资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台2024--2025学年中考数学上第二轮专题复习专题二 弧长、扇形面积的相关计算一、知识总结1.弧长及扇形的面积:(1)半径为r,n°的圆心角所对的弧长公式: ;(2)半径为R,n°的圆心角所对的扇形面积公式: (l是扇形的弧长);2.圆锥的侧面积和全面积:圆锥的侧面展开图是一个扇形,若设圆锥的母线长为l,底面半径为r;那么这个扇形的半径为圆锥的母线长l,扇形的弧长为圆锥的底面圆周长2πr。(1)圆锥的侧面积公式:(其中l是圆锥的母线长,r是圆锥的底面半径);(2)圆锥的全面积公式:S圆锥全=侧面积+底面圆面积=πrl+πr2;3.求阴影部分面积的几种常见方法:(1)公式法;(2)割补法;(3)拼凑法;(4)等积变形构造方程法;(5)去重法。4.正方形的面积:设正方形边长为a,对角线长为b,S正方形=。二、真题演练这部分考题的考查题型基本是选择题、填空题,主要考查弧长的计算,阴影部分面积的计算,不规则图形面积的计算,从各地真题分析,命题在继承中有创新,创新体现在加大开放探究,注重学生实际情境中对学生思维认知能力的考查。1.[2024年山西中考真题]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).通过测量得到扇形AOB的圆心角为,,点C,D分别为OA,OB的中点,则花窗的面积为________.2.[2023年山西中考真题]中国高铁的飞速发展,已成为中国式现代化建设的重要标志,如图是高铁线路在转向处所设计的圆曲线(即圆弧),高铁列车在转弯时的曲线起点为A,曲线终点为B,过点A,B的两条切线相交于点C,列车在从A到B行驶的过程中转角为60°.若圆曲线的半径,则这段圆曲线的长为( )A. B. C. D.3.[2022年山西中考真题]如图,扇形纸片AOB的半径为3,沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在上的点C处,图中阴影部分的面积为( )A. B. C. D.4.[2021年山西中考真题]如图,正六边形ABCDEF的边长为2,以点A为圆心,AC的长为半径画弧,得,连接AC,AE,则图中阴影部分的面积为( )A. B. C. D.5.[2020年山西中考真题]中国美食讲究色香味美,优雅的摆盘造型也会让美食锦上添花,图①中的摆盘,其形状是扇形的一部分,图②是其几何示意图(阴影部分为摆盘),通过测量得到两点之间的距离为,圆心角为60°,则图中摆盘的面积是( )A. B. C. D.6.[2019年山西中考真题]如图,在中,,,,以AB的中点O为圆心,OA的长为半径作半圆交AC于点D,则图中阴影部分的面积为( )A. B. C. D.7.[2024年江苏无锡中考真题]已知圆锥的底面圆半径为3,母线长为4,则圆锥的侧面积为( )A. B. C. D.8.[2024年山东潍坊中考真题]如图,圆柱的底面半径为,高为1,下列关于该圆柱的结论正确的有( )A.体积为 B.母线长为1C.侧面积为 D.侧面展开图的周长为9.[2024年宁夏中考真题]如图,是的外接圆,AB为直径,点D是的内心,连接AD并延长交于点E,过点E作的切线交AB的延长线于点F.(1)求证:;(2)连接CE,若的半径为2,,求阴影部分的面积(结果用含π的式子表示).10.[2024年河北中考真题]已知的半径为3,弦,中,,,.在平面上,先将和按图1位置摆放(点B与点N重合,点A在上,点C在内),随后移动,使点B在弦上移动,点A始终在上随之移动,设.(1)当点B与点N重合时,求劣弧的长;(2)当时,如图2,求点B到的距离,并求此时x的值;(3)设点O到的距离为d.①当点A在劣弧上,且过点A的切线与垂直时,求d的值;②直接写出d的最小值.