1、1第二章 第七节 弧长及扇形的面积1RtABC 中,C=90,AC= 3,BC=4,把它沿 AC 所在直线旋转一周,则所得几何体的侧面积是( )A12 B15 C20 D362如图,小红同学要用纸板制作一个高 4cm,底面周长是 6cm 的圆锥形漏斗模型,若不计接缝和损耗,则她所需纸板的面积是( )A12cm 2 B15cm 2 C18cm 2 D24cm 23如图,一张半径为 1 的圆形纸片在边长为 (3)a的正方形内任意移动,则在该正方形内,这张圆形纸片“不能接触到的部分”的面积是( )A 2a B 4 C D 2(4)a4已知一个扇形的弧长为 5cm,圆心角是 150,则它的半径长为(
2、)A 6cm B5cm C4cm D3cm5如图,在ABC 中,BC=5,以点 A 为圆心,2 为半径的A 与 BC 相切于点 D,交 AB 于点 E,交AC 于点 F,且EAF=80,则图中阴影部分的面积为( )A5-89B10-89C89D56一个圆锥的底面半径为 52,母线长为 6,则此圆锥的侧面展开图的圆心角是( )A180 B150 C120 D9027一张圆心角为 45的扇形纸板和圆形纸板按如图方式分别剪成一个正方形,边长都为 1,则扇形和圆形纸板的面积比是( )A 5:4 B 5:2 C 5:2 D 5: 28用半径为 3cm,圆心 角是 120的扇形围成一个圆锥的侧面,这个圆锥
3、底面半径为( )A2cm B15cm Ccm D1cm9若圆锥的底面半径为 2cm,母线长为 3cm,则它的侧面积为( )A 2cm 2 B 3cm 2 C 6cm 2 D 12cm 210如图,魔幻游戏中的小精灵(灰色扇形 OAB)的面积为 30,OA 的长度为 6,初始位置时 OA与地面垂直,在没有 滑动的情况下,将小精灵在平坦的水平地面上沿直线向右滚动至终止位置,此时 OB 与地面垂直,则点 O 移动的距离是( )A B5 C10 D1511如图,边长为 2 的正方形 MNEF 的四个顶点在大圆 O 上,小圆 O 与正方形各边都相切,AB 与 CD是大圆 O 的直径,ABCD,CDMN,
4、则图中阴影部分的面积是_12已知圆锥的母线长 OA=8,底面圆的半径 r=2,若一只小虫从点 A 出 发,绕圆锥的侧面爬行一周后又回到 A 点,则小虫爬行的最短路线的长是 (结果保留根号) 313如图,半径为 6 的半圆中,弦 CDAB,CAD=30 0,则 S 阴 =_ 14钟面上分针的长为 1,从 9 点到 9 点 30 分,分针在钟面上扫过的面积是_15一个圆锥的左视图是一个等腰直角三角形,则这个圆锥 的侧面展开图的圆心角等于_16如图矩形 ABCD 中,AD=1,CD= 3,连接 AC,将线段 AC、AB 分别绕点 A 顺时针旋转 90至AE、AF,线段 AE 与弧 BF 交于点 G,
5、连接 CG,则图中阴影部分面积为_17已知一个扇形的弧长为 10cm,圆心角是 150,则它的半径长为 18如图,三个同心圆扇形的圆心角AOB 为 120o,半径 OA 为 6cm,C、D 是圆弧 AB 的三等分点,则阴影部分的面积等于_cm 219如图 ,AB 是O 的直径,点 E 为 BC 的中点,AB=4,BED=120,则图中阴影部分的面积之和是 420边长为 4cm 的正方形 ABCD 绕它的顶点 A旋转 180,顶点 B 所经过的路线长为(_)cm21如图,BC 是O 的弦,ODBC 于 E,交 BC于 D,点 A 是优弧 mC上的动点(不与 B、C 重合),BC= 34,ED=2
