和R是变量.弧的长度与圆心角的度数和圆的半径有关:当圆的半径一定时,圆心角的度数越大,弧的长度越大;当圆心角的度数一定时,圆的半径越大,弧的长度越大.
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.计算如图所示管道的展直长度(结果取整数).
解:由弧长公式,得的长
因此所要求的展直长度
注意:在本书中,如无特殊说明,取3.14.
半径
半径
圆心角
如图所示,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.
可以发现,扇形的面积除了与圆的半径有关,还与组成扇形的圆心角的大小有关.
在同圆或等圆中,圆心角越大,扇形面积也就越大.
怎样计算圆半径为,圆心角为的扇形面积呢?
思考:由扇形的定义可知,扇形面积就是圆面积的一部分.
想一想,如何计算圆的面积?
圆面积可以看作圆心角为多少度的扇形的面积?
圆心角为的扇形面积是多少?
圆心角为的扇形呢?
半径为R的圆中圆的面积S=
在半径为的圆中,圆心角为的扇形的面积就是圆面积
圆心角为的扇形面积是.
圆心角为的扇形面积是
圆心角为的扇形面积是
比较扇形面积公式与弧长公式,你能用弧长表示扇形面积吗?
比较扇形面积公式与弧长公式,可以用弧长表示扇形面积:
(其中为扇形的弧长,为半径)
解:如图所示,连接,过点作弦的垂线,垂足为,交于点,连接.
,
.
.
又,
是线段的垂直平分线.
.
例2:如图所示,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).
例2:如图所示,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).
从而.
则有水部分的面积
如何求出AB的长?
【知识技能类练习】必做题:
1.每年春节,中国红的扇形挂件深受大家喜爱.如图,在扇形中,,,则的长为( )
A. B. C. D.
D
【知识技能类练习】必做题:
2.一个圆锥的侧面展开图是半径为,圆心角为的扇形,则此扇形的面积是__________.
【知识技能类练习】必做题:
3.如图,点在直径为2的上,,求图中阴影部分的面积.(结果中保留)
解:连接,
,,
的直径为2,,
,
,
.
【知识技能类练习】选做题:
4.如图,在矩形中,,,将矩形按如图所示的方式在直线上进行两次旋转,则点在两次旋转过程中经过的路径长为( )
A. B. C. D.
A
【综合拓展类练习】
5.如图所示,以平行四边形的顶点为圆心,为半径作圆,分别交,于点,,延长交于点.
(1)求证:;
(2)连接,若四边形是菱形,,则阴影部分的面积为__________.
证明: (1)连接,
∵四边形是平行四边形,∴,
∴,,
∵,∴,
∴,
∴;
弧长和扇形面积
弧长公式
扇形面积公式
【知识技能类作业】必做题:
1.一个扇形的圆心角是,面积为,那么这个扇形的半径是( )
A. B. C. D.
B
【知识技能类作业】必做题:
2.已知扇形半径是,弧长为,则扇形的圆心角为________
【知识技能类作业】必做题:
3.如图,扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条,的夹角为,的长为,的长为,求扇面(阴影部分)的面积.
解:∵,,
∴,
∵外侧两竹条,的夹角为,即,
∴扇面(阴影部分)的面积为
.
【知识技能类作业】选做题:
4.如图,已知的半径为2,点A和点B在上,若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B.
C. D.
B
【综合拓展类作业】
5.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,.
(1)以点为位似中心,在点的上方画出,使与位似,且位似比为(,的对应点分别是,);
(2)以点为旋转中心,将逆时针旋转得,画出(,,的对应点分别是,,);
(3)在(2)的条件下,则扫过的面积是________.
解:(1)如图所示,即为所求:
(2)如图所示,即为所求:
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