三、中考预测预测2025年中考中这部分内容的以考查不规则图形面积、弧长计算、圆锥侧面计算为重点,综合应用圆周角定理及推论、切线的判定、性质进行计算与证明,注重在实际情境中对弧长,面积的考查,注重学生思维认知能力的考查。1.如图,已知长方形ABCD的宽,以点B为圆心,线段AB的长为半径画弧与边BC交于点E,连接DE.若.(1)用含x的代数式表示图中阴影部分的面积;(2)当时,求图中阴影部分的面积.(计算结果保留)2.如图,半圆O的直径,以长为2的弦为直径,向点O方向作半圆M,其中P点在弧上且不与A点重合,但Q点可与B点重合.(1)弧的长与弧的长之和为定值l,请直接写出l的值;(2)请直接写出点M与的最大距离,此时点间的距离;点M与的最小距离,此时半圆M的弧与所围成的封闭图形面积.(3)当半圆M与相切时,求弧的长.(注:结果保留,)3.[2023届·河北唐山·二模]如图,点P是内一点,,垂足为点D,将线段绕点P顺时针旋转得到扇形,过点E作交于点M,连接,与弧交于点F,过点P作交于点N.(1)求证:;(2)已知,.①通过计算比较线段和弧哪个长度更长;②计算图中阴影部分的面积(结果保留).(参考数据:).4.如图,在矩形中,点边上,且,过点,垂足为点.(1)求证:;(2)以为圆心,长为半径作弧交于点,若求阴影部分的面积.(结果保留)5.如图,秋千拉绳AB长为3m,静止时踩板离地面0.5m,某小朋友荡该秋千,当秋千在最高处时踩板离地面2m(左右对称),请计算该秋千所荡过的最大弧长(精确到0.1m).6.装有水的水槽放置在水平台面上,其横截面是以为直径的半圆,,如图和图所示,为水面截线,为台面截线,,半圆与相切于水槽最低点,如图,初始情况下,重合,且.计算:在图1中.(1)求圆心到水面的距离;(2)求水槽最高和最低点之间的距离;探究:将图中的水槽沿向右作无滑动的滚动,当时停止滚动,如图.()在图中画出此时的水面截线,并求圆心移动的距离.拓展:在图滚动至图的过程中,有一段弧从未露出水面,求其所对扇形的面积.(参考数据:,,)7.在平面内,将小棒经过适当的运动,使它调转方向(调转前后的小棒不一定在同一条直线上),那么小棒扫过区域的面积如何尽可能地小呢?已知小棒长度为4,宽度不计.方案1:将小棒绕中点O旋转180°到,设小棒扫过区域的面积为(即图中灰色区域的面积,下同);方案2:将小棒先绕A逆时针旋转60°到,再绕C逆时针旋转60°到,最后绕B逆时针旋转60°到,设小棒扫过区域的面积为. (1)①______,______;(结果保留)②比较与的大小.(参考数据:,.)(2)方案2可优化为方案3:首次旋转后,将小棒先沿着小棒所在的直线平移再分别进行第2、3次旋转,三次旋转扫过的面积会重叠更多,最终小棒扫过的区域是一个等边三角形.①补全方案3的示意图;②设方案3中小棒扫过区域的面积为,求.(3)设计方案4,使小棒扫过区域的面积小于,画出示意图并说明理由.8.[2024届·广东东莞·二模]如图,菱形ABCD的边长为4cm,,弧BD是以点A为圆心,AB长为半径的弧,弧CD是以点B为圆心,BC长为半径的弧,则阴影部分的面积为______.9.[2024届·山东济宁·模拟考试]如图,在矩形中,以点D为圆心,长为半径画弧,以点C为圆心,长为半径画弧,两弧恰好交于边上的点E处,若,则阴影部分的面积为____.10.[2023届·山西太原·一模校考]《梦溪笔谈》是北宋的沈括所著的笔记体综合性科学著作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图,弧是以点O为圆心,为半径的圆弧,C是弦的中点,且.“会圆术”给出弧的弧长的近似值s的计算公式: .当,时,_____.11.如图,在矩形中,,,以A为圆心,长为半径画弧交于点E,以C为圆心,长为半径画弧交的延长线于点F,则图中阴影部分的面积是_____.12.