1. (广西南宁中考)如图 24.4 - 2,$ \odot O $ 是 $ \triangle ABC $ 的外接圆,$ BC = 2 $,$ \angle BAC = 30^{\circ} $,则劣弧 $ \overset{\frown}{BC} $ 的长等于(

A.$ \frac{2}{3}\pi $
B.$ \frac{\pi}{3} $
C.$ \frac{2\sqrt{3}}{3}\pi $
D.$ \frac{\sqrt{3}}{3}\pi $
A
)A.$ \frac{2}{3}\pi $
B.$ \frac{\pi}{3} $
C.$ \frac{2\sqrt{3}}{3}\pi $
D.$ \frac{\sqrt{3}}{3}\pi $
答案
1.A
解析
解:连接 $OB$,$OC$。
因为$\odot O$是$\triangle ABC$的外接圆,$\angle BAC = 30°$,所以$\angle BOC=2\angle BAC = 60°$。
又因为$OB=OC$,所以$\triangle OBC$是等边三角形,故$OB=OC=BC=2$。
劣弧$\overset{\frown}{BC}$的长为$\frac{60°}{360°}×2\pi×2=\frac{1}{6}×4\pi=\frac{2}{3}\pi$。
答案:A
因为$\odot O$是$\triangle ABC$的外接圆,$\angle BAC = 30°$,所以$\angle BOC=2\angle BAC = 60°$。
又因为$OB=OC$,所以$\triangle OBC$是等边三角形,故$OB=OC=BC=2$。
劣弧$\overset{\frown}{BC}$的长为$\frac{60°}{360°}×2\pi×2=\frac{1}{6}×4\pi=\frac{2}{3}\pi$。
答案:A
2. 在半径为 18 cm 的圆上有一段弧,弧长是 $ 12\pi \, cm $,则该弧所对的圆周角的度数为
$60^{\circ }$
.答案
2.$60^{\circ }$
解析
设该弧所对的圆心角的度数为$n^{\circ}$。
由弧长公式$l = \frac{n\pi r}{180}$(其中$l$为弧长,$r$为半径),已知$l = 12\pi\ cm$,$r = 18\ cm$,可得:
$12\pi = \frac{n\pi × 18}{180}$
化简得:
$12\pi = \frac{n\pi}{10}$
两边同时除以$\pi$:
$12 = \frac{n}{10}$
解得$n = 120$。
因为同弧所对的圆周角是圆心角的一半,所以该弧所对的圆周角的度数为$\frac{120^{\circ}}{2} = 60^{\circ}$。
$60^{\circ}$
由弧长公式$l = \frac{n\pi r}{180}$(其中$l$为弧长,$r$为半径),已知$l = 12\pi\ cm$,$r = 18\ cm$,可得:
$12\pi = \frac{n\pi × 18}{180}$
化简得:
$12\pi = \frac{n\pi}{10}$
两边同时除以$\pi$:
$12 = \frac{n}{10}$
解得$n = 120$。
因为同弧所对的圆周角是圆心角的一半,所以该弧所对的圆周角的度数为$\frac{120^{\circ}}{2} = 60^{\circ}$。
$60^{\circ}$
【例 2】(山东青岛中考)如图 24.4 - 3,一扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条 $ AB $ 和 $ AC $ 的夹角为 $ 120^{\circ} $,$ AB $ 长为 25 cm,贴纸部分的宽 $ BD $ 为 15 cm,若纸扇两面贴纸,则贴纸的面积为()

A.$ 175\pi \, cm^2 $
B.$ 350\pi \, cm^2 $
C.$ \frac{800}{3}\pi \, cm^2 $
D.$ 150\pi \, cm^2 $
思考:单面贴纸部分的面积如何计算?
A.$ 175\pi \, cm^2 $
B.$ 350\pi \, cm^2 $
C.$ \frac{800}{3}\pi \, cm^2 $
D.$ 150\pi \, cm^2 $
思考:单面贴纸部分的面积如何计算?
