4. 如图,在矩形 ABCD 中,AB= 2,BC= 4,E 为 BC 的中点,连接 AE,DE. 以点 E 为圆心、EB 长为半径作弧,分别与 AE,DE 交于点 M,N,则图中阴影部分的面积为

4-π
.(结果保留 π)答案
4-π
解析
∵四边形ABCD是矩形,AB=2,BC=4,E为BC中点,
∴BE=EC=2,∠B=∠C=90°,AB=CD=2.
∴△ABE和△DCE均为等腰直角三角形,∠AEB=∠DEC=45°.
计算三角形面积:
S△ABE=S△DCE=$\frac{1}{2}×2×2=2$.
计算扇形面积:
以E为圆心,EB=2为半径,扇形BEM和扇形CEN的圆心角均为45°.
S扇形BEM=S扇形CEN=$\frac{45°}{360°}×π×2²=\frac{π}{2}$.
计算阴影面积:
每个阴影部分面积=三角形面积-扇形面积,即$2-\frac{π}{2}$.
总阴影面积=2×$(2-\frac{π}{2})=4-π$.
5. 如图,分别以正三角形的三个顶点为圆心,边长为半径作弧,三段弧围成的图形称为“莱洛三角形”. 若正三角形的边长为 6 cm,则该“莱洛三角形”的周长为

6π
cm.答案
$6\pi$
解析
正三角形的边长为$6cm$,
由于莱洛三角形由三段圆弧组成,每段圆弧都是以正三角形的顶点为圆心,边长为半径,
根据弧长公式:$l=\alpha× r$,($\alpha$为圆心角,$r$为半径),
这里,每段圆弧的圆心角是正三角形的一个内角,即$60°$,换算为弧度制为$\frac{\pi}{3}$,
因此,每段圆弧的长度为:
$l = \frac{\pi}{3} × 6 = 2\pi$,
由于莱洛三角形由三段这样的圆弧组成,所以其周长为:
$C = 3 × 2\pi = 6\pi$。
故答案为$6\pi$。
由于莱洛三角形由三段圆弧组成,每段圆弧都是以正三角形的顶点为圆心,边长为半径,
根据弧长公式:$l=\alpha× r$,($\alpha$为圆心角,$r$为半径),
这里,每段圆弧的圆心角是正三角形的一个内角,即$60°$,换算为弧度制为$\frac{\pi}{3}$,
因此,每段圆弧的长度为:
$l = \frac{\pi}{3} × 6 = 2\pi$,
由于莱洛三角形由三段这样的圆弧组成,所以其周长为:
$C = 3 × 2\pi = 6\pi$。
故答案为$6\pi$。
6. 如图,AB 是半圆 O 的直径,BD 是半圆 O 的切线,AD 交半圆 O 于点 C,连接 BC. 若∠CBD= 30°,BC= 3,求$\widehat{AC}$的长.

答案
2π
解析
∵AB是半圆O的直径,∴∠ACB=90°(直径所对圆周角是直角)。
∵BD是半圆O的切线,∴∠ABD=90°(切线垂直于过切点的半径)。
∵∠CBD=30°,∴∠ABC=∠ABD-∠CBD=90°-30°=60°。
在Rt△ACB中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,∴∠BAC=30°。
∵∠BAC=30°,BC=3,∴AB=2BC=6(30°角所对直角边是斜边一半),半径r=AB/2=3。
∵∠BAC是圆周角,所对弧为BC,∴弧BC的圆心角∠BOC=2∠BAC=60°(圆周角定理)。
∵AB是直径,∴∠AOB=180°,∴弧AC的圆心角∠AOC=∠AOB-∠BOC=180°-60°=120°。
弧AC长l=(nπr)/180=(120×π×3)/180=2π。
∵BD是半圆O的切线,∴∠ABD=90°(切线垂直于过切点的半径)。
∵∠CBD=30°,∴∠ABC=∠ABD-∠CBD=90°-30°=60°。
在Rt△ACB中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,∴∠BAC=30°。
∵∠BAC=30°,BC=3,∴AB=2BC=6(30°角所对直角边是斜边一半),半径r=AB/2=3。
∵∠BAC是圆周角,所对弧为BC,∴弧BC的圆心角∠BOC=2∠BAC=60°(圆周角定理)。
∵AB是直径,∴∠AOB=180°,∴弧AC的圆心角∠AOC=∠AOB-∠BOC=180°-60°=120°。
弧AC长l=(nπr)/180=(120×π×3)/180=2π。
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