【浙江专版】2024年名师导航中考数学一轮复习学案5.3与圆有关的计算

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【浙江专版】2024年名师导航中考数学一轮复习学案5.3与圆有关的计算

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第五章 圆
第三节 与圆有关的计算
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 弧长、扇形的面积 ☆☆☆ 从近年各地中考来看,与圆相关的计算考查频率还是比较高,主要结合圆周角和圆心角相关知识围绕计算正多边形相关知识、弧长、扇形面积、不规则图形的面积及圆锥相关知识命题,题型主要以选填题为主,难度不大。预测2024年中考还会延续这种命题趋势,并也有可能出现创新型题目.
考点2 圆柱和圆锥 ☆☆
考点3 正多边形 ☆☆
考点4不规则图形的面积 ☆☆
1.圆的周长公式:C=2πR(半径为R).
圆的面积公式:S=πR2(半径为R).
2.在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长l的计算公式为:l=.
在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的扇形(弧长为l)面积的计算公式为:S扇形==lR.
3.圆柱的侧面展开图是矩形,这个矩形的长和宽分别是底面圆的周长和圆柱的高.
圆柱侧面积公式:S圆柱侧=2πrh;圆柱全面积公式:S圆柱全=2πrh+2πr2(其中圆柱的底面半径为r,高为h).
4.圆锥的侧面积和全面积:
圆锥的侧面展开图是一个扇形,若圆锥的母线长为l,底面半径为r,则这个扇形的半径为l,扇形的弧长为2πr.
(1)圆锥的侧面积公式:S圆锥侧=πrl.
(2)圆锥的全面积公式:S圆锥全=πr2+πrl.
(3)圆锥侧面展开图扇形的圆心角度数的计算公式:θ=·360°.
5.正多边形的中心:正多边形的外接圆的圆心.外接圆的半径叫做正多边形的半径,正多
边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角,中心到正多边形的一边的距离叫做正多边
形的边心距.作相等的圆心角就可以等分圆周,从而得到相应正多边形.
6.不规则图形面积的计算
求与圆有关的不规则图形的面积时,最基本的思想就是转化思想,即把所求的不规则的图形的面积转化为规则图形的面积.常用的方法有:
(1)直接用公式求解.
(2)将所求面积分割后,利用规则图形的面积求解.
(3)将阴影中某些图形等积变形后移位,重组成规则图形求解.
(4)将所求面积分割后,利用旋转,将部分阴影图形移位后,组成规则图形求解.
■考点一 弧长、扇形的面积
◇典例1:1.(2023 温州)若扇形的圆心角为40°,半径为18,则它的弧长为  4π .
【考点】弧长的计算.
【答案】4π.
【点拨】根据弧长公式计算即可.
【解析】解:由弧长公式得,
故答案为:4π.
【点睛】本题考查了弧长的计算,熟记弧长的公式,即(l表示弧长,n是弧所对圆心角的度数,r表示半径).
2.(2023 北仑区一模)如图是2022年杭州亚运会徽标的示意图,若AO=5,BO=2,∠AOD=120°,则阴影部分面积为(  )
A.14π B.7π C. D.2π
【考点】扇形面积的计算.
【答案】B
【点拨】根据S阴影=S扇形AOD﹣S扇形BOC,求解即可.
【解析】解:S阴影=S扇形AOD﹣S扇形BOC
=﹣

=7π,
故选:B.
【点睛】本题考查扇形的面积,解题的关键是熟记扇形面积计算公式:设圆心角是n°,圆的半径为R的扇形面积为S,则S扇形=πR2或S扇形=lR(其中l为扇形的弧长).
◆变式训练
1.(2021 长兴县模拟)一个扇形的面积是3π cm2,圆心角是120°,则此扇形的半径是 3 cm.
【考点】扇形面积的计算.
【答案】3.
【点拨】设此扇形的半径为r cm,利用扇形的面积公式得到=3π,然后解关于r的方程即可.
【解析】解:设此扇形的半径为r cm,
根据题意得=3π,
解得r=3.
即此扇形的半径为3cm.
故答案为3.
【点睛】本题考查了扇形面积的计算:设圆心角是n°,圆的半径为R的扇形面积为S,则S扇形=或S扇形=lR(其中l为扇形的弧长).
2.(2023 绍兴模拟)如图,△ABC中,∠C=90°,,,以AC为直径的⊙O交AB于点D,则的长为  π .
【考点】弧长的计算.
【答案】π.
【点拨】根据已知条件得到∠COD的度数,在利用锐角三角函数得到半径的值,最后利用弧长公式即可得解答.
【解析】解:连接OD,
∵∠C=90°,,,
∴,
∴∠BAC=30°,
∴∠COD=60°,,
∴AC=6,
∴OC=3,
∴的长为:,
故答案为:π.
【点睛】本题考查了锐角三角函数,圆周角定理,弧长公式,掌握锐角三角函数是解题的关键.
■考点二 圆柱和圆锥
◇典例2:(2022 宁波)已知圆锥的底面半径为4cm,母线长为6cm,则圆锥的侧面积为(  )
A.36πcm2 B.24πcm2 C.16πcm2 D.12πcm2
【考点】圆锥的计算;扇形面积的计算.
【答案】B
【点拨】根据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和扇形的面积公式求解.
【解析】解:圆锥的侧面积=×2π×4×6=24π(cm2).
故选:B.
【点睛】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.
◆变式训练
1.(2022 宜兴市校级一模)如果圆柱的母线长为5cm,底面半径为2cm,那么这个圆柱的侧面积是 20πcm2 .
【考点】圆柱的计算.
【答案】20πcm2
【点拨】根据柱的母线(高)等于展开后所得矩形的宽,圆柱的底面周长等于矩形的长和矩形的面积公式进行计算.
【解析】解:这个圆柱的侧面积=5×2π×2=20π(cm2).
故答案为20πcm2.
【点睛】本题考查了圆柱的计算:圆柱的母线(高)等于展开后所得矩形的宽,圆柱的底面周长等于矩形的长.
2.(2023 诸暨市模拟)已知圆锥的底面半径为5cm,高线长为12cm,则圆锥的侧面积为(  )cm2.
A.130π B.120π C.65π D.60π
【考点】圆锥的计算.
【答案】C
【点拨】先利用勾股定理求得圆锥的母线长,再根据圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2列式计算即可.
【解析】解:∵圆锥的底面半径为5cm,高线长为12cm,
∴圆锥的底面周长=2π×5=10π(cm),母线长==13(cm),
∴圆锥的侧面积=×10π×13=65π(cm2).
故选:C.
【点睛】本题考查了圆锥的计算,利用了勾股定理,圆的周长公式和扇形面积公式求解.
■考点三 正多边形
◇典例3:(2023 龙港市二模)如图,要拧开一个边长为a的正六边形螺帽,则扳手张开的开口b至少为(  )
A.2a B. C. D.
【考点】正多边形和圆.
【答案】B
【点拨】根据正六边形的性质以及直角三角形的边角关系进行计算即可.
【解析】解:如图,正六边形ABCDEF的外接圆为⊙O,连AE,OA,BE,则点O在BE上,
∵正六边形ABCDEF,
∴AB=AF=EF=a,∠F=∠FAB=120°,
∴∠FAE=∠FEA==30°,
∴∠BAE=120°﹣30°=90°,
在Rt△BEF中,AB=a,∠AEB=×60°=30°,
∴AE=AB=a,
即b=a,
故选:B.
【点睛】本题考查正多边形和圆,掌握正六边形的性质以及直角三角形的边角关系是正确解答的前提.
◆变式训练
1.(2023 绍兴模拟)如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,其半径为1,作OF⊥BC交⊙O于点F,则的长为(  )
A.π B. C. D.
【考点】正多边形和圆.
【答案】C
【点拨】连接OA,OB,OC,求出∠AOF再用弧长公式列式计算即可.
【解析】解:连接OA,OB,OC,如图:
∵五边形ABCDE是正五边形,
∴∠AOB=∠BOC=360°÷5=72°,OB=OC,
∵OF⊥BC,
∴∠BOF=∠BOC=36°,
∴∠AOF=108°,
∴的长为=π,
故选:C.
【点睛】本题考查正多边形和圆,解题的关键是掌握弧长公式和求出所对的圆心角度数.
2.(2023 余杭区二模)如图,正九边形外接圆的半径是R,则这个正九边形的边长为(  )
A.Rsin20° B.Rsin40° C.2Rsin20° D.2Rsin40°
【考点】正多边形和圆;解直角三角形.
【答案】C
【点拨】过O作OC⊥AB于点C,则AC=BC=AB,解直角三角形即可得到结论.
【解析】解:如图所示,
过O作OC⊥AB于点C,则AC=BC=AB,
∵此多边形是正九边形,
∴∠AOB==40°,
∴∠AOC==20°,
在Rt△AOC中,AC=OAsin∠AOC=R×sin20°,
∴AB=2AC=2Rsin20°.
故选:C.
【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用及正多边形和圆,根据题意画出图形,利用数形结合求解是解答此题的关键.