如图,在中,,,.现分别以点B,C为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点M,N,连接MN,交BC于点D,以点D为圆心,CD长为半径画弧,交AB于点E,则图中阴影部分的面积为____________(结果保留).圆锥是生活中常见的立体图形,如雪糕筒,漏斗,羽毛球,路障等,赵亮同学用一个如图①所示的扇形围成如图②所示的圆锥,为圆锥的高,点D为母线上的中点,,为底面圆半径,,求图①中的长度.(参考数据:取,,)解:如图②,因为,所以,因为在中,点D为边中点,,所以(__________)(填推理依据),_________(填“”或“”).如图①,所以_______(填相应的三角形函数值)________()(结果精确到).2024--2025学年中考数学上第二轮专题复习专题二 弧长、扇形面积的相关计算(解析版)一、知识总结1.弧长及扇形的面积:(1)半径为r,n°的圆心角所对的弧长公式: ;(2)半径为R,n°的圆心角所对的扇形面积公式: (l是扇形的弧长);2.圆锥的侧面积和全面积:圆锥的侧面展开图是一个扇形,若设圆锥的母线长为l,底面半径为r;那么这个扇形的半径为圆锥的母线长l,扇形的弧长为圆锥的底面圆周长2πr。(1)圆锥的侧面积公式:(其中l是圆锥的母线长,r是圆锥的底面半径);(2)圆锥的全面积公式:S圆锥全=侧面积+底面圆面积=πrl+πr2;3.求阴影部分面积的几种常见方法:(1)公式法;(2)割补法;(3)拼凑法;(4)等积变形构造方程法;(5)去重法。4.正方形的面积:设正方形边长为a,对角线长为b,S正方形=。二、真题演练这部分考题的考查题型基本是选择题、填空题,主要考查弧长的计算,阴影部分面积的计算,不规则图形面积的计算,从各地真题分析,命题在继承中有创新,创新体现在加大开放探究,注重学生实际情境中对学生思维认知能力的考查。1.[2024年山西中考真题]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).通过测量得到扇形AOB的圆心角为,,点C,D分别为OA,OB的中点,则花窗的面积为________.答案:解析:由题意知,,点C,D分别是,的中点,,,花窗的面积为,故答案为:.2.[2023年山西中考真题]中国高铁的飞速发展,已成为中国式现代化建设的重要标志,如图是高铁线路在转向处所设计的圆曲线(即圆弧),高铁列车在转弯时的曲线起点为A,曲线终点为B,过点A,B的两条切线相交于点C,列车在从A到B行驶的过程中转角为60°.若圆曲线的半径,则这段圆曲线的长为( )A. B. C. D.答案:B解析:由题意可知,,,,的长度为.3.[2022年山西中考真题]如图,扇形纸片AOB的半径为3,沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在上的点C处,图中阴影部分的面积为( )A. B. C. D.答案:B解析:连接OC,则,是等边三角形,.同理,,.,四边形ACBO是菱形,,.4.[2021年山西中考真题]如图,正六边形ABCDEF的边长为2,以点A为圆心,AC的长为半径画弧,得,连接AC,AE,则图中阴影部分的面积为( )A. B. C. D.答案:A解析:六边形ABCDEF是正六边形,,,,,,.如图,过点B作于点H,则,,.5.[2020年山西中考真题]中国美食讲究色香味美,优雅的摆盘造型也会让美食锦上添花,图①中的摆盘,其形状是扇形的一部分,图②是其几何示意图(阴影部分为摆盘),通过测量得到两点之间的距离为,圆心角为60°,则图中摆盘的面积是( )A. B. C. D.答案:B解析:6.