17.美术课上,欣欣在边长是8 cm的正方形中设计了一个图案。求涂色部分的面积。

答案
8÷2=4(cm)
2×3.14×4×4 = 100.48(cm²)
8×8 = 64(cm²)
100.48 - 64 = 36.48(cm²)
答:涂色部分的面积是36.48平方厘米。
2×3.14×4×4 = 100.48(cm²)
8×8 = 64(cm²)
100.48 - 64 = 36.48(cm²)
答:涂色部分的面积是36.48平方厘米。
解析
【分析】
观察图形可知,涂色部分是4个半圆两两重叠形成的花瓣形,直接拆分计算单个花瓣面积较复杂。我们可以用整体法思考:4个直径等于正方形边长的半圆可以拼成2个完整的圆,2个圆的总面积中,空白部分被计算1次,涂色部分被重复计算了2次,用2个圆的总面积减去正方形的面积,刚好可以得到多算的1次涂色部分的面积。
【解析】
首先计算半圆的半径:
8÷2=4(cm)
再计算2个整圆的总面积(即4个半圆的面积和):
2×3.14×4×4 = 100.48(cm²)
然后计算正方形的面积:
8×8 = 64(cm²)
最后计算涂色部分面积:
100.48 - 64 = 36.48(cm²)
答:涂色部分的面积是36.48平方厘米。
【答案】
36.48平方厘米
【知识点】
圆的面积计算、正方形面积计算、组合图形面积计算
【点评】
本题是典型的利用容斥原理求解组合图形面积的题目,解题关键是观察出不规则阴影与规则图形的面积关系,将复杂的拆分计算转化为简单的规则图形面积差计算,大幅简化解题过程。
【难度系数】
0.6
观察图形可知,涂色部分是4个半圆两两重叠形成的花瓣形,直接拆分计算单个花瓣面积较复杂。我们可以用整体法思考:4个直径等于正方形边长的半圆可以拼成2个完整的圆,2个圆的总面积中,空白部分被计算1次,涂色部分被重复计算了2次,用2个圆的总面积减去正方形的面积,刚好可以得到多算的1次涂色部分的面积。
【解析】
首先计算半圆的半径:
8÷2=4(cm)
再计算2个整圆的总面积(即4个半圆的面积和):
2×3.14×4×4 = 100.48(cm²)
然后计算正方形的面积:
8×8 = 64(cm²)
最后计算涂色部分面积:
100.48 - 64 = 36.48(cm²)
答:涂色部分的面积是36.48平方厘米。
【答案】
36.48平方厘米
【知识点】
圆的面积计算、正方形面积计算、组合图形面积计算
【点评】
本题是典型的利用容斥原理求解组合图形面积的题目,解题关键是观察出不规则阴影与规则图形的面积关系,将复杂的拆分计算转化为简单的规则图形面积差计算,大幅简化解题过程。
【难度系数】
0.6
三、解决问题
18.六一儿童节这天,正好是亮亮的10岁生日,他请同学们到家里聚餐。他家的餐桌是直径为1.8 m的圆形餐桌,如果每隔0.5 m坐1个人,那么这张圆形餐桌大约能坐多少人?
18.六一儿童节这天,正好是亮亮的10岁生日,他请同学们到家里聚餐。他家的餐桌是直径为1.8 m的圆形餐桌,如果每隔0.5 m坐1个人,那么这张圆形餐桌大约能坐多少人?