答案
B
解析
贴纸部分的面积等于扇形外侧两竹条 $AB$ 和 $AC$ 形成的扇形面积,减去内侧两竹条 $AD$ 和 $AE$ 形成的扇形面积,再乘以 2(因为纸扇两面贴纸)。
已知夹角为 $1\20°$,即 $\frac{120\pi}{180} = \frac{2\pi}{3}$ 弧度。
外侧扇形 $AB$ 的长度为 25 cm,内侧扇形 $AD$ 的长度为 $25 - 15 = 10$ cm。
外侧扇形面积为:
$S_{外} = \frac{1}{2} × 25^2 × \frac{2\pi}{3} = \frac{625 × 2\pi}{6} = \frac{1250\pi}{6} = \frac{625\pi}{3} (cm^2)$。
内侧扇形面积为:
$S_{内} = \frac{1}{2} × 10^2 × \frac{2\pi}{3} = \frac{100 × 2\pi}{6} = \frac{200\pi}{6} = \frac{100\pi}{3} (cm^2)$。
贴纸部分的面积为:
$S = 2 × \left( \frac{625\pi}{3} - \frac{100\pi}{3} \right) = 2 × \frac{525\pi}{3} = 2 × 175\pi = 350\pi (cm^2)$。
已知夹角为 $1\20°$,即 $\frac{120\pi}{180} = \frac{2\pi}{3}$ 弧度。
外侧扇形 $AB$ 的长度为 25 cm,内侧扇形 $AD$ 的长度为 $25 - 15 = 10$ cm。
外侧扇形面积为:
$S_{外} = \frac{1}{2} × 25^2 × \frac{2\pi}{3} = \frac{625 × 2\pi}{6} = \frac{1250\pi}{6} = \frac{625\pi}{3} (cm^2)$。
内侧扇形面积为:
$S_{内} = \frac{1}{2} × 10^2 × \frac{2\pi}{3} = \frac{100 × 2\pi}{6} = \frac{200\pi}{6} = \frac{100\pi}{3} (cm^2)$。
贴纸部分的面积为:
$S = 2 × \left( \frac{625\pi}{3} - \frac{100\pi}{3} \right) = 2 × \frac{525\pi}{3} = 2 × 175\pi = 350\pi (cm^2)$。
3. (新疆中考)一个扇形的圆心角是 $ 120^{\circ} $,面积是 $ 3\pi \, cm^2 $,那么这个扇形的半径是(
A.1 cm
B.3 cm
C.6 cm
D.9 cm
B
)A.1 cm
B.3 cm
C.6 cm
D.9 cm
答案
3.B
解析
设扇形半径为$r$。
扇形面积公式:$S = \frac{n\pi r^2}{360}$(其中$n = 120°$,$S = 3\pi$)
代入得:$3\pi = \frac{120\pi r^2}{360}$
化简:$3\pi = \frac{1}{3}\pi r^2$
两边同除以$\pi$:$3 = \frac{1}{3}r^2$
解得:$r^2 = 9$,$r = 3$($r > 0$)
B
扇形面积公式:$S = \frac{n\pi r^2}{360}$(其中$n = 120°$,$S = 3\pi$)
代入得:$3\pi = \frac{120\pi r^2}{360}$
化简:$3\pi = \frac{1}{3}\pi r^2$
两边同除以$\pi$:$3 = \frac{1}{3}r^2$
解得:$r^2 = 9$,$r = 3$($r > 0$)
B
4. (湖南邵阳中考)如图 24.4 - 4 所示,在 $ 3 × 3 $ 的方格纸中,每个小方格都是边长为 1 的正方形,点 $ O $,$ A $,$ B $ 均为格点,则扇形 $ OAB $ 的面积是

$\frac {5\pi }{4}$
.答案
4.$\frac {5\pi }{4}$
解析