6、(1)求O 的半径;(2)求 cosA 的值及图中阴影部分面积的最大值.22在同一平面直角坐标系中有 6 个点 A(1,1) ,B(-3,-1) ,C(-3,1) ,D(-2,-2) ,(23)E, (04)F, (1)画出 ABC 的外接圆P,并指出点 D与P 的位置关系;(2)若将直线 沿 y轴向上平移,当它经过点 时,设此时的直线为1l判断直线 1l与P 的位置关 系,并说明理由;再将直线 绕点 D按顺时针方向旋转,当它经过点 C时,设此时的直线为 2l求直线 2l与P 的劣弧 C围成的图形的面积 S(结果保留 )xy654321 O523如图,ABC 中,以 AB 为直径的O 交 AC
7、 于点 D,DBC=BAC(1)求证:BC 是O 的切线(2)若O 的半径为 2,BAC=30,求图中阴影部分的面积24如图,四边形 ABCD 是O 的内接四边 形,ABC2D,连接 OA,OB,OC,AC,OB 与 AC 相交于点 E.(1)求OCA 的度数;(2)若COB3AOB,OC2 ,求图中阴影部分的面积(结果保留 和根号)625 (1)如图一,图二,等边三角形 MNP 的边长为 1,线段 AB 的长为 4,点 M 与 A 重合,点 N 在线段 AB 上MNP 沿线段 AB 按 AB的方向滚动, 直至MNP 中有一个点与点 B 重合为止,则点 P经过的路程为 ;(2)如图三,正方形
8、MNPQ 的边长为 1,正方形 ABCD 的边长为 2,点 M 与点 A 重合,点 N 在线段AB 上,点 P 在正方形内部,正方形 MNPQ 沿正方形 ABCD 的边按 BCD 的方向滚动,始终保持 M,N,P,Q 四点在正方形内部或边界上,直至正方形 MNPQ 回到初始位置为止,则点 P经过的最短路程为 (注:以MNP 为例,MNP 沿线段 AB 按 AB的方向滚动指的是先以顶点 N 为中心顺时针旋转,当顶点 P 落在线段 AB 上时,再以顶点 P 为中心顺时针旋转,如此继续多边形沿直线滚动与此类似 )26图中的小方格都是边长为 1 的正方形,ABC 的顶点都在正方形的顶点上(1)在方格图
9、中将ABC 先向上平移 3 格,再向右平移 4 格,画出平移后的A 1B1C1; 再将A 1B1C1绕点 A1顺时针旋转 90,画出旋转后的A 1B2C2;(2)求顶点 C 在整个运动过程中所经过的路径长727如图,在矩形 ABCD 中,AB=8cm,BC=4cm,以点 A 为圆心,AD 为半径作圆与 BA 的延长线交于点 E,连接 CE,则阴影部分的面 积是 cm 228如图,AB 与O 相切于点 C,OA,OB 分别交O 于点 D,E,CD=CE(1)求证:OA=OB;(2)已知 AB=4 ,OA=4,求阴影部分的面积8答案:1C试题分析: RtABC 沿 AC 所在直线旋转一周,所得几何
10、体为圆锥,母线 AB 的长= 22345ABC,所以圆锥的侧面积= 1245=20故选 C2B试题分析:底面周长是 6,底面圆的半径为 3cm,高为 4cm,母线长 5cm,根据圆锥侧面积= 1底面周长母线长,可得 S= 1265=15cm 2 故选 B3B试题分析:不能接触的面积等于边长为 2 的正方形的面积减去半径为 1 的圆的面积,即 S=44A试题分析:根据弧长公式 l= 进行计算即可解:l=5cm,n=150,l= ,r= = =6cm故选 A点拨:本题考查了弧长的计算,解题的关键是熟悉弧长公式 l= 5A试题解析:连接 AD,9BC 是切线,ADBC,S 阴 =SABC -S 扇形
11、 AEF=21808 552369故选 A6B试题分析: 562180n,解得 n=150故选 B7A 试题分析:如图,由已知可知扇形的半径为 = ,圆的半径为 ,S 扇形 = ,S 圆 = = ,S 扇形 :S 圆 =5:4;故选 A8D试题分析:圆锥展开图的圆心角=底面半径母线长360,本题中母线长为 3cm,则底面半径为1cm9C解:依题意知母线长=3cm,底面半径 r=2cm,则由圆锥的侧面积公式得 S= rl=23=6cm 2故选:C10C试题分析:点 O 移动的距离是弧长,根据扇形的面积公式即可求解解:设弧长是 l,根据题意得: l6=30;解得:l=10故选 C10点拨:本题主要