■考点四 不规则图形的面积
◇典例4:(2022 吴兴区校级二模)如图,AB是半圆O的直径,且AB=10,点C为半圆上的一点.将此半圆沿BC所在的直线折叠,若弧BC恰好过圆心O,则图中阴影部分的面积是   .(结果保留π)
【考点】扇形面积的计算;翻折变换(折叠问题);垂径定理.
【答案】.
【点拨】过点O作OD⊥BC于点D,交于点E,则可判断点O是的中点,由折叠的性质可得OD=OE=R=3,在Rt△OBD中求出∠OBD=30°,继而得出∠AOC,求出扇形AOC的面积即可得出阴影部分的面积.
【解析】解:过点O作OD⊥BC于点D,交于点E,连接OC,
则点E是的中点,由折叠的性质可得点O为的中点,
∴S弓形BO=S弓形CO,
在Rt△BOD中,OD=DE=R=,OB=R=5,
∴∠OBD=30°,
∴∠AOC=60°,
∴S阴影=S扇形AOC==.
故答案为:.
【点睛】本题考查了扇形面积的计算,解答本题的关键是作出辅助线,判断点O是的中点,将阴影部分的面积转化为扇形的面积.
◆变式训练
1.(2023 淳安县一模)如图,菱形ABCD中,分别以点B,D为圆心,以长为半径画弧,分别交边BC,AD于点E,F.若AB=4,∠BAD=60°,则图中阴影部分的面积为   .(结果不取近似值)
【考点】扇形面积的计算;近似数和有效数字;等边三角形的判定与性质;菱形的性质.
【答案】.
【点拨】根据菱形的性质求出对角线的长,进而求出菱形的面积,再根据扇形面积的计算方法求出扇形ADE的面积,可得答案.
【解析】解:如图,连接AC交BD于点O,则AC⊥BD,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,
∴∠BAC=∠ACD=30°,AB=BC=CD=DA=4,
在Rt△AOB中,AB=4,∠BAO=30°,
∴BO=AB=2,AO=AB=2,
∴S阴影部分=2S扇形BOE
=2×
=,
故答案为:.
【点睛】本题考查扇形面积的计算,菱形的性质,掌握扇形面积的计算方法以及菱形的性质是正确解答的前提.
2.(2023 舟山二模)如图,△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,AC=1,分别以A,B,C为圆心做弧,得到曲线CDEF,那么曲线CDEF和线段CF围成的图形(图中阴影部分)的面积为(  )
A. B. C. D.
【考点】扇形面积的计算;等腰直角三角形.
【答案】A
【点拨】图形中的阴影部分由三个扇形组成,分别求出扇形的半径,就能求出面积.
【解析】解:△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,AC=1,
∴AB=,BD=+1,EC=+2,
阴影的面积=扇形ACD的面积+扇形EBD的面积+扇形ECF的面积
=×π×1+×π×+××
=.
故选:A.
【点睛】本题主要考查扇形面积的计算,知道扇形面积计算公式S=.
1.(2023 婺城区模拟)如果一个扇形的半径是2,弧长是,则此扇形的圆心角的度数为(  )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【考点】弧长的计算.
【答案】B
【点拨】根据l=,结合题意可得出扇形圆心角的度数.
【解析】解:∵扇形的弧长为,半径为2,
∴=,
解得:n=45°.
故选:B.
【点睛】此题考查了弧长的计算,属于基础题,解答本题的关键是掌握弧长的公式,及公式中所含字母代表的含义.
2.(2023 金华模拟)已知一个底面半径为3cm的圆锥,它的母线长是5cm,则这个圆锥的侧面积是(  )cm2.
A.15π B.45π C.30π D.20π
【考点】圆锥的计算.
【答案】A
【点拨】根据圆锥侧面积的公式:底面周长×母线长÷2,进行计算即可得.
【解析】解:圆锥的侧面积:2π×3×5÷2=15π(cm2),
故选:A.
【点睛】本题考查了圆锥的侧面积,掌握圆锥侧面积的公式是关键.
3.(2021 绍兴)如图,正方形ABCD内接于⊙O,点P在上,则∠BPC的度数为(  )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【考点】正多边形和圆;正方形的性质;圆周角定理.
【答案】B
【点拨】根据正方形的性质得到BC弧所对的圆心角为90°,则∠BOC=90°,然后根据圆周角定理求解.
【解析】解:连接OB、OC,如图,
∵正方形ABCD内接于⊙O,
∴所对的圆心角为90°,
∴∠BOC=90°,
∴∠BPC=∠BOC=45°.
故选:B.
【点睛】本题考查了圆周角定理和正方形的性质,确定BC弧所对的圆心角为90°,是本题解题的关键.
4.(2021 海曙区模拟)《九章算术》第一章“方田”中讲述了扇形面积的计算方法:“今有宛田,下周三十步,径十六步,问为田几何?”大致意思为:现有一块扇形的田,弧长30步,其所在圆的直径是16步,则这块田面积为(  )
A.平方步 B.平方步 C.120平方步 D.240平方步
【考点】扇形面积的计算;弧长的计算.
【答案】C
【点拨】先求出扇形所在圆的半径,再根据扇形的面积公式求出答案即可.
【解析】解:∵扇形所在圆的直径是16步,
∴扇形所在圆的半径是8步,
∵弧长是30步,
∴扇形的面积是=120(平方步),
即这块田面积为120平方步,
故选:C.
【点睛】本题考查了扇形的面积计算和弧长计算,注意:扇形的面积=弧长×半径.
5.(2022 台州)一个垃圾填埋场,它在地面上的形状为长80m,宽60m的矩形,有污水从该矩形的四周边界向外渗透了3m,则该垃圾填埋场外围受污染土地的面积为(  )
A.(840+6π)m2 B.(840+9π)m2 C.840m2 D.876m2
【考点】扇形面积的计算;矩形的性质.
【答案】B
【点拨】直接根据图形中外围面积和可得结论.
【解析】解:如图,
该垃圾填埋场外围受污染土地的面积=80×3×2+60×3×2+32π
=(840+9π)m2.
故选:B.
【点睛】本题考查了矩形和扇形的面积,掌握扇形的面积公式是解本题的关键.
6.(2023 金东区二模)如图,在正六边形ABCDEF中,BC=2,点O在对角线AD上,BO⊥OF,以O为圆心,OB为半径画弧,分别交AB,AF于点M,N.则的长为(  )
A. B. C. D.
【考点】正多边形和圆;弧长的计算;圆周角定理.
【答案】D
【点拨】根据正六边形的性质以及等腰直角三角形的性质可求出OB,∠OBF=∠OFB=45°,再根据等腰三角形的性质求出∠AOM的度数,得到∠MON的度数,由弧长公式进行计算即可.
【解析】解:如图,连接BF,OM,ON,由正六边形的对称性可知OB=OF,即△BOF是等腰直角三角形,
∴∠OBF=∠OFB=45°,
∵六边形ABCDEF是正六边形,
∴∠BAF=120°,∠ABF=∠AFB=30°,
∴BF=AB×2=2,
∴OB=OF=BF=,
∵OB=OM,∠OBM=45°+30°=75°,
∴∠BOM=180°﹣75°﹣75°=30°,
∴∠AOM=45°﹣30°=15°,
同理∠AON=15°,
∴∠MON=30°,
∴的长为=,
故选:D.
【点睛】本题考查正多边形和圆,等腰直角三角形的性质,圆周角定理以及弧长的计算,掌握正六边形的性质以及弧长的计算公式是正确解答的前提.
7.(2022 丽水)某仿古墙上原有一个矩形的门洞,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.已知矩形的宽为2m,高为2m,则改建后门洞的圆弧长是(  )
A.m B.m C.m D.(+2)m
【考点】弧长的计算;勾股定理;矩形的性质.
【答案】C
【点拨】先作出合适的辅助线,然后根据题意和图形,可以求得优弧所对的圆心角的度数和所在圆的半径,然后根据弧长公式计算即可.
【解析】解:连接AC,BD,AC和BD相交于点O,则O为圆心,如图所示,
由题意可得,CD=2m,AD=2m,∠ADC=90°,
∴tan∠DCA===,AC==4(m),
∴∠ACD=60°,OA=OC=2m,
∴∠ACB=30°,
∴∠AOB=60°,
∴优弧ADCB所对的圆心角为300°,
∴改建后门洞的圆弧长是:=(m),
故选:C.
【点睛】本题考查弧长公式、勾股定理、圆周角定理、矩形的性质,解答本题的关键是求出优弧所对的圆心角的度数和所在圆的半径.
8.(2023 金华模拟)如图1是一座立交桥的示意图(道路宽度忽略不计),A为入口,F,G为出口,其中直行道为AB,CG,EF,且AB=CG=EF;弯道为以点O为圆心的一段弧,且所对的圆心角均为90°,甲、乙两车由A口同时驶入立交桥,均以12m/s的速度行驶,从不同出口驶出,其间两车到点O的距离y(m)与时间x(s)的对应关系如图2所示,结合题目信息,下列说法错误的是(  )
A.甲车从G口出,乙车从F口出 B.立交桥总长为252m
C.从F口出比从G口出多行驶72m D.乙车在立交桥上共行驶16s
【考点】弧长的计算;一次函数的应用.
