第23讲 与圆有关的计算
1.弧长与扇形面积的相关计算
nπr
(1)半径为r的圆的周长:C=2πr ;半径为r,n°的圆心角所对的弧长:l=;
180
nπr1
(2)半径为r的圆的面积:S=πr;半径为r,圆心角为n°,弧长为l的扇形面积:S扇形==lr.
3602
2
2
2.圆锥的侧面积和全面积
(1)圆锥与其侧面展开图的关系:圆锥侧面展开图是扇形;
圆锥底面周长=其侧面展开所得扇形的弧长;圆锥母线长=其侧面展开所得扇形的半径; 底面周长×母线长
(2)圆锥侧面积==πrl;
2
圆锥全面积=侧面积+底面积=πrl+πr(r表示底面圆半径,l表示圆锥的母线长).
2
3.求阴影部分面积的几种常见方法 (1)公式法:直接用公式求解;
(2)割补法:将所求面积分割后,利用规则图形的面积相互加减求解;
(3)拼凑法:将所求面积分割后,利用旋转将部分阴影移位后,组成规则图形求解; (4)等积变形构造方程法:将阴影中某些图形等积变形后移位,重组成规则图形求解; (5)去重法:将阴影部分图形看成是一些基本图形覆盖而成的重叠部分,用整体和差求解.
考点1:弧长计算
【例题1】(2019?湖北武汉?3分)如图,AB是⊙O的直径,M、N是AB(异于A.B)上两点,C是MN上一动点,∠ACB的角平分线交⊙O于点D,∠BAC的平分线交CD于点E.当点C从点M运动到点N时,则C.E两点的运动路径长的比是( )
A.2
B.
?2 C.
3 2D.5 2【分析】如图,连接EB.设OA=r.易知点E在以D为圆心DA为半径的圆上,运动轨迹是GF,点C的运动轨迹是MN,由题意∠MON=2∠GDF,设∠GDF=α,则∠MON=2α,利用弧长公式计算即可解决问题. 【解答】解:如图,连接EB.设OA=r.
∵AB是直径, ∴∠ACB=90°, ∵E是△ACB的内心, ∴∠AEB=135°, ∵∠ACD=∠BCD, ∴AD=DB, ∴AD=DB=2r, ∴∠ADB=90°,
易知点E在以D为圆心DA为半径的圆上,运动轨迹是GF,点C的运动轨迹是MN, ∵∠MON=2∠GDF,设∠GDF=α,则∠MON=2α
∴
MN的长GF的长=
a?2r2a?r ?=2.
180180故选:A.
归纳:1.求弧长,要先确定两个要素,一是弧所在圆的半径,二是弧所在扇形的圆心角,再代入弧长公式计算即可.
2.同一正多边形的渐开线每部分弧所对的圆心角不变,半径后一段比相邻的前一段增加一个正多边形的边2π×ma
长.边长为a的正n边形的渐开线第m段弧长为.
n考点2:阴影部分面积的计算
【例题2】如图,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,AB=2,点D为AB的中点,以点D为圆心作圆心角为90°的扇形DEF,点C恰在弧EF上,则图中阴影部分的面积为________.
解析:如图,连接CD,作DM⊥BC,DN⊥AC.DF交BC于点G,∵CA=CB,∠ACB=90°,
1290π×1π点D为AB的中点,∴DC=AB=1,四边形DMCN是正方形,DM=,则扇形FDE的面积是:=,
223604∵CA=CB,∠ACB=90°,点D为AB的中点,∴CD平分∠BCA,又∵DM⊥BC,DN⊥AC,∴DM=DN,∵∠GDH∠DMG=∠DNH??
=∠MDN=90°,∴∠GDM=∠HDN,在△DMG和△DNH中,?∠GDM=∠HDN,∴△DMG≌△DNH(AAS),
??DM=DN1π1
∴S四边形DGCH=S四边形DMCN=,则阴影部分的面积是:-
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2