答案
3.14×1.8 = 5.652(m)
5.652÷0.5 ≈ 11(人)
答:这张圆形餐桌大约能坐11人。
5.652÷0.5 ≈ 11(人)
答:这张圆形餐桌大约能坐11人。
解析
【分析】
这是结合生活场景的封闭路线间隔类问题,解题思路如下:首先,在圆形餐桌周围坐人属于封闭图形的间隔问题,坐的总人数等于间隔总数;其次,需要先利用圆的周长公式计算出餐桌的周长,也就是总间隔长度;最后用总长度除以每个间隔的距离得到间隔数,结合实际情况,不够一个完整间隔的位置无法坐人,结果要取整数。
【解析】
第一步:计算圆形餐桌的周长,根据圆的周长公式$C=π d$($π$取3.14,$d$为圆的直径),代入数据得:
$3.14×1.8=5.652(\mathrm{m})$
第二步:计算可坐人数,每隔0.5m坐1人,封闭图形中人数等于间隔数,用周长除以间隔长度:
$5.652÷0.5\approx11(\mathrm{人})$
剩余长度不足0.5m,无法再坐1人,因此直接保留整数部分即可。
【答案】
这张圆形餐桌大约能坐11人
【知识点】
圆的周长计算、封闭图形间隔问题、近似数实际应用
【点评】
本题贴近生活场景,既考查了基础公式的运用,也要求学生结合实际情况判断近似值的取法,不要死板套用四舍五入规则。
【难度系数】
0.7
这是结合生活场景的封闭路线间隔类问题,解题思路如下:首先,在圆形餐桌周围坐人属于封闭图形的间隔问题,坐的总人数等于间隔总数;其次,需要先利用圆的周长公式计算出餐桌的周长,也就是总间隔长度;最后用总长度除以每个间隔的距离得到间隔数,结合实际情况,不够一个完整间隔的位置无法坐人,结果要取整数。
【解析】
第一步:计算圆形餐桌的周长,根据圆的周长公式$C=π d$($π$取3.14,$d$为圆的直径),代入数据得:
$3.14×1.8=5.652(\mathrm{m})$
第二步:计算可坐人数,每隔0.5m坐1人,封闭图形中人数等于间隔数,用周长除以间隔长度:
$5.652÷0.5\approx11(\mathrm{人})$
剩余长度不足0.5m,无法再坐1人,因此直接保留整数部分即可。
【答案】
这张圆形餐桌大约能坐11人
【知识点】
圆的周长计算、封闭图形间隔问题、近似数实际应用
【点评】
本题贴近生活场景,既考查了基础公式的运用,也要求学生结合实际情况判断近似值的取法,不要死板套用四舍五入规则。
【难度系数】
0.7
19.体育公园的中心有一个直径为10 m的圆形喷水池,现要在喷水池的周围新建宽为3 m的花圃。
(1)花圃的面积是多少平方米?
(2)刘叔叔要沿着花圃的外侧另修一圈栅栏,他每分钟可以修2 m,修完这些栅栏至少需要多长时间?
(得数保留整数)
(1)花圃的面积是多少平方米?
(2)刘叔叔要沿着花圃的外侧另修一圈栅栏,他每分钟可以修2 m,修完这些栅栏至少需要多长时间?
(得数保留整数)
答案
(1)
10÷2=5(m)
5+3=8(m)
3.14×8² - 3.14×5² = 122.46(m²)
(2)
2×3.14×8 = 50.24(m)
50.24÷2 ≈ 26(分钟)
答:花圃的面积是122.46平方米,修完这些栅栏至少需要26分钟。
10÷2=5(m)
5+3=8(m)
3.14×8² - 3.14×5² = 122.46(m²)
(2)
2×3.14×8 = 50.24(m)
50.24÷2 ≈ 26(分钟)
答:花圃的面积是122.46平方米,修完这些栅栏至少需要26分钟。
解析
【分析】
(1) 花圃是围绕喷水池的环形区域,求花圃面积本质是求圆环的面积,圆环面积=外圆面积-内圆面积。首先根据喷水池的直径算出内圆半径,再加花圃的宽度得到外圆半径,最后代入圆环面积公式计算即可。