【答案】D
【点拨】根据题意,根据弧长公式并结合图象问题可得.
【解析】解:根据两车运行时间,可知甲车从G口出,乙车从F口出,故A正确;
由图象可知,两车通过、、弧时每段所用时间均为3s,
通过直行道AB,CG,EF时,每段用时为4s.
所以立交桥总长为(3×3+4×3)×12=252m,故B正确;
根据两车运行路线,从F口驶出比从G口多走,弧长之和,
用时为6s,则多走72m,故C正确;
根据题意乙车行驶时间为:4×2+3×3=17秒,故D错误;
故选:D.
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,解答时要注意数形结合.
9.(2023 临平区二模)如图,扇形纸片AOB的半径为2,沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在上的点C处,则图中阴影部分的面积为(  )
A. B. C. D.
【考点】扇形面积的计算;圆周角定理.
【答案】A
【点拨】根据折叠的想法得到AC=AO,BC=BO,推出四边形AOBC是菱形,连接OC交AB于D,根据等边三角形的性质得到∠CAO=∠AOC=60°,求得∠AOB=120°,根据菱形和扇形的面积公式即可得到结论.
【解析】解:沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在上的点C处,
∴AC=AO,BC=BO,
∵AO=BO,
∴四边形AOBC是菱形,
连接OC交AB于D,
∵OC=OA,
∴△AOC是等边三角形,
∴∠CAO=∠AOC=60°,
∴∠AOB=120°,
∵OC=2,
∴AC=2,AD=AC=,
∴AB=2AD=2,
∴图中阴影部分的面积=S扇形AOB﹣S菱形AOBC=﹣×2×2=π﹣2.
故选:A.
【点睛】本题考查了扇形面积的计算,菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
10.(2021 湖州)如图,已知在矩形ABCD中,AB=1,BC=,点P是AD边上的一个动点,连接BP,点C关于直线BP的对称点为C1,当点P运动时,点C1也随之运动.若点P从点A运动到点D,则线段CC1扫过的区域的面积是(  )
A.π B.π+ C. D.2π
【考点】扇形面积的计算;轴对称的性质;矩形的性质.
【答案】B
【点拨】由临界状态确定出C1的运动路径,明确点P从点A运动到点D,则线段CC1扫过的区域为:扇形BC'C''和△BCC'',再分别计算两部分面积即可.
【解析】解:如图,当P与A重合时,点C关于BP的对称点为C′,
当P与D重合时,点C关于BP的对称点为C″,
∴点P从点A运动到点D,则线段CC1扫过的区域为:扇形BC'C''和△BCC'',
在△BCD中,∵∠BCD=90°,BC=,CD=1,
∴tan∠DBC=,
∴∠DBC=30°,
∴∠CBC″=60°,
∵BC=BC'',
∴△BCC''为等边三角形,
∴S扇形BC′C″==π,
作C''F⊥BC于F,
∵△BCC''为等边三角形,
∴BF=,
∴C''F=tan60°×=,
∴S△BCC''=,
∴线段CC1扫过的区域的面积为:π+.
故选:B.
【点睛】本题考查了以矩形为背景的轴对称,扇形的面积计算,等边三角形的判定与性质等知识,解题的关键是画出线段CC1扫过的图形.
11.(2021 开化县模拟)如图,点C,点D,点E分别是以AB,AC,BC为直径的半圆弧的一个三等分点,再分别以AD,DC,CE,BE为直径向外侧作4个半圆,若图中阴影部分的面积为,则AB的长为(  )
A. B.2 C.4 D.
【考点】扇形面积的计算.
【答案】A
【点拨】根据所给的图形结合三角函数的知识可得出AC、BC、BE、CE的长度,然后根据四边形ABED为直角梯形,外层4个半圆无重叠得出S阴影=S△ADC+S△BCE,设AD=a,构建方程,可得结论.
【解析】解:设AD=a,
由题意,∠ACB=90°,∠ACD=30°,∠BCE=60°,
∴∠DCE=180°,
∴D、C、E三点共线,
点C是半径为1的半圆弧AB的一个三等分点,
∴对的圆心角为=60°,
∴∠ABC=30°,
同法可得∠ACD=∠CBE=30°,
∴AC=2a,AB=4a,BC=2a,CD=a,EC=a,BE=3a,
∵四边形ABED为直角梯形,外层4个半圆无重叠.
∴S阴影=S梯形ABED+(AD2+CD2+CE2+BE2)﹣S△ABC﹣(AC2+BC2),
=S△ADC+S△BCE=,
∴×a×a+×a×3a=,
解得a=(负根已经舍去),
∴AB=4a=2.
故选:A.
【点睛】本题考查了面积及等积变换的知识,难度较大,关键是仔细观察图形得出要求阴影部分面积的另一种表达方式,从而进行变换求解.
12.(2021 台州)如图,将线段AB绕点A顺时针旋转30°,得到线段AC.若AB=12,则点B经过的路径长度为  2π .(结果保留π)
【考点】弧长的计算;旋转的性质.
【答案】2π
【点拨】利用弧长公式计算即可.
【解析】解:长度==2π,
故答案为:2π.
【点睛】本题考查弧长公式,旋转变换等知识,解题的关键是记住弧长l=.
13.(2022 常山县模拟)一个圆柱的底面半径为5cm,母线长为6cm,则这个圆柱的侧面积为  60π cm2.
【考点】圆柱的计算;认识立体图形;几何体的表面积.
【答案】60π.
【点拨】圆柱侧面积=底面周长×高.
【解析】解:圆柱的底面周长为:π×2×5=10π(cm),
侧面积为10π×6=60π(cm2).
故答案为:60π.
【点睛】本题主要考查了圆柱侧面积的计算方法,解题的关键是牢记圆柱的侧面积公式.
14.(2023 宁波)如图,圆锥形烟囱帽的底面半径为30cm,母线长为50cm,则烟囱帽的侧面积为  1500π cm2.(结果保留π)
【考点】圆锥的计算.
【答案】1500π.
【点拨】根据扇形面积公式计算即可.
【解析】解:烟囱帽的侧面积为:×2π×30×50=1500π(cm2),
故答案为:1500π.
【点睛】本题考查的是圆锥的计算,熟记圆锥的侧面展开图是扇形以及扇形面积公式是解题的关键.
15.(2023 金华)如图,在△ABC中,AB=AC=6cm,∠BAC=50°,以AB为直径作半圆,交BC于点D,交AC于点E,则弧DE的长为  π cm.
【考点】弧长的计算.
【答案】π.
【点拨】连接OE,OD,由等腰三角形的性质推出∠C=∠ODB,得到OD∥AC,推出∠EOD=∠AEO,由OE=OA,∠OEA=∠BAC=50°,因此∠∠EOD=∠BAC=50°,由弧长公式即可求出的长.
【解析】解:连接OE,OD,
∵OD=OB,
∴∠B=∠ODB,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∴∠C=∠ODB,
∴OD∥AC,
∴∠EOD=∠AEO,
∵OE=OA,
∴∠OEA=∠BAC=50°,
∴∠EOD=∠BAC=50°,
∵OD=AB=×6=3(cm),
∴的长==π(cm).
故答案为:π.
【点睛】本题考查弧长的计算,等腰三角形的性质,平行线的性质,关键是由等腰三角形的性质推出OD∥AC,从而求出∠EOD的度数.
16.(2023 余杭区模拟)如图,在菱形ABCD中,分别以点A,C为圆心,AD,CB长为半径画弧,分别交对角线AC于点E,F,若AB=4,∠ABC=120°,则图中阴影部分的面积为  8﹣ .(结果保留π)
【考点】扇形面积的计算;菱形的性质.
【答案】8﹣.
【点拨】根据菱形的性质和直角三角形的性质,可以求得AC和BD的长,再根据图形可知:S阴影=S菱形ABCD﹣S扇形ABD,代入数据计算即可.
【解析】解:连接BD交AC于点O,如图所示,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,AB=4,
∴∠DAB=60°,AC⊥BD,AB=AD=4,
∴∠DAO=30°,∠AOD=90°,
∴DO=2,AO=2,
∴BD=4,AC=4,
∴S阴影=S菱形ABCD﹣S扇形ABD
=﹣
=﹣
=8﹣,
故答案为:8﹣.
【点睛】本题考查扇形面积的计算、菱形的性质,解答本题的关键是明确题意,求出AC和BD的长.
17.(2023 杭州)如图,六边形ABCDEF是⊙O的内接正六边形,设正六边形ABCDEF的面积为S1,△ACE的面积为S2,则= 2 .
【考点】正多边形和圆.
【答案】2.
【点拨】连接OA,OC,OE,首先证明出△ACE 是⊙O的内接正三角形,然后证明出△BAC≌△OAC(ASA),得到 S△ABC=S△AEE=S△CDE S△AOC=S△OAE=S△OCE,进而求解即可.