解:由题意,每个小方格边长为1,点O,A,B均为格点。
计算OA长度:点A在O左上方,横向距离1,纵向距离2,根据勾股定理,$OA=\sqrt{1^2 + 2^2}=\sqrt{5}$。
同理,OB长度:点B在O右上方,横向距离2,纵向距离1,$OB=\sqrt{2^2 + 1^2}=\sqrt{5}$。
计算AB长度:点A(-1,2),点B(2,1)(以O为原点),$AB=\sqrt{(2 - (-1))^2 + (1 - 2)^2}=\sqrt{3^2 + (-1)^2}=\sqrt{10}$。
在△OAB中,$OA^2 + OB^2 = (\sqrt{5})^2 + (\sqrt{5})^2 = 5 + 5 = 10$,$AB^2 = (\sqrt{10})^2 = 10$,所以$OA^2 + OB^2 = AB^2$,∠AOB=90°。
扇形OAB面积:$S=\frac{n\pi r^2}{360}=\frac{90\pi (\sqrt{5})^2}{360}=\frac{90\pi × 5}{360}=\frac{5\pi}{4}$。
$\frac{5\pi}{4}$
计算OA长度:点A在O左上方,横向距离1,纵向距离2,根据勾股定理,$OA=\sqrt{1^2 + 2^2}=\sqrt{5}$。
同理,OB长度:点B在O右上方,横向距离2,纵向距离1,$OB=\sqrt{2^2 + 1^2}=\sqrt{5}$。
计算AB长度:点A(-1,2),点B(2,1)(以O为原点),$AB=\sqrt{(2 - (-1))^2 + (1 - 2)^2}=\sqrt{3^2 + (-1)^2}=\sqrt{10}$。
在△OAB中,$OA^2 + OB^2 = (\sqrt{5})^2 + (\sqrt{5})^2 = 5 + 5 = 10$,$AB^2 = (\sqrt{10})^2 = 10$,所以$OA^2 + OB^2 = AB^2$,∠AOB=90°。
扇形OAB面积:$S=\frac{n\pi r^2}{360}=\frac{90\pi (\sqrt{5})^2}{360}=\frac{90\pi × 5}{360}=\frac{5\pi}{4}$。
$\frac{5\pi}{4}$
【例 3】(山东济宁中考)如图 24.4 - 5,在 $ Rt \triangle ABC $ 中,$ \angle ACB = 90^{\circ} $,$ AC = BC = 1 $. 将 $ Rt \triangle ABC $ 绕 $ A $ 点逆时针旋转 $ 30^{\circ} $ 后得到 $ Rt \triangle ADE $,点 $ B $ 经过的路径为 $ \overset{\frown}{BD} $,则图中阴影部分的面积是()

A.$ \frac{\pi}{6} $
B.$ \frac{\pi}{3} $
C.$ \frac{\pi}{2} - \frac{1}{2} $
D.$ \frac{1}{2} $
思考:图中阴影部分的面积如何用规则图形面积的和或差表示?
A.$ \frac{\pi}{6} $
B.$ \frac{\pi}{3} $
C.$ \frac{\pi}{2} - \frac{1}{2} $
D.$ \frac{1}{2} $
思考:图中阴影部分的面积如何用规则图形面积的和或差表示?
答案
A
解析
∵△ABC绕点A逆时针旋转30°得到△ADE,
∴△ADE≌△ABC,∠BAD=30°,S△ADE=S△ABC。
阴影部分面积=S扇形ABD + S△ADE - S△ABC。
∵S△ADE=S△ABC,
∴阴影部分面积=S扇形ABD。
在Rt△ABC中,AC=BC=1,∠ACB=90°,
∴AB=√(AC²+BC²)=√2。
扇形ABD的圆心角为30°,半径AB=√2,
∴S扇形ABD= (30/360)×π×(√2)²= (1/12)×π×2=π/6。
故阴影部分面积=π/6。
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