变式 已知大$\odot O$与小$\odot P$内含,AB是小圆的切线,切点为C,OP平行于AB。已知AB = 10,求阴影部分的面积。

答案
变式:25 π.
解析
【分析】
要求阴影部分的面积,实质是求大圆面积减小圆面积的差,即$S_{阴影}=π R^2 - π r^2$($R$为大圆半径,$r$为小圆半径),因此只需计算$R^2 - r^2$的值即可。首先利用切线的性质得小圆半径与AB垂直,再结合OP平行AB的条件,可知圆心O到AB的距离等于小圆半径$r$,最后利用垂径定理和勾股定理,即可求出$R^2 - r^2$的值。
【解析】
设大$\odot O$的半径为$R$,小$\odot P$的半径为$r$。
1. 过点$O$作$OD ⊥ AB$于点$D$,连接$OB$。
2. 因为$AB$是小$\odot P$的切线,切点为$C$,根据切线的性质可得$PC ⊥ AB$,且$PC=r$。
3. 已知$OP // AB$,两条平行线间的垂线段长度相等,因此$OD=PC=r$。
4. 根据垂径定理,$OD ⊥ AB$,则$BD=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2} × 10=5$。
5. 在$Rt△ ODB$中,由勾股定理得:$OB^2 - OD^2 = BD^2$,代入得$R^2 - r^2 = 5^2=25$。
6. 阴影部分面积为大圆面积减小圆面积:
$S_{阴影}=π R^2 - π r^2=π(R^2 - r^2)=25π$
【答案】
$25π$
【知识点】
垂径定理;切线的性质;勾股定理
【点评】
本题考查了圆的相关性质的综合应用,解题的核心是运用转化思想,不需要单独求出两圆的半径,而是通过构造直角三角形直接得到两圆半径的平方差,从而简化计算,是圆中面积计算的典型题型。
【难度系数】
0.6
要求阴影部分的面积,实质是求大圆面积减小圆面积的差,即$S_{阴影}=π R^2 - π r^2$($R$为大圆半径,$r$为小圆半径),因此只需计算$R^2 - r^2$的值即可。首先利用切线的性质得小圆半径与AB垂直,再结合OP平行AB的条件,可知圆心O到AB的距离等于小圆半径$r$,最后利用垂径定理和勾股定理,即可求出$R^2 - r^2$的值。
【解析】
设大$\odot O$的半径为$R$,小$\odot P$的半径为$r$。
1. 过点$O$作$OD ⊥ AB$于点$D$,连接$OB$。
2. 因为$AB$是小$\odot P$的切线,切点为$C$,根据切线的性质可得$PC ⊥ AB$,且$PC=r$。
3. 已知$OP // AB$,两条平行线间的垂线段长度相等,因此$OD=PC=r$。
4. 根据垂径定理,$OD ⊥ AB$,则$BD=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2} × 10=5$。
5. 在$Rt△ ODB$中,由勾股定理得:$OB^2 - OD^2 = BD^2$,代入得$R^2 - r^2 = 5^2=25$。
6. 阴影部分面积为大圆面积减小圆面积:
$S_{阴影}=π R^2 - π r^2=π(R^2 - r^2)=25π$
【答案】
$25π$
【知识点】
垂径定理;切线的性质;勾股定理
【点评】
本题考查了圆的相关性质的综合应用,解题的核心是运用转化思想,不需要单独求出两圆的半径,而是通过构造直角三角形直接得到两圆半径的平方差,从而简化计算,是圆中面积计算的典型题型。
【难度系数】
0.6
1. 在半径为$ R $的圆中,$ n° $的圆心角所对的弧长$ l $的计算公式为
$l=\frac{nπ R}{180}$
。答案
1. $l=\frac{nπ R}{180}$
解析
【分析】
解题时从圆的周长相关知识入手推导:整个圆的圆心角为360°,对应的总长度是圆的周长,因此可以先计算1°圆心角对应的弧长,再乘n就可以得到n°圆心角对应的弧长;也可以通过比例思路推导,n°圆心角对应的弧长占整个圆周长的比例为$\frac{n}{360}$,用该比例乘圆的总周长即可得到所求弧长。