【解析】解:如图所示,连接OA,OC,OE.
∵六边形ABCDEF是⊙O的内接正六边形,
∴AC=AE=CE,
∴△ACE是⊙O的内接正三角形,
∵∠B=120°,AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA=(180°﹣∠B)=30°,
∵∠CAE=60°,
∴∠OAC=∠OAE=30°,
∴∠BAC=∠OAC=30°,
同理可得,∠BCA=∠OCA=30°,
又∵AC=AC,
∴△BAC≌△OAC(ASA),
∴S△BAC=S△AOC,
圆和正六边形的性质可得,S△BAC=S△AFE=S△CDE,
由圆和正三角形的性质可得,S△OAC=S△OAE=S△OCE,
∵S1=S△BAC+S△AEF+S△CDE+S△OAC+S△OAE+S△OCE=2(S△OAC+S△OAE+S△OCE)=2S2,
∴,
故答案为:2
【点睛】此题考查了圆内接正多边形的性质,正六边形和正三角形的性质,全等三角形的性质和判定等知 识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
18.(2023 浙江二模)如图,已知⊙O的半径为,四边形ABCD内接于⊙O,连结AC、BD,DB=DC,∠BDC=45°.
(1)求的长;
(2)求证:AD平分△ABC的外角∠EAC.
【考点】弧长的计算;圆周角定理;圆内接四边形的性质.
【答案】(1)π;
(2)见解析.
【点拨】(1)连接OB,OC,根据圆周角定理得∠BOC=2∠BDC=90°,再根据弧长公式计算即可;
(2)根据圆内接四边形的性质得到∠DCB=∠EAD,根据等腰三角形的性质得到∠DCB=∠DBC,根据圆周角定理得到∠DBC=∠DAC,等量代换得到答案.
【解析】(1)解:如图,连接OB,OC,
∵∠BDC=45°,
∴∠BOC=2∠BDC=90°,
∴的长为=π;
(2)证明:∵DB=DC,
∴∠DBC=∠DCB,
∵∠CAD=∠DBC,
∴∠CAD=∠DCB,
∵∠DCB+∠DAB=180°,∠EAD+∠DAB=180°,
∴∠EAD=∠DCB,
∴∠EAD=∠CAD,
∴AD平分△ABC的外角∠EAC.
【点睛】本题考查的是弧长的计算、圆周角定理和圆内接四边形的性质,掌握圆内接四边形的外角等于它的内对角是解题的关键.
19.(2023 平湖市一模)如图,将含30°角的直角三角板ABC放入半圆O中,A,B,C三点恰好在半圆O上,点E是BC的中点,连结OE并延长交圆O于点D.
(1)求证:OD∥AC;
(2)若AB=8,求阴影部分的面积.
【考点】扇形面积的计算;含30度角的直角三角形;勾股定理;垂径定理;圆周角定理.
【答案】(1)证明见解答;
(2)﹣4.
【点拨】(1)根据圆周角定理得到∠C=90°,根据垂径定理得到OD⊥BC,由平行线的判定即可得到结论;
(2)连接OC,先根据圆周角定理可得∠AOC=60°,根据含30°角的性质得AC=4,根据勾股定理得BC的长,计算△ABC的面积,由三角形中线的性质可得△AOC的面积,最后由扇形和三角形的面积公式即可得到答案.
【解析】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠C=90°,
∵点E是BC的中点,
∴BE=CE,
∴OD⊥BC,
∴∠BEO=90°,
∴∠C=∠BEO,
∴OD∥AC;
(2)解:连接OC,
在Rt△ACB中,∠B=30°,AB=8,
∴∠AOC=2∠B=60°,AC=AB=4,BC==4,
∴S△AOC=S△ABC=××=4,
∴阴影部分的面积=S扇形OAC﹣S△AOC=﹣4=﹣4.
【点睛】本题考查了扇形的面积,平行线的判定,勾股定理,垂径定理,正确的作出辅助线是解题的关键.
20.(2022 金华)如图1,正五边形ABCDE内接于⊙O,阅读以下作图过程,并回答下列问题:
作法 如图2.
1.作直径AF.
2.以F为圆心,FO为半径作圆弧,与⊙O交于点M,N.
3.连接AM,MN,NA.
(1)求∠ABC的度数.
(2)△AMN是正三角形吗?请说明理由.
(3)从点A开始,以DN长为边长,在⊙O上依次截取点,再依次连接这些分点,得到正n边形,求n的值.
【考点】正多边形和圆;作图—基本作图;等边三角形的判定.
【答案】(1)108°;
(2)△AMN是正三角形,理由见解答;
(3)15.
【点拨】(1)根据正五边形内角和,可以计算出∠ABC的度数;
(2)先判断,然后根据题意和图形说明理由即可;
(3)根据题意和(2)中的结果,计算出∠NOD的度数,然后即可计算出n的值.
【解析】解:(1)∵五边形ABCDE是正五边形,
∴∠ABC==108°,
即∠ABC=108°;
(2)△AMN是正三角形,
理由:连接ON,NF,如图,
由题意可得:FN=ON=OF,
∴△FON是等边三角形,
∴∠NFA=60°,
∴∠NMA=60°,
同理可得:∠ANM=60°,
∴∠MAN=60°,
∴△MAN是正三角形;
(3)连接OD,如图,
∵∠AMN=60°,
∴∠AON=120°,
∵∠AOD==144°,
∴∠NOD=∠AOD﹣∠AON=144°﹣120°=24°,
∵360°÷24°=15,
∴n的值是15.
【点睛】本题考查正多边形和圆、等边三角形的判定,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
1.(2021 衢州)已知扇形的半径为6,圆心角为150°,则它的面积是(  )
A.π B.3π C.5π D.15π
【考点】扇形面积的计算.
【答案】D
【点拨】把已知数据代入扇形面积公式计算,即可得到答案.
【解析】解:扇形面积=,
故选:D.
【点睛】本题考查的是扇形面积计算,掌握扇形面积公式:是解决本题的关键.
2.(2023 慈溪市一模)已知圆锥的底面周长为3cm,母线长为6cm,则圆锥的侧面积是(  )
A.9πcm2 B.9cm2 C.18πcm2 D.18cm2
【考点】圆锥的计算.
【答案】B
【点拨】根据圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2列式计算即可.
【解析】解:圆锥的侧面积=×3×6=9(cm2).
故选:B.
【点睛】本题考查了圆锥的侧面积计算方法,解题的关键是掌握圆锥的侧面积:S侧= 2πr l=πrl.
3.(2023 金东区一模)如图,在4×4的方格中(共有16个小方格),每个小方格都是边长为1的正方形,O,A,B分别是小正方形的顶点,则扇形OAB的弧长等于(  )
A.2π B.π C.2π D.π
【考点】弧长的计算;勾股定理.
【答案】B
【点拨】由题目给出的图形可知△AOB为等腰直角三角形,求出扇形的半径及圆心角的弧度数,然后直接代入弧长公式求解.
【解析】解:∵每个小方格都是边长为1的正方形,
∴由图可知,,且OA=2.
由弧长公式可得:扇形OAB的弧长等于==.
故选:B.
【点睛】本题考查了弧长公式,考查了学生的读图能力,是基础的计算题.
4.(2023 拱墅区校级模拟)如图,在△ABC中,以BC为直径的半圆分别与AB,AC交于点D,E.若BC=6,∠A=60°,则的长为 (  )
A. B.π C.2π D.3π
【考点】弧长的计算.
【答案】B
【点拨】连接OD、OE,根据三角形内角和定理、等腰三角形的性质求出∠DOE=60°,再根据弧长公式计算,得到答案.
【解析】解:连接OD、OE,
∵∠A=60°,
∴∠B+∠C=120°,
∵OB=OD,OE=OC,
∴∠ODB=∠B,∠OEC=∠C,
∴∠BOD+∠EOC=360°﹣120°×2=120°,
∴∠DOE=60°,
∴的长为:=π,
故选:B.
【点睛】本题考查的是弧长的计算,熟记弧长公式是解题的关键.
5.(2023 路桥区二模)小科同学将一张直径为16的圆形卡纸平均分成4份,用其中一份作一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面半径是(  )
A.2 B.4 C.8 D.16
【考点】圆锥的计算.
【答案】A
【点拨】先求出圆形卡纸的周长,再求出圆锥的底面圆的周长,最后根据圆的周长公式求出半径即可.
【解析】解:圆形卡纸的周长为16π,
∵=4π,
∴圆锥的底面圆的周长为4π,
设圆锥的底面半径为r,
则2πr=4π,
解得:r=2,
即这个圆锥的底面半径为2,
故选:A.
【点睛】本题考查了圆锥的计算,能求出圆锥的底面圆的周长是解此题的关键.
6.(2023 鄞州区模拟)如图所示,某盏路灯照射的空间可以看成如图所示的圆锥,它的高AO=8米,底面半径OB=6米,则圆锥的侧面积是多少平方米(结果保留π)(  )
A.60π B.50π C.48π D.80π
【考点】圆锥的计算.