12、考查了扇形的面积公式,正确理解点 O 移动的距离是弧长是解题的关键11 试题分析:小圆 O 与正方形各边都相切,AB 与 CD 是大圆 O 的直径,ABCD,CDMN,图形是中心对称图形,大圆的半径为 ,图中阴影部分的面积=S 扇形 OBC= = 故答案为 128 2试题分析:圆锥的侧面展开图,如图所示:圆锥的底面周长=22=4,设侧面展开图的圆心角的度数为 n 810 =4,解得 n=90,最短路程为: 28+ =8 故答案为:8 13 6.试题分析:连接 ,OCD, /,30ABCD, 根据圆周角定理得出260A,2=.3CODS阴 扇 形14 12解析:因为从 9 点到 9 点 30 分
13、分针扫过的扇形的圆心角是 180,根据扇形面积公式,则分针在钟面上扫过的面积是: 218036,故答案为: 12.15180 2度11试题分析:设这等腰直角三角形的腰长为 a,根据等腰直角三角形的性质得斜边长为 2a,这个圆锥的侧面展开图的圆心角的度数为 n,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得到 2( 2a)= 180n,然后解方程即可试题解析:设这等腰直角三角形的腰长为 a,则斜边长为 a,这个圆锥的侧面展开图的圆心角的度数为 n,根据题意得 2( 2a)= 180n,解得 n=180 16 2 3.试题分析:在矩形 ABCD 中,A
14、D=1,CD= 3,AC=2,tanCAB= BCAD= 3,CAB=30,线段 AC、AB 分别绕点 A 顺时针旋转 90至 AE、AF,CAE=BAF=90,BAG=60,AG=AB= 3,阴影部分面积=S ABC +S 扇形 ABGS ACG = 12 31+ 12 32= 2.1712试题分析:由题意得,l=10cm,n=150,故可得:10= 5018r,解得:r=12cm故答案为:12184解:扇形面积= 4036=4(cm 2) 12点拨:本题考查了割补法求图形的面积,观察此图可发现,阴影部分的面积正好是一个小扇形的面积,然后利用扇形面积公式计算即可19试题分析:首先连接 AE,
15、OD、OE,证明ABC 是等边三角形则EDC 是等边三角形,边长是2而 和弦 BE 围成的部分的面积= 和弦 DE 围成的部分的面积据此即可求阴影部分的面积= = 204 试 题解析:边长为 4cm 的正方形 ABCD 绕它的顶点 A 旋转 180,顶点 B 所经过的路线是一段弧长,弧长是以点 A 为圆心,AB 为半径,圆心角是 180的弧长,根据弧长公式可得: 1804=4故选 A21 (1)4;(2) 32, 8.试题分析:(1)连接 OB,利用垂径定理易得 BE 的长,在 RtOBE 中,设半径为 R,利用勾股定理得到关于 R 的方程,解方程即可求得半径长;(2)在 RtBOE 中,根据
16、锐角三角函数定义可求得 6BOE0,根据圆周角定理可得 3A0,从而求得 cosA 的值;因为弓形 BD 的面积不变,所以当ABD 的面积最大时,阴影部分的面积最大,即点 A 在线段 BD 的中垂线上时阴影部分面积的最大,从而连接 BD,过 O 作 MNBD,垂足为N,交优弧 BmC于点 M,连接 MB、MD,根据 BOMDDSS 阴 影 扇 形 即可求得图中阴影部分面 积的最大值.试题解析:(1)如图,连接 OB.13ODBC, 1BEC4322. 设O 的半径为 R,则 ODER,在 RtOEB 中,OB 2=OE2+BE2,即 222,解得 R=4.(2)在 RtBOE 中, BEO23