[2019年山西中考真题]如图,在中,,,,以AB的中点O为圆心,OA的长为半径作半圆交AC于点D,则图中阴影部分的面积为( )A. B. C. D.答案:A解析:在中,,,,,,,,,阴影部分的面积是:,故选:A.7.[2024年江苏无锡中考真题]已知圆锥的底面圆半径为3,母线长为4,则圆锥的侧面积为( )A. B. C. D.答案:B解析:,故选:B.8.[2024年山东潍坊中考真题]如图,圆柱的底面半径为,高为1,下列关于该圆柱的结论正确的有( )A.体积为 B.母线长为1C.侧面积为 D.侧面展开图的周长为答案:BC解析:A.圆柱的底面半径为,高为1,圆柱的体积为,故选项A不符合题意;B.圆柱的高为1,圆柱的母线长为1,故选项B正确,符合题意;C.圆柱的底面半径为,高为1,圆柱的底面周长为,侧面积为,故选项C正确,符合题意;D.圆柱的底面周长为,高为1,圆柱的侧面展开图的周长为,故选项D错误,不符合题意综上,正确的结论为B,C,故选:BC.9.[2024年宁夏中考真题]如图,是的外接圆,AB为直径,点D是的内心,连接AD并延长交于点E,过点E作的切线交AB的延长线于点F.(1)求证:;(2)连接CE,若的半径为2,,求阴影部分的面积(结果用含π的式子表示).答案:(1)见解析(2)解析:(1)证明:连接OE,交BC于点G,,,又为的内心,,,,又为的直径,,,又为的切线且OE为的半径,,,;(2)连接BE,,,,,,,.10.[2024年河北中考真题]已知的半径为3,弦,中,,,.在平面上,先将和按图1位置摆放(点B与点N重合,点A在上,点C在内),随后移动,使点B在弦上移动,点A始终在上随之移动,设.(1)当点B与点N重合时,求劣弧的长;(2)当时,如图2,求点B到的距离,并求此时x的值;(3)设点O到的距离为d.①当点A在劣弧上,且过点A的切线与垂直时,求d的值;②直接写出d的最小值.答案:(1)π(2)点B到的距离为2;3(3)①;②解析:(1)如图,连接,,的半径为3,,,为等边三角形,,的长为;(2)过B作于I,过O作于H,连接,,,四边形是矩形,,,,,,而,,点B到的距离为2;,,,,;(3)①如图,过点A的切线与垂直,过圆心,过O作于J,过O作于K,而,四边形为矩形,,,,,,,,即;②如图,当B为中点时,过O作于L,过O作于J,,,此时最短,如图,过A作于Q,而,B为中点,则,由(2)可得,,,,,,,,设,则,,解得:(不符合题意的根舍去),d的最小值为.三、中考预测预测2025年中考中这部分内容的以考查不规则图形面积、弧长计算、圆锥侧面计算为重点,综合应用圆周角定理及推论、切线的判定、性质进行计算与证明,注重在实际情境中对弧长,面积的考查,注重学生思维认知能力的考查。1.如图,已知长方形ABCD的宽,以点B为圆心,线段AB的长为半径画弧与边BC交于点E,连接DE.若.(1)用含x的代数式表示图中阴影部分的面积;(2)当时,求图中阴影部分的面积.(计算结果保留)答案:(1)(2)解析:(1)AB、BE是半径,,,,长方形ABCD的宽,,,,;(2)当时,.2.如图,半圆O的直径,以长为2的弦为直径,向点O方向作半圆M,其中P点在弧上且不与A点重合,但Q点可与B点重合.(1)弧的长与弧的长之和为定值l,请直接写出l的值;(2)请直接写出点M与的最大距离,此时点间的距离;点M与的最小距离,此时半圆M的弧与所围成的封闭图形面积.(3)当半圆M与相切时,求弧的长.(注:结果保留,)答案:(1);(2),2,,;(3)半圆M与相切,分两种情况:①如图1,半圆M与切于点T时,连结.则,在中,,.在中,,,即,.弧的长.②如图2,半圆M与切于点S时,连结.根据圆的对称性,同理得弧的长为,得弧的长为.综上,弧的长为或.解析: 3.[2023届·河北唐山·二模]如图,点P是内一点,,垂足为点D,将线段绕点P顺时针旋转得到扇形,过点E作交于点M,连接,与弧交于点F,过点P作交于点N.