【答案】A
【点拨】先利用勾股定理计算出AB的长,由于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.则根据扇形的面积公式可计算出圆锥的侧面积.
【解析】解:在Rt△ABO中,AB===10,
所以圆锥的侧面积=×2π×6×10=60π(平方米).
故选:A.
【点睛】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.
7.(2020 金华模拟)如图,一只蚂蚁要从圆柱体下底面的A点,沿圆柱表面爬到与A相对的上底面的B点,圆柱底面直径为4,母线为6,则蚂蚁爬行的最短路线长为(  )
A. B. C.4π D.6π
【考点】圆柱的计算;平面展开﹣最短路径问题.
【答案】A
【点拨】要求最短路线,首先要把圆柱的侧面展开,利用两点之间线段最短,再利用勾股定理来求.
【解析】解:把圆柱侧面展开,展开图如图所示,点A,B的最短距离为线段AB的长,
BC=6,AC为底面半圆弧长,AC=2π,
所以AB==.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了平面展开图的最短路径问题,本题的关键是要明确,要求两点间的最短线段,就要把这两点放到一个平面内,即把圆柱的侧面展开再计算.
8.(2022 钱塘区二模)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,以点D为圆心,DA的长为半径画弧,交BC于点E,交DC的延长线于点F,则图中阴影部分的面积为(  )
A.﹣4 B.﹣2 C.﹣ D.﹣2
【考点】扇形面积的计算;矩形的性质.
【答案】B
【点拨】连接DE,利用矩形的性质以及勾股定理求出CE的长以及∠CDE的度数,进而利用图中阴影部分的面积=S扇形DEF﹣S△DEC,求出答案.
【解析】解:连接DE,
在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,
∴CD=AB=2,AD=BC=4,∠BCD=90°,
∴DE=AD=4,
∴CE==2,
∴CE=DE,
∴∠EDC=30°,
∴图中阴影部分的面积=S扇形DEF﹣S△DEC
=﹣×2×2
=﹣2.
故选:B.
【点睛】此题主要考查了扇形面积求法以及矩形的性质等知识,正确得出CE的长以及∠CDE的度数是解题关键.
9.(2023 永康市一模)如图,已知正五边形ABCDE的边长为2,连接对角线构成另一个正五边形FGHIJ,则正五边形FGHIJ的边长为(  )
A.1 B. C. D.
【考点】正多边形和圆.
【答案】C
【点拨】根据正五边形的性质,得到∠AEB=∠ABE=∠BAG=∠EAF=∠FAG=36°,∠EAG=∠EGA=72°,得到EA=EG=2,证明△BAG∽△BEA列式计算即可.
【解析】解:∵正五边形ABCDE的边长为2,
AB=BC=CD=DE=EA=2,∠BAE=∠AED=∠EDC=∠DCB=∠CBA=108°,
∴∠AEB=∠ABE=∠BAG=∠EAF=∠FAG=36°,∠EAG=∠EGA=72°,
∴EA=EG=2,△BAG∽△BEA,BG=AG=EF=FA,
∴,
∴,
解得(舍去),
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了正五边形的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形相似的判定和性质,解方程,熟练掌握正五边形的性质,三角形相似的判定和性质是解题的关键.
10.(2021 龙湾区模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以AB,BC,CA为直径作半圆围成两月牙形,过点C作DF∥AB分别交三个半圆于点D,E,F.若=,AC+BC=15,则阴影部分的面积为(  )
A.16 B.20 C.25 D.30
【考点】扇形面积的计算;勾股定理;圆周角定理.
【答案】C
【点拨】阴影部分面积可以看成是以AC、BC为直径的两个半圆的面积加上一个直角三角形ABC的面积减去一个以AB为直径的半圆的面积.
【解析】解:连接AF、BE,
∵AC是直径,
∴∠AFC=90°.
∵BC是直径,
∴∠CDB=90°.
∵DF∥AB,
∴四边形ABDF是矩形,
∴AB=DF,
取AB的中的O,作OG⊥CE.
∵,设DF=10k,CE=6k,
∵CG=CE=3k,OC=OA=5k,
∴OG=4K,
∴AF=BD=4K,CF=DE=2K,
∴AC=.
∵AC+BC=15,
∴2k+4k=15,
∴k=,
∴AC=5,BC=10,
S阴影=直径为AC的半圆的面积+直径为BC的半圆的面积+S△ABC﹣直径为AB的半圆的面积
=π()2+π()2+AC×BC﹣π()2
=π(AC)2+π(BC)2﹣π(AB)2+AC×BC
=π(AC2+BC2﹣AB2)+AC×BC
=AC×BC
=×5×10
=25.
故选:C.
【点睛】此题主要考查了扇形面积的计算公式,阴影部分的面积可以看作是几个规则图形的面积的和或差.
11.(2021 温州)若扇形的圆心角为30°,半径为17,则扇形的弧长为  π .
【考点】弧长的计算.
【答案】π.
【点拨】根据弧长公式代入即可.
【解析】解:根据弧长公式可得:
l===π.
故答案为:π.
【点睛】本题考查弧长的计算,掌握弧长公式是解题关键.
12.(2023 洞头区二模)若扇形的圆心角为60°,半径为3,则该扇形的面积为  1.5π .
【考点】扇形面积的计算.
【答案】1.5π
【点拨】直接利用扇形的面积公式求解即可.
【解析】解:根据题意,扇形的圆心角为60°,半径为3,
则该扇形的面积为S==1.5π,
故答案为:1.5π.
【点睛】本题考查扇形的面积公式,熟记扇形的面积公式是解答本题的关键.
13.(2020 大兴区一模)将面积为225cm2的正方形硬纸片围成圆柱的侧面,则此圆柱的底面直径为  cm(结果保留π).
【考点】圆柱的计算.
【答案】
【点拨】圆柱的底面直径=底面周长÷π.
【解析】解:由面积为225cm2的正方形可知正方形的边长==15cm,即是圆柱底面的周长,所以用这硬纸片围成圆柱的侧面的直径=cm,
故答案为:.
【点睛】此题考查正多边形和圆,本题要先由正方形的面积求出正方形的周长,然后再求底面的直径.
14.(2023 温州二模)如图,菱形花坛ABCD的边长为9米,∠B=60°,其中由两个正六边形组成的部分种花,则种花部分的面积为  27 米2.
【考点】正多边形和圆;等边三角形的判定与性质;菱形的性质.
【答案】27.
【点拨】根据菱形的性质和正六边形的性质,求出正六边形的边长和面积即可.
【解析】解:如图,设正六边形EFGHMN的中心为O,过点O作OP⊥EF于P,
∵四边形ABCD是菱形,其边长为9米,∠B=60°,而六边形EFGHMN是正六边形,
∴EF=OE=OF=3米,∠EOF=60°,
∴OP=OE=(米),
∴S正六边形EFGHMN=6S△EOF
=6××3×
=(平方米),
∴两个正六边形的面积为27平方米,
故答案为:27.
【点睛】本题考查正多边形和圆,掌握正六边形的性质以及面积的计算方法是正确解答的前提.
15.(2023 舟山模拟)如图,在矩形ABCD中,,AD=2,以点A为圆心,AD长为半径画弧,交AB于点E,则图中阴影部分的面积是  4﹣π .(结果不取近似值)
【考点】扇形面积的计算;矩形的性质.
【答案】4﹣π.
【点拨】根据扇形的面积公式,利用图中阴影部分的面积=S矩形ABCD﹣S扇形ADE进行计算.
【解析】解:图中阴影部分的面积=S矩形ABCD﹣S扇形ADE
=2×2﹣
=4﹣π.
故答案为:4﹣π.
【点睛】本题考查了扇形面积的计算:设圆心角是n°,圆的半径为R的扇形面积为S,则S扇形=πR2或S扇形=lR(其中l为扇形的弧长).
16.(2023 杭州一模)如图是以点O为圆心的圆形纸片,AB是⊙O的弦,将该圆形纸片沿直线AB折叠,劣弧恰好经过圆心O.若AB=6,则图中阴影部分的面积为   .
【考点】扇形面积的计算;翻折变换(折叠问题);垂径定理.
【答案】.
【点拨】过点O作OD⊥AB交AB于点D,连接OA,OB,根据折叠的性质可知OA=2OD,根据勾股定理求得AO,∠AOB=120°,根据阴影部分面积等比空白弓形部分面积,即S扇形OAB﹣S△OAB,即可求解.
【解析】解:过点O作OD⊥AB交AB于点D,连接OA,OB,
根据折叠的性质可知OA=2OD,
∴,
∴∠OAD=30°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA=30°,
∴∠AOB=120°,
∵AB=6,
∴,
∴,则,
∴阴影部分面积=,
故答案为:.
【点睛】本题考查的是扇形面积的计算、垂径定理以及翻折变换(折叠问题),掌握扇形面积公式是解题的关键.