17、sin4 , 6BOE0. ABD130 cos0A . 连接 BD,过 O 作 MNBD,垂足为 N,交优弧 mC于点 M,连接 MB、MD. 当点 A 运动到点 M 时,阴影部分的面积最大. 60BD,,BOD 是等边三角形. BD=4.又ONBD, 12BD. OB2D8436S03扇 形 ,MDOM1111NSN4222 , BOMDDS83 阴 影 扇 形 .22 (1)详见解析;(2)相切;直线 l2与劣弧 CD 围成的图形的面积为试题分析:(1)所画P 如图所示,由图可知P 的半径为 ,而 PD= 14点 D 在P 上(2)直线 EF 向上平移 1 个单位经过点 D,且经过点 G
18、(0,3) ,PG 2=12+32=10,PD 2=5,DG 2=5PG 2=PD2+DG2则PDG=90,PDl 1直线 l1与P 相切PC=PD= ,CD= ,PC 2+PD2=CD2CPD=90 度S 扇形 = , 直线 l2与劣弧 CD 围成的图形的面积为 23 (1)见解析(2) 23试题分析:(1)根据条件证明ABC=90即可得出结论;(2)连接 OD,证明OBD 是等边三角形,得出DOB=60,然后根据 S 阴影 =S 扇形 OBDS OBD 计算即可试题解析:(1)AB 是O 的直径,ADB=90,ABD+BAC=90,DBC=BAC,ABD+DBC=90,BC 是O 的切线(
19、2)连接 OD,如图:15BAC=30,BOD=60,OB=OD,OBD 是等边三角形,S 阴影 =S 扇形 OBDS OBD = 3213602 24 (1)30(2)3-2 试题分析:(1)圆内接四边形性质得到ABC+D=180,根据ABC=2D 得到D+2D=180,从而求得D=60,由 OA=OC 得到OAC=OCA=30;(2)由COB=3AOB 得到AOB=30,从而有COB 为直角,然后利用 S 阴影 =S 扇形 OBCS OEC 求解试题解析:(1)四边形 ABCD 是O 的内接四边形,ABC+D=180,ABC=2D,D+2D=180,D=60,AOC=2D=120,OA=O
20、C,OAC=OCA=30;(2)COB=3AOB,AOC=AOB+3AOB=120,AOB=30,COB=AOCAOB=90,在 RtOCE 中,OC= ,OE=OCtanOCE= tan30= =2,S OEC = OEOC= = ,S 扇形 OBC= =3,S 阴影 =S 扇形 OBCS OEC = 25 43; 2试题分析:(1)点 P 经过的路程是两段弧,半径为 1,圆心角为 120,根据 180nrl计算即可;(2)点 P 经过的路程是四段弧,半径为 1,圆心角为 90,根据 rl计算即可试题解析:(1)点 P 经过的路程是:2 20483;(2)点 P 经过的最短路程:4 9126
21、 (1)作图见解析;(2) 052.试题分析:(1)分别根据平移的性质和旋转的性质,找出各个点的对应点,连接即可;(2)由勾股定理求得 CC1 的长度,而利用弧长公式得出弧 C1C2 的长,从而得到顶点 C 所经过的路径长试题解析:(1)如图所示:16;(2)由勾股定理可得:CC 1= 2354A2129008C;即顶点 C 所经过的路径长为 152274 83试题分析:设 AD 与 CE 相交于点 F,在矩形 ABCD 中,AB=8cm,BC=4cm,CDAE,CDFEAF, AECD= F,即 48= A,解得 AF= 43,S 阴影 =S 扇形 EADS AEF =4 故答案为:4 328 (1)证明见解析(2) 试题分析: 连接 由切线的性质可知 ,由于 ,所以 从而可证明 从而可知 由 可知: 是等腰三角形,所以 从可求出扇形 的面积以及 的面积17试题解析: 连接与 相切于点 由于 ,由 可知: 是等腰三角形,扇形 的面积为: 的面积为: 阴影部分的面积