(1)求证:;(2)已知,.①通过计算比较线段和弧哪个长度更长;②计算图中阴影部分的面积(结果保留).(参考数据:)答案:(1)见解析(2)①更长②解析:(1)证明:,,将线段绕点P顺时针旋转得到,,,,,,,,,在和中,,;(2)①,,在中,,,,,弧长度,;更长;②,,,.4.如图,在矩形中,点边上,且,过点,垂足为点.(1)求证:;(2)以为圆心,长为半径作弧交于点,若求阴影部分的面积.(结果保留)答案:(1)证明四边形是矩形, 在中,(2)解:由(1)知,阴影部分的面积=的面积-扇形的面积解析:5.如图,秋千拉绳AB长为3m,静止时踩板离地面0.5m,某小朋友荡该秋千,当秋千在最高处时踩板离地面2m(左右对称),请计算该秋千所荡过的最大弧长(精确到0.1m).答案:解:由题意得,m,m,m,作于点G,则 m,m,在中,,,根据对称性,知,故秋千所荡过的最大弧长是(m).解析:6.装有水的水槽放置在水平台面上,其横截面是以为直径的半圆,,如图和图所示,为水面截线,为台面截线,,半圆与相切于水槽最低点,如图,初始情况下,重合,且.计算:在图1中.(1)求圆心到水面的距离;(2)求水槽最高和最低点之间的距离;探究:将图中的水槽沿向右作无滑动的滚动,当时停止滚动,如图.()在图中画出此时的水面截线,并求圆心移动的距离.拓展:在图滚动至图的过程中,有一段弧从未露出水面,求其所对扇形的面积.(参考数据:,,)【答案】计算:(1);(2);(3);拓展:【分析】(1)设交于点,根据垂径定理得出,进而勾股定理即可求解;(2)连接,勾股定理求得,进而根据,即可求解;(3)根据解直角三角形得出,则,依题意,点移动的距离即为的长,根据弧长公式,即可求解;拓展:作,则段弧从未露出水面,进而根据扇形面积公式,即可求解.【详解】(1)解:如图所示,设交于点,∵,则,∵∴∴,在中,即圆心到水面的距离;(2)如图所示,连接,∵是直径,∴,∴由(1)可得∴∴和最低点之间的距离为;(3)如图所示,∵∴∴,又∵∴根据题意,点移动的距离即为的长,7.在平面内,将小棒经过适当的运动,使它调转方向(调转前后的小棒不一定在同一条直线上),那么小棒扫过区域的面积如何尽可能地小呢?已知小棒长度为4,宽度不计.方案1:将小棒绕中点O旋转180°到,设小棒扫过区域的面积为(即图中灰色区域的面积,下同);方案2:将小棒先绕A逆时针旋转60°到,再绕C逆时针旋转60°到,最后绕B逆时针旋转60°到,设小棒扫过区域的面积为. (1)①______,______;(结果保留)②比较与的大小.(参考数据:,.)(2)方案2可优化为方案3:首次旋转后,将小棒先沿着小棒所在的直线平移再分别进行第2、3次旋转,三次旋转扫过的面积会重叠更多,最终小棒扫过的区域是一个等边三角形.①补全方案3的示意图;②设方案3中小棒扫过区域的面积为,求.(3)设计方案4,使小棒扫过区域的面积小于,画出示意图并说明理由.【答案】(1)①,;②(2)①见解析;②(3)见解析【分析】(1)①利用圆的面积公式计算,利用方案2扫过区域为三个圆心角为60°且半径为4的扇形面积减去两倍的面积计算;②利用参考数据计算近似值再比较即可;(2)①依题意补全方案3的示意图即可;②利用等边三角形的高是4,计算出底边,再利用面积公式计算即可;(3)作等边,首先让点B在上运动,点A在的延长线上,运动,使得的长度保持不变,当点B运动到点C时,由此边调转到边,接着两次同样的方式旋转到边和边,从而得到最终小棒扫过的区域,由于所得区域非常不规则,因此可以利用放缩法证明.【详解】(1)解:①由依题意得:,,∴又依题意得:方案2扫过区域为三个圆心角为60°且半径为4的扇形面积减去两倍的面积.等边三角形的面积公式:,为等边三角形的边长.