(2) 沿着花圃外侧修栅栏,栅栏的总长度就是外圆的周长,先根据圆的周长公式算出外圆周长,再用总长度除以每分钟修的长度得到所需时间,结合实际修完栅栏的需求,结果要用进一法保留整数。
【解析】
(1) 计算喷水池的内圆半径:
$10÷2=5(\mathrm{m})$
计算包含花圃的外圆半径:
$5+3=8(\mathrm{m})$
根据圆环面积公式计算花圃面积:
$3.14×8^2 - 3.14×5^2 = 3.14×(64-25) = 3.14×39 = 122.46(\mathrm{m}^2)$
(2) 计算花圃外侧即外圆的周长:
$2×3.14×8 = 50.24(\mathrm{m})$
计算修栅栏需要的时间:
$50.24÷2 ≈ 26(\mathrm{分钟})$
【答案】
(1) 花圃的面积是122.46平方米;(2) 修完这些栅栏至少需要26分钟。
【知识点】
圆环面积计算、圆的周长计算、近似数的实际应用
【点评】
本题结合生活场景设题,重点考察圆相关公式的灵活运用能力,解题的核心是准确判断所求量对应的圆的参数,同时要注意结合实际需求对计算结果取合适的近似值,能有效锻炼学生用数学知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
(1) 花圃是围绕喷水池的环形区域,求花圃面积本质是求圆环的面积,圆环面积=外圆面积-内圆面积。首先根据喷水池的直径算出内圆半径,再加花圃的宽度得到外圆半径,最后代入圆环面积公式计算即可。
(2) 沿着花圃外侧修栅栏,栅栏的总长度就是外圆的周长,先根据圆的周长公式算出外圆周长,再用总长度除以每分钟修的长度得到所需时间,结合实际修完栅栏的需求,结果要用进一法保留整数。
【解析】
(1) 计算喷水池的内圆半径:
$10÷2=5(\mathrm{m})$
计算包含花圃的外圆半径:
$5+3=8(\mathrm{m})$
根据圆环面积公式计算花圃面积:
$3.14×8^2 - 3.14×5^2 = 3.14×(64-25) = 3.14×39 = 122.46(\mathrm{m}^2)$
(2) 计算花圃外侧即外圆的周长:
$2×3.14×8 = 50.24(\mathrm{m})$
计算修栅栏需要的时间:
$50.24÷2 ≈ 26(\mathrm{分钟})$
【答案】
(1) 花圃的面积是122.46平方米;(2) 修完这些栅栏至少需要26分钟。
【知识点】
圆环面积计算、圆的周长计算、近似数的实际应用
【点评】
本题结合生活场景设题,重点考察圆相关公式的灵活运用能力,解题的核心是准确判断所求量对应的圆的参数,同时要注意结合实际需求对计算结果取合适的近似值,能有效锻炼学生用数学知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
20.隧道做成拱形顶,能把力比较均匀地传递到相对稳固的侧壁上,使隧道更加坚固和安全。如果做成平顶,就容易造成坍塌。如图所示,某半圆形公路隧道的高度是3.5 m,那么隧道口的周长是多少米?
答案
3.14×3.5×2÷2 + 3.5×2
= 10.99 + 7
= 17.99(m)
答:隧道口的周长是17.99米。
= 10.99 + 7
= 17.99(m)
答:隧道口的周长是17.99米。
解析
【分析】
要计算隧道口的周长,首先观察图形可知隧道口是半圆形,隧道的高度就是这个半圆的半径,即r=3.5m。首先明确:半圆的周长不是单纯的圆周长的一半,而是半圆弧的长度加上底部直径的长度,两部分合起来才是这个封闭图形的周长。解题步骤为:先根据圆的周长公式算出整圆周长的一半得到半圆弧长,再算出半圆的直径长度,最后把两部分长度相加就是隧道口的总周长。
【解析】