17.(2023 杭州模拟)如图,扇形AOB中,∠AOB=120°,连接AB,以A为旋转中心,将AB旋转30°得到AC,若OA=2,则阴影部分的面积为   .
【考点】扇形面积的计算;旋转的性质.
【答案】π﹣.
【点拨】连接BD,OD,由旋转可知∠BAC=30°,再由OA=OB,∠AOB=120°可知∠BAO=30°,可得△OAD是等边三角形,∠AOD=∠BOD=60°,故弓形AD与弓形BD相等,即可得S阴影=S扇形AOB﹣S△ABD,即可得出结论.
【解析】解:连接BD,OD,
∵∠AOB=120°,OA=OB,
∴∠BAO=30°,
由旋转可知∠BAC=30°,
∴∠OAD=60°,
∵OA=OD,
∴△OAD是等边三角形,
∴∠AOD=∠BOD=60°,
∴AD=BD,OD⊥AB,AE=BE,
∴弓形AD与弓形BD相等,即可得
∴S阴影=S扇形AOB﹣S△ABD,
∵OD⊥AB,AE=BE,∠BAO=∠BAC=30°,
∴DE=OE=OA=1,AE=BE=,
∴AB=2,
∴S阴影=S扇形AOB﹣S△ABD=﹣×2×1=π﹣.
故选:π﹣.
【点睛】本题考查了扇形的面积计算,等边三角形的性质和判定,直角三角形的性质等知识点,能把求不规则图形的面积转化成求规则图形的面积是解此题的关键.
18.(2022 常山县模拟)如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,连结AC,BD交于点F.
(1)求证:AB=AF.
(2)若⊙O的半径为10,求正五边形ABCDE的面积(结果精确到0.1,参考数据:sin36°≈0.59,cos36°≈0.81,tan36°≈0.73).
【考点】正多边形和圆;解直角三角形;全等三角形的判定与性质;圆周角定理.
【答案】(1)证明见解析部分;
(2)239.0.
【点拨】(1)证明∠AFB=∠ABF=72°,可得结论;
(2)过点B作BH⊥OA于点H.解直角三角形求出OH,AB,可得结论.
【解析】解:(1)证明:如图,连接OA,OD,OC,OB.
∵ABCDE是正五边形,
∴∠BOC=72°,∠AOD=144°,
∴∠BAC=∠BOC=36°,∠ABF=∠AOD=72°,
∴∠AFB=180°﹣36°﹣72°=72°,
∴∠AFB=∠ABF,
∴AB=AF;
(2)解:过点B作BH⊥OA于点H.则BH=OB sin36°,OH=OB cos36°,
∴五边形ABCDE的面积=5× AB OH
=5××2×OB2 sin30° cos36°
=5×102×0.59×0.81
≈239.0.
【点睛】本题考查正多边形与圆,圆周角定理,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
19.(2023 温岭市一模)将等腰直角三角板与量角器按如图所示的方式摆放,使三角板的直角顶点与量角器的中心O重合,三角板内部的小等腰直角三角形的两个顶点A,B恰好落在量角器边缘,对应的刻度分别是70°,130°,若CA=5,则阴影部分面积为   .
【考点】扇形面积的计算;等腰直角三角形.
【答案】.
【点拨】把量角器看作半圆,构造扇形AOB,阴影部分的面积就等于扇形AOB的面积减去△AOB的面积,再利用相关的面积公式求解即可.
【解析】解:连接OA、OB,作AD⊥OB于点D,
∵等腰直角三角形ACB中,CA=5,
∴,
∵A,B对应的刻度分别是70°,130°,
∴∠AOB=130°﹣70°=60°,
∵OA=OB,
∴△AOB是等边三角形,
∴,,

【点睛】本题考查了扇形的面积公式,等边三角形的判定和性质,解直角三角形,构造扇形并得出等边三角形是解题的关键.
20.(2022 衢州)如图,C,D是以AB为直径的半圆上的两点,∠CAB=∠DBA,连结BC,CD.
(1)求证:CD∥AB.
(2)若AB=4,∠ACD=30°,求阴影部分的面积.
【考点】扇形面积的计算;平行线的判定与性质;圆周角定理.
【答案】(1)证明过程见解析;
(2)S阴影=.
【点拨】(1)根据圆周角定理可得,∠ACD=∠DBA,由已知条件可得∠CAB=∠ACD,再根据平行线的判定方法即可得出答案;
(2)连结OD,过点D作DE⊥AB,垂足为E.由∠ACD=30°,可得∠ACD=∠CAB=30°,根据圆周角定理可得∠AOD=∠COB=60°,即可得出∠COD=180°﹣∠AOD﹣∠COB=60°,∠BOD=180°﹣∠AOD=120°,即可算出S扇形BOD=的面积,在Rt△ODE中,根据三角函数可算出DE=cos30°OD的长度,即可算出S△BOD=的面积,根据S阴影=S扇形BOD﹣S△BOD代入计算即可得出答案.
【解析】(1)证明:∵=,
∴∠ACD=∠DBA,
又∵∠CAB=∠DBA,
∴∠CAB=∠ACD,
∴CD∥AB.
(2)如图,连结OD,过点D作DE⊥AB,垂足为E.
∵∠ACD=30°,
∴∠AOD=60°,
∴∠BOD=180°﹣∠AOD=120°,
∴S扇形BOD=.
在Rt△ODE中,
∵DE=sin60° OD==,
∴S△BOD===,
∴S阴影=S扇形BOD﹣S△BOD=.
∴S阴影=.
【点睛】本题主要考查了扇形面积的计算,平行线的性质与判定及圆周角定理,熟练掌握扇形面积的计算,平行线的性质与判定及圆周角定理进行求解是解决本题的关键.
21.(2022 浦江县模拟)平行四边形的对角线AC⊥AB,以AC为直径的⊙O交AD于点E.
(1)如图1,若=2,求的值.
(2)如图2,若AC=10,∠ACB=15°,把边BC下方的弧以BC为对称轴向上翻折,与对角线AC交于点F,求CF的值.
【考点】弧长的计算;轴对称的性质;翻折变换(折叠问题);平行四边形的性质;圆周角定理.
【答案】(1);
(2)5.
【点拨】(1)连结OE,根据=2,得到∠AOE=2∠EOC,根据∠AOE+∠EOC=180°,∠EOC=60°,根据圆周角定理得到∠EAC=∠EOC=30°,根据平行四边形ABCD中,对角线AC⊥AB,得到AC⊥CD,根据含30度角的直角三角形的性质即可得出答案;
(2)作∠BCG=15°,交圆O于点G,连结AG,由对称性可得CF=CG,∠ACG=30°,根据∠AGC是直径AC所对的圆周角,得到∠AGC=90°,根据特殊角的三角函数即可得出答案.
【解析】解:(1)连结OE,
∵=2,
∴∠AOE=2∠EOC,
∵∠AOE+∠EOC=180°,
∴∠EOC=60°,
∵∠EAC是所对的圆周角,
∴∠EAC=∠EOC=30°,
又∵在平行四边形ABCD中,对角线AC⊥AB,
∴AC⊥CD,
∴;
(2)作∠BCG=15°,交圆O于点G,连结AG,
由对称性可得CF=CG,∠ACG=30°,
∵∠AGC是直径AC所对的圆周角,
∴∠AGC=90°,
∴CF=CG=AC cos30°=.
【点睛】本题考查了圆周角定理,轴对称的性质,翻折变换(折叠问题),平行四边形的性质,利用对称性构造CF=CG,∠ACG=30°是解题的关键.
22.(2023 浦江县模拟)浦江桃形李是地方名果,是浦江县的特产之一.请你运用数学知识,根据素材,帮果农解决问题.
信息及素材
素材一 在专业种植技术人员的正确指导下,果农对桃形李的种植技术进行了研究与改进,使产量得到了增长,根据果农们的记录,2020年桃形李平均每株产量是35千克,2022年达到了50.4千克,每年的增长率是相同的.
素材二 一般采用的是长方体包装盒.
素材三 果农们通过问卷调查发现,顾客也很愿意购买美观漂亮的其它设计的包装纸盒.
任务1:求桃形李产量的年平均增长率;
任务2:现有长80cm,宽75cm的长方形纸板,将四角各裁掉一个正方形(如图1),折成无盖长方体纸盒(如图2).为了放下适当数量的桃形李,需要设计底面积为3300cm2的纸盒,计算此时纸盒的高;
任务3:为了增加包装盒的种类,打算将任务2中的纸板通过图3的方式裁剪,得到底面为正六边形的无盖纸盒(如图4),求出此时纸盒的高.(图中实线表示剪切线,虚线表示折痕.纸板厚度及剪切接缝处损耗忽略不计)
【考点】正多边形和圆;一元二次方程的应用.
【答案】任务:1:20%;
任务2:10;
任务3:.