∴故答案是:,;②∵,,,∴;(2)①依题意补全方案3的示意图如下: ②连接,M为切点,则的中点, 设,则,由勾股定理得:,即,解得:,∴,∴.(3)设计方案4:如下图,是等边三角形,首先让点B在上运动,点A在的延长线上运动,使得的长度保持不变,当点B运动到点C时,由此边调转到边,接着两次同样的方式旋转到边和边,最终小棒扫过的区域是如下图所示. 对于第一次旋转,当旋转旋转到时,此时,又作,则依题意得:阴影部分比等边三角形多三块全等的图形,记每块面积为,则有,F为的中点,∵,∴,∴,∴.8.[2024届·广东东莞·二模]如图,菱形ABCD的边长为4cm,,弧BD是以点A为圆心,AB长为半径的弧,弧CD是以点B为圆心,BC长为半径的弧,则阴影部分的面积为______.答案:解析:如图,连接BD,四边形ABCD是菱形,,,是等边三角形,,又菱形的对边,,,,,,,.故答案为.9.[2024届·山东济宁·模拟考试]如图,在矩形中,以点D为圆心,长为半径画弧,以点C为圆心,长为半径画弧,两弧恰好交于边上的点E处,若,则阴影部分的面积为____.答案:/0.5解析:连接,如下图:∵四边形是矩形,,∴,,,∴,,∴扇形的面积为:,∵的面积为:,∴阴影部分的面积为:.故答案为:.10.[2023届·山西太原·一模校考]《梦溪笔谈》是北宋的沈括所著的笔记体综合性科学著作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图,弧是以点O为圆心,为半径的圆弧,C是弦的中点,且.“会圆术”给出弧的弧长的近似值s的计算公式: .当,时,_____.答案:3解析:如图所示,连接,,,C是弦的中点,,,,,O、C、D三点共线,,.故答案为:3.11.如图,在矩形中,,,以A为圆心,长为半径画弧交于点E,以C为圆心,长为半径画弧交的延长线于点F,则图中阴影部分的面积是_____.答案:解析:在矩形中,,,,,,图中阴影部分的面积为:.故答案为:.12.如图,在中,,,.现分别以点B,C为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点M,N,连接MN,交BC于点D,以点D为圆心,CD长为半径画弧,交AB于点E,则图中阴影部分的面积为____________(结果保留).答案:解析:连接DE,如图.由题中作图步骤可知点D为BC边的中点,.,,,,,,,.圆锥是生活中常见的立体图形,如雪糕筒,漏斗,羽毛球,路障等,赵亮同学用一个如图①所示的扇形围成如图②所示的圆锥,为圆锥的高,点D为母线上的中点,,为底面圆半径,,求图①中的长度.(参考数据:取,,)解:如图②,因为,所以,因为在中,点D为边中点,,所以(__________)(填推理依据),_________(填“”或“”).13 .如图①,所以_______(填相应的三角形函数值)________()(结果精确到).【答案】在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半,,,【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,三角函数的应用,根据在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半得,再根据,求出r,再根据弧长等于圆锥底面圆的周长即可得出答案.【详解】解:如图②,因为,所以,因为在中,点D为边中点,,所以(在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半)(填推理依据),(填“”或“”).如图①,所以(填相应的三角形函数值)()(结果精确到).21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源预览