解:隧道口的周长为半圆弧长与直径长度之和,代入数据计算:
$3.14×3.5×2÷2 + 3.5×2$
$= 10.99 + 7$
$= 17.99(\mathrm{m})$
【答案】
17.99米
【知识点】
圆的周长计算,半圆周长计算,直径与半径的关系
【点评】
这道题结合生活场景考查周长的计算,解题的关键是明确半圆周长的组成,易错点是容易遗漏底部的直径部分,仅计算半圆弧的长度导致结果错误,解题时要结合图形理解周长的含义,准确计算各部分长度。
【难度系数】
0.6
要计算隧道口的周长,首先观察图形可知隧道口是半圆形,隧道的高度就是这个半圆的半径,即r=3.5m。首先明确:半圆的周长不是单纯的圆周长的一半,而是半圆弧的长度加上底部直径的长度,两部分合起来才是这个封闭图形的周长。解题步骤为:先根据圆的周长公式算出整圆周长的一半得到半圆弧长,再算出半圆的直径长度,最后把两部分长度相加就是隧道口的总周长。
【解析】
解:隧道口的周长为半圆弧长与直径长度之和,代入数据计算:
$3.14×3.5×2÷2 + 3.5×2$
$= 10.99 + 7$
$= 17.99(\mathrm{m})$
【答案】
17.99米
【知识点】
圆的周长计算,半圆周长计算,直径与半径的关系
【点评】
这道题结合生活场景考查周长的计算,解题的关键是明确半圆周长的组成,易错点是容易遗漏底部的直径部分,仅计算半圆弧的长度导致结果错误,解题时要结合图形理解周长的含义,准确计算各部分长度。
【难度系数】
0.6
21.圆周率是一个固定的数,它表示圆的周长与直径的比值。请你回忆,数学课上你是如何探究一个圆的周长和它的直径的关系的?把探究过程记录下来。(可以通过画图或文字描述的方式记录)
(1)探究过程:
(2)小结:一个圆的周长总是它的直径的()倍多一些,通过学习,我们知道了这个固定的数叫作圆周率,用字母π表示。如果用C表示圆的周长,d表示圆的直径,那么C=()。
(1)探究过程:
(2)小结:一个圆的周长总是它的直径的()倍多一些,通过学习,我们知道了这个固定的数叫作圆周率,用字母π表示。如果用C表示圆的周长,d表示圆的直径,那么C=()。
答案
(1) 探究过程:
准备3个大小不同的圆形物体、无弹性的细线、直尺。
① 测量圆的周长:将细线紧贴圆形物体的边缘绕完整一圈,在细线和起点重合的位置做好标记,把细线拉直,用直尺测量细线起点到标记处的长度,得到这个圆的周长。
② 测量圆的直径:用直尺直接量出该圆形物体的直径,记录下对应的周长和直径数据。
③ 更换另外两个不同大小的圆,重复上述测量操作,得到三组不同的周长、直径数据。
④ 分别用每个圆的周长除以对应的直径,计算出各组的比值,对比所有得到的比值。
(2) 3;πd
准备3个大小不同的圆形物体、无弹性的细线、直尺。
① 测量圆的周长:将细线紧贴圆形物体的边缘绕完整一圈,在细线和起点重合的位置做好标记,把细线拉直,用直尺测量细线起点到标记处的长度,得到这个圆的周长。
② 测量圆的直径:用直尺直接量出该圆形物体的直径,记录下对应的周长和直径数据。
③ 更换另外两个不同大小的圆,重复上述测量操作,得到三组不同的周长、直径数据。
④ 分别用每个圆的周长除以对应的直径,计算出各组的比值,对比所有得到的比值。
(2) 3;πd
解析
【分析】
这道题考查圆周长与直径关系的探究过程及圆周率相关基础知识。解题时首先要明确探究两个变量的倍数关系,需要先准确测量对应的数据:圆的周长是曲线,需用化曲为直的方法测量,直径可直接用直尺测量;为了保证结论的普遍性,需要选取多个大小不同的圆重复测量,再通过计算每组周长与直径的比值,就能总结出共性规律。第二问结合探究结论直接填写圆周率的相关结论和周长公式即可。
【解析】
(1) 探究过程:
准备3个大小不同的圆形物体、无弹性的细线、直尺。
① 测量圆的周长:将细线紧贴圆形物体的边缘绕完整一圈,在细线和起点重合的位置做好标记,把细线拉直,用直尺测量细线起点到标记处的长度,得到这个圆的周长。
② 测量圆的直径:用直尺直接量出该圆形物体的直径,记录下对应的周长和直径数据。
③ 更换另外两个不同大小的圆,重复上述测量操作,得到三组不同的周长、直径数据。
④ 分别用每个圆的周长除以对应的直径,计算出各组的比值,对比所有得到的比值。
(2) 观察计算得到的各组比值,可发现一个圆的周长总是它的直径的3倍多一些,这个固定的比值就是圆周率,用字母π表示。根据“周长÷直径=π”,可推导得到圆的周长公式为C=πd。
【答案】
(1) 探究过程:
准备3个大小不同的圆形物体、无弹性的细线、直尺。
① 测量圆的周长:将细线紧贴圆形物体的边缘绕完整一圈,在细线和起点重合的位置做好标记,把细线拉直,用直尺测量细线起点到标记处的长度,得到这个圆的周长。
② 测量圆的直径:用直尺直接量出该圆形物体的直径,记录下对应的周长和直径数据。
③ 更换另外两个不同大小的圆,重复上述测量操作,得到三组不同的周长、直径数据。
④ 分别用每个圆的周长除以对应的直径,计算出各组的比值,对比所有得到的比值。
(2) 3;πd
【知识点】
圆周率的定义;圆周长的测量方法;圆的周长公式
【点评】
本题重视实践探究过程的考查,引导学生亲历知识的推导过程,既考查了“化曲为直”的测量思想,也能加深对圆周率本质和圆周长公式的理解,为后续圆相关的计算打好基础。
【难度系数】
0.7
这道题考查圆周长与直径关系的探究过程及圆周率相关基础知识。解题时首先要明确探究两个变量的倍数关系,需要先准确测量对应的数据:圆的周长是曲线,需用化曲为直的方法测量,直径可直接用直尺测量;为了保证结论的普遍性,需要选取多个大小不同的圆重复测量,再通过计算每组周长与直径的比值,就能总结出共性规律。第二问结合探究结论直接填写圆周率的相关结论和周长公式即可。
【解析】
(1) 探究过程:
准备3个大小不同的圆形物体、无弹性的细线、直尺。
① 测量圆的周长:将细线紧贴圆形物体的边缘绕完整一圈,在细线和起点重合的位置做好标记,把细线拉直,用直尺测量细线起点到标记处的长度,得到这个圆的周长。
② 测量圆的直径:用直尺直接量出该圆形物体的直径,记录下对应的周长和直径数据。
③ 更换另外两个不同大小的圆,重复上述测量操作,得到三组不同的周长、直径数据。
④ 分别用每个圆的周长除以对应的直径,计算出各组的比值,对比所有得到的比值。
(2) 观察计算得到的各组比值,可发现一个圆的周长总是它的直径的3倍多一些,这个固定的比值就是圆周率,用字母π表示。根据“周长÷直径=π”,可推导得到圆的周长公式为C=πd。
【答案】
(1) 探究过程:
准备3个大小不同的圆形物体、无弹性的细线、直尺。
① 测量圆的周长:将细线紧贴圆形物体的边缘绕完整一圈,在细线和起点重合的位置做好标记,把细线拉直,用直尺测量细线起点到标记处的长度,得到这个圆的周长。
② 测量圆的直径:用直尺直接量出该圆形物体的直径,记录下对应的周长和直径数据。
③ 更换另外两个不同大小的圆,重复上述测量操作,得到三组不同的周长、直径数据。
④ 分别用每个圆的周长除以对应的直径,计算出各组的比值,对比所有得到的比值。
(2) 3;πd
【知识点】
圆周率的定义;圆周长的测量方法;圆的周长公式
【点评】
本题重视实践探究过程的考查,引导学生亲历知识的推导过程,既考查了“化曲为直”的测量思想,也能加深对圆周率本质和圆周长公式的理解,为后续圆相关的计算打好基础。
【难度系数】
0.7
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