【点拨】任务1:设桃形李产量的年平均增长率为x,则2022年的产量为35(1+x)2千克,由2022年的产量解方程即可;
任务2:由图1可得裁掉正方形的边长即为图2长方体盒子的高,设裁掉正方形的边长为m(cm),根据长方体纸盒的底面积列方程求解即可;
任务3:设底面正六边形为ABCDEF,连接AC、FD、BE,AC和BE交于点G,FD和BE交于点H,BE所在直线交长方形纸板的边于点M、N,根据正六边形的性质求得△ABG为含30°角的直角三角形,可得其两直角边的长度;结合等边三角形的判定和性质再求得左右两侧小三角形的高,然后根据长方形纸板的长和宽建立方程求解即可.
【解析】解:任务1:设桃形李产量的年平均增长率为x,
由题意得:
35(1+x)2=50.4,
解得:x1=0.2,x2=﹣2.2(不符合题意,舍去),
答:桃形李产量的年平均增长率为20%;
任务2:设裁掉正方形的边长为m(cm),由题意得:
(75﹣2m)×(80﹣2m)=3300,
化简得,4m2﹣310m+2700=0,
整理得,(m﹣10)(4m﹣270)=0,
解得:m1=10,m2=(不符合题意舍去),
答:此时纸盒的高为10cm;
任务3:如图,设底面正六边形为ABCDEF,连接AC、FD、BE,AC和BE交于点G,FD和BE交于点H,BE所在直线交长方形纸板的边于点M、N,
设底面正六边形的边长为a(cm),纸盒的高为b(cm),
∵正六边形的每条边相等,每个内角都为120°,
∴△ABC为等腰三角形,∠ABC=120°,
∴∠BAC=∠BCA=30°,
由正六边形的性质可得BE平分∠ABC,
∴∠ABE=60°,
∴∠AGB=90°,
∴直角三角形ABG中,BG=a,AG=,
同理可得直角三角形FHE中,HE=,
∵CG=AG=,b+AG+GC+b=75,
∴2b+=75①,
∵左侧小三角形顶点B的角度=360°﹣120°﹣90°﹣90°=60°,
∴左侧小三角形为边长b的等边三角形,
根据图形的上下对称可得MN与长方形纸板的左右两边垂直,
∴BM为等边三角形的高,
∴BM=,
同理可得,EN=BM=
∵四边形AGHF为矩形,
∴GH=AF=a,
∵MN=MB+BG+GH+HE+EN=80,
∴2a+=80②,
联立①②式可得b=150﹣80,
答:纸盒的高为(150﹣80)cm;
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,正六边形的性质,等边三角形的判定和性质,30°角的直角三角形的边长关系,对称的性质;掌握正六边形的性质是解题关键.
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第五章 圆
第三节 与圆有关的计算
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 弧长、扇形的面积 ☆☆☆ 从近年各地中考来看,与圆相关的计算考查频率还是比较高,主要结合圆周角和圆心角相关知识围绕计算正多边形相关知识、弧长、扇形面积、不规则图形的面积及圆锥相关知识命题,题型主要以选填题为主,难度不大。预测2024年中考还会延续这种命题趋势,并也有可能出现创新型题目.
考点2 圆柱和圆锥 ☆☆
考点3 正多边形 ☆☆
考点4不规则图形的面积 ☆☆
1.圆的周长公式:C= (半径为R).
圆的面积公式:S= (半径为R).
2.在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长l的计算公式为:l= .
在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的扇形(弧长为l)面积的计算公式为:S扇形= =lR.
3.圆柱的侧面展开图是 ,这个 的长和宽分别是底面圆的 和圆柱的 .
圆柱侧面积公式:S圆柱侧= ;圆柱全面积公式:S圆柱全= (其中圆柱的底面半径为r,高为h).
4.圆锥的侧面积和全面积:
圆锥的侧面展开图是一个扇形,若圆锥的母线长为l,底面半径为r,则这个扇形的半径为l,扇形的弧长为2πr.
(1)圆锥的侧面积公式:S圆锥侧= .
(2)圆锥的全面积公式:S圆锥全= .
(3)圆锥侧面展开图扇形的圆心角度数的计算公式:θ= .
5.正多边形的中心:正多边形的外接圆的圆心.外接圆的半径叫做正多边形的 ,正多
边形每一边所对的 叫做正多边形的中心角,中心到正多边形的一边的距离叫做正多边
形的边心距.作相等的 就可以等分圆周,从而得到相应正多边形.
6.不规则图形面积的计算
求与圆有关的不规则图形的面积时,最基本的思想就是转化思想,即把所求的不规则的图形的面积转化为规则图形的面积.常用的方法有:
(1)直接用公式求解.
(2)将所求面积分割后,利用规则图形的面积求解.
(3)将阴影中某些图形等积变形后移位,重组成规则图形求解.
(4)将所求面积分割后,利用旋转,将部分阴影图形移位后,组成规则图形求解.
■考点一 弧长、扇形的面积
◇典例1:(2023 温州)若扇形的圆心角为40°,半径为18,则它的弧长为    .
2.(2023 北仑区一模)如图是2022年杭州亚运会徽标的示意图,若AO=5,BO=2,∠AOD=120°,则阴影部分面积为(  )
A.14π B.7π C. D.2π
◆变式训练
1.(2021 长兴县模拟)一个扇形的面积是3π cm2,圆心角是120°,则此扇形的半径是   cm.
2.(2023 绍兴模拟)如图,△ABC中,∠C=90°,,,以AC为直径的⊙O交AB于点D,则的长为    .
■考点二 圆柱和圆锥
◇典例2:(2022 宁波)已知圆锥的底面半径为4cm,母线长为6cm,则圆锥的侧面积为(  )
A.36πcm2 B.24πcm2 C.16πcm2 D.12πcm2
◆变式训练
1.(2022 宜兴市校级一模)如果圆柱的母线长为5cm,底面半径为2cm,那么这个圆柱的侧面积是  .
2.(2023 诸暨市模拟)已知圆锥的底面半径为5cm,高线长为12cm,则圆锥的侧面积为(  )cm2.
A.130π B.120π C.65π D.60π
■考点三 正多边形
◇典例3:(2023 龙港市二模)如图,要拧开一个边长为a的正六边形螺帽,则扳手张开的开口b至少为(  )
A.2a B. C. D.
◆变式训练
1.(2023 绍兴模拟)如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,其半径为1,作OF⊥BC交⊙O于点F,则的长为(  )
A.π B. C. D.
2.(2023 余杭区二模)如图,正九边形外接圆的半径是R,则这个正九边形的边长为(  )
A.Rsin20° B.Rsin40° C.2Rsin20° D.2Rsin40°
■考点四 不规则图形的面积
◇典例4:(2022 吴兴区校级二模)如图,AB是半圆O的直径,且AB=10,点C为半圆上的一点.将此半圆沿BC所在的直线折叠,若弧BC恰好过圆心O,则图中阴影部分的面积是   .(结果保留π)
◆变式训练
1.(2023 淳安县一模)如图,菱形ABCD中,分别以点B,D为圆心,以长为半径画弧,分别交边BC,AD于点E,F.若AB=4,∠BAD=60°,则图中阴影部分的面积为   .(结果不取近似值)
2.(2023 舟山二模)如图,△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,AC=1,分别以A,B,C为圆心做弧,得到曲线CDEF,那么曲线CDEF和线段CF围成的图形(图中阴影部分)的面积为(  )
A. B. C. D.
1.(2023 婺城区模拟)如果一个扇形的半径是2,弧长是,则此扇形的圆心角的度数为(  )
A.30° B.45° C.60° D.90°
2.(2023 金华模拟)已知一个底面半径为3cm的圆锥,它的母线长是5cm,则这个圆锥的侧面积是(  )cm2.
A.15π B.45π C.30π D.20π
3.(2021 绍兴)如图,正方形ABCD内接于⊙O,点P在上,则∠BPC的度数为(  )
A.30° B.45° C.60° D.90°
4.(2021 海曙区模拟)《九章算术》第一章“方田”中讲述了扇形面积的计算方法:“今有宛田,下周三十步,径十六步,问为田几何?”大致意思为:现有一块扇形的田,弧长30步,其所在圆的直径是16步,则这块田面积为(  )
A.平方步 B.平方步 C.120平方步 D.240平方步
5.(2022 台州)一个垃圾填埋场,它在地面上的形状为长80m,宽60m的矩形,有污水从该矩形的四周边界向外渗透了3m,则该垃圾填埋场外围受污染土地的面积为(  )
A.(840+6π)m2 B.(840+9π)m2 C.840m2 D.876m2
6.(2023 金东区二模)如图,在正六边形ABCDEF中,BC=2,点O在对角线AD上,BO⊥OF,以O为圆心,OB为半径画弧,分别交AB,AF于点M,N.则的长为(  )
A. B. C. D.
7.(2022 丽水)某仿古墙上原有一个矩形的门洞,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.已知矩形的宽为2m,高为2m,则改建后门洞的圆弧长是(  )
A.m B.m C.m D.(+2)m
8.(2023 金华模拟)如图1是一座立交桥的示意图(道路宽度忽略不计),A为入口,F,G为出口,其中直行道为AB,CG,EF,且AB=CG=EF;弯道为以点O为圆心的一段弧,且所对的圆心角均为90°,甲、乙两车由A口同时驶入立交桥,均以12m/s的速度行驶,从不同出口驶出,其间两车到点O的距离y(m)与时间x(s)的对应关系如图2所示,结合题目信息,下列说法错误的是(  )
A.甲车从G口出,乙车从F口出 B.立交桥总长为252m
C.从F口出比从G口出多行驶72m D.乙车在立交桥上共行驶16s
9.(2023 临平区二模)如图,扇形纸片AOB的半径为2,沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在上的点C处,则图中阴影部分的面积为(  )
A. B. C. D.
10.(2021 湖州)如图,已知在矩形ABCD中,AB=1,BC=,点P是AD边上的一个动点,连接BP,点C关于直线BP的对称点为C1,当点P运动时,点C1也随之运动.若点P从点A运动到点D,则线段CC1扫过的区域的面积是(  )
A.π B.π+ C. D.2π
11.(2021 开化县模拟)如图,点C,点D,点E分别是以AB,AC,BC为直径的半圆弧的一个三等分点,再分别以AD,DC,CE,BE为直径向外侧作4个半圆,若图中阴影部分的面积为,则AB的长为(  )
A. B.2 C.4 D.
12.(2021 台州)如图,将线段AB绕点A顺时针旋转30°,得到线段AC.若AB=12,则点B经过的路径长度为   .(结果保留π)
13.(2022 常山县模拟)一个圆柱的底面半径为5cm,母线长为6cm,则这个圆柱的侧面积为   cm2.
14.(2023 宁波)如图,圆锥形烟囱帽的底面半径为30cm,母线长为50cm,则烟囱帽的侧面积
为    cm2.(结果保留π)
15.(2023 金华)如图,在△ABC中,AB=AC=6cm,∠BAC=50°,以AB为直径作半圆,交BC于点D,交AC于点E,则弧DE的长为   cm.
16.(2023 余杭区模拟)如图,在菱形ABCD中,分别以点A,C为圆心,AD,CB长为半径画弧,分别交对角线AC于点E,F,若AB=4,∠ABC=120°,则图中阴影部分的面积为   .(结果保留π)
17.(2023 杭州)如图,六边形ABCDEF是⊙O的内接正六边形,设正六边形ABCDEF的面积为S1,△ACE的面积为S2,则=  .
18.(2023 浙江二模)如图,已知⊙O的半径为,四边形ABCD内接于⊙O,连结AC、BD,DB=DC,∠BDC=45°.
(1)求的长;
(2)求证:AD平分△ABC的外角∠EAC.
19.(2023 平湖市一模)如图,将含30°角的直角三角板ABC放入半圆O中,A,B,C三点恰好在半圆O上,点E是BC的中点,连结OE并延长交圆O于点D.
(1)求证:OD∥AC;
(2)若AB=8,求阴影部分的面积.
20.(2022 金华)如图1,正五边形ABCDE内接于⊙O,阅读以下作图过程,并回答下列问题:
作法 如图2.
1.作直径AF.
2.以F为圆心,FO为半径作圆弧,与⊙O交于点M,N.
3.连接AM,MN,NA.
(1)求∠ABC的度数.
(2)△AMN是正三角形吗?请说明理由.
(3)从点A开始,以DN长为边长,在⊙O上依次截取点,再依次连接这些分点,得到正n边形,求n的值.
1.(2021 衢州)已知扇形的半径为6,圆心角为150°,则它的面积是(  )
A.π B.3π C.5π D.15π
2.(2023 慈溪市一模)已知圆锥的底面周长为3cm,母线长为6cm,则圆锥的侧面积是(  )
A.9πcm2 B.9cm2 C.18πcm2 D.18cm2
3.(2023 金东区一模)如图,在4×4的方格中(共有16个小方格),每个小方格都是边长为1的正方形,O,A,B分别是小正方形的顶点,则扇形OAB的弧长等于(  )
A.2π B.π C.2π D.π
4.(2023 拱墅区校级模拟)如图,在△ABC中,以BC为直径的半圆分别与AB,AC交于点D,E.若BC=6,∠A=60°,则的长为 (  )
A. B.π C.2π D.3π
5.(2023 路桥区二模)小科同学将一张直径为16的圆形卡纸平均分成4份,用其中一份作一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面半径是(  )
A.2 B.4 C.8 D.16
6.(2023 鄞州区模拟)如图所示,某盏路灯照射的空间可以看成如图所示的圆锥,它的高AO=8米,底面半径OB=6米,则圆锥的侧面积是多少平方米(结果保留π)(  )
A.60π B.50π C.48π D.80π
7.(2020 金华模拟)如图,一只蚂蚁要从圆柱体下底面的A点,沿圆柱表面爬到与A相对的上底面的B点,圆柱底面直径为4,母线为6,则蚂蚁爬行的最短路线长为(  )
A. B. C.4π D.6π
8.(2022 钱塘区二模)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,以点D为圆心,DA的长为半径画弧,交BC于点E,交DC的延长线于点F,则图中阴影部分的面积为(  )
A.﹣4 B.﹣2 C.﹣ D.﹣2
9.(2023 永康市一模)如图,已知正五边形ABCDE的边长为2,连接对角线构成另一个正五边形FGHIJ,则正五边形FGHIJ的边长为(  )
A.1 B. C. D.
10.(2021 龙湾区模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以AB,BC,CA为直径作半圆围成两月牙形,过点C作DF∥AB分别交三个半圆于点D,E,F.若=,AC+BC=15,则阴影部分的面积为(  )
A.16 B.20 C.25 D.30
11.(2021 温州)若扇形的圆心角为30°,半径为17,则扇形的弧长为   .
12.(2023 洞头区二模)若扇形的圆心角为60°,半径为3,则该扇形的面积为   .
13.(2020 大兴区一模)将面积为225cm2的正方形硬纸片围成圆柱的侧面,则此圆柱的底面直径为  cm(结果保留π).
14.(2023 温州二模)如图,菱形花坛ABCD的边长为9米,∠B=60°,其中由两个正六边形组成的部分种花,则种花部分的面积为    米2.
15.(2023 舟山模拟)如图,在矩形ABCD中,,AD=2,以点A为圆心,AD长为半径画弧,交AB于点E,则图中阴影部分的面积是   .(结果不取近似值)
16.(2023 杭州一模)如图是以点O为圆心的圆形纸片,AB是⊙O的弦,将该圆形纸片沿直线AB折叠,劣弧恰好经过圆心O.若AB=6,则图中阴影部分的面积为   .
17.(2023 杭州模拟)如图,扇形AOB中,∠AOB=120°,连接AB,以A为旋转中心,将AB旋转30°得到AC,若OA=2,则阴影部分的面积为   .
18.(2022 常山县模拟)如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,连结AC,BD交于点F.
(1)求证:AB=AF.
(2)若⊙O的半径为10,求正五边形ABCDE的面积(结果精确到0.1,参考数据:sin36°≈0.59,cos36°≈0.81,tan36°≈0.73).
19.(2023 温岭市一模)将等腰直角三角板与量角器按如图所示的方式摆放,使三角板的直角顶点与量角器的中心O重合,三角板内部的小等腰直角三角形的两个顶点A,B恰好落在量角器边缘,对应的刻度分别是70°,130°,若CA=5,则阴影部分面积为   .
20.(2022 衢州)如图,C,D是以AB为直径的半圆上的两点,∠CAB=∠DBA,连结BC,CD.
(1)求证:CD∥AB.
(2)若AB=4,∠ACD=30°,求阴影部分的面积.
21.(2022 浦江县模拟)平行四边形的对角线AC⊥AB,以AC为直径的⊙O交AD于点E.
(1)如图1,若=2,求的值.
(2)如图2,若AC=10,∠ACB=15°,把边BC下方的弧以BC为对称轴向上翻折,与对角线AC交于点F,求CF的值.
22.(2023 浦江县模拟)浦江桃形李是地方名果,是浦江县的特产之一.请你运用数学知识,根据素材,帮果农解决问题.
信息及素材
素材一 在专业种植技术人员的正确指导下,果农对桃形李的种植技术进行了研究与改进,使产量得到了增长,根据果农们的记录,2020年桃形李平均每株产量是35千克,2022年达到了50.4千克,每年的增长率是相同的.
素材二 一般采用的是长方体包装盒.
素材三 果农们通过问卷调查发现,顾客也很愿意购买美观漂亮的其它设计的包装纸盒.
任务1:求桃形李产量的年平均增长率;
任务2:现有长80cm,宽75cm的长方形纸板,将四角各裁掉一个正方形(如图1),折成无盖长方体纸盒(如图2).为了放下适当数量的桃形李,需要设计底面积为3300cm2的纸盒,计算此时纸盒的高;
任务3:为了增加包装盒的种类,打算将任务2中的纸板通过图3的方式裁剪,得到底面为正六边形的无盖纸盒(如图4),求出此时纸盒的高.(图中实线表示剪切线,虚线表示折痕.纸板厚度及剪切接缝处损耗忽略不计)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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