【解析】
已知半径为$R$的圆的周长为$C=2π R$,整个圆的圆心角为$360°$。
第一步:计算$1°$圆心角所对的弧长:$\frac{2π R}{360}=\frac{π R}{180}$
第二步:计算$n°$圆心角所对的弧长,即1°对应的弧长乘n:$l = n × \frac{π R}{180} = \frac{nπ R}{180}$
【答案】
$l=\frac{nπ R}{180}$
【知识点】
弧长计算公式;圆的周长
【点评】
本题属于基础概念题,核心考查弧长公式的推导与记忆,弧长公式是扇形面积、曲线类周长计算等相关问题的基础,需要准确记忆、灵活运用。
【难度系数】
0.9
解题时从圆的周长相关知识入手推导:整个圆的圆心角为360°,对应的总长度是圆的周长,因此可以先计算1°圆心角对应的弧长,再乘n就可以得到n°圆心角对应的弧长;也可以通过比例思路推导,n°圆心角对应的弧长占整个圆周长的比例为$\frac{n}{360}$,用该比例乘圆的总周长即可得到所求弧长。
【解析】
已知半径为$R$的圆的周长为$C=2π R$,整个圆的圆心角为$360°$。
第一步:计算$1°$圆心角所对的弧长:$\frac{2π R}{360}=\frac{π R}{180}$
第二步:计算$n°$圆心角所对的弧长,即1°对应的弧长乘n:$l = n × \frac{π R}{180} = \frac{nπ R}{180}$
【答案】
$l=\frac{nπ R}{180}$
【知识点】
弧长计算公式;圆的周长
【点评】
本题属于基础概念题,核心考查弧长公式的推导与记忆,弧长公式是扇形面积、曲线类周长计算等相关问题的基础,需要准确记忆、灵活运用。
【难度系数】
0.9
2. 在半径为$R$的圆中,圆心角为$n°$的扇形的面积为
$S=\frac{nπ R^2}{360}$
.答案
2. $S=\frac{nπ R^2}{360}$
解析
【分析】
解题时首先明确扇形是对应圆的一部分,其面积占整个圆面积的比例等于扇形圆心角占周角(360°)的比例。首先回忆圆的面积公式,再计算n°圆心角占360°的比例,将圆的面积乘以该比例即可得到扇形面积。
【解析】
第一步:计算半径为$R$的圆的面积,圆的面积公式为$S_{\mathrm{圆}}=π R^2$;
第二步:整个圆对应的圆心角为周角360°,因此圆心角为1°的扇形面积是圆面积的$\frac{1}{360}$,即$\frac{π R^2}{360}$;
第三步:圆心角为$n°$的扇形面积是1°扇形面积的$n$倍,因此$S = n×\frac{π R^2}{360}=\frac{nπ R^2}{360}$。
【答案】
$S=\frac{nπ R^2}{360}$
【知识点】
扇形面积计算、圆的面积公式、比例应用
【点评】
本题属于基础概念题,核心考查扇形面积公式的推导与记忆,理解扇形面积和其所在圆面积的比例关系是解题的关键,该公式是解决扇形相关及组合图形面积问题的基础。
【难度系数】
0.9
解题时首先明确扇形是对应圆的一部分,其面积占整个圆面积的比例等于扇形圆心角占周角(360°)的比例。首先回忆圆的面积公式,再计算n°圆心角占360°的比例,将圆的面积乘以该比例即可得到扇形面积。
【解析】
第一步:计算半径为$R$的圆的面积,圆的面积公式为$S_{\mathrm{圆}}=π R^2$;
第二步:整个圆对应的圆心角为周角360°,因此圆心角为1°的扇形面积是圆面积的$\frac{1}{360}$,即$\frac{π R^2}{360}$;
第三步:圆心角为$n°$的扇形面积是1°扇形面积的$n$倍,因此$S = n×\frac{π R^2}{360}=\frac{nπ R^2}{360}$。
【答案】
$S=\frac{nπ R^2}{360}$
【知识点】
扇形面积计算、圆的面积公式、比例应用
【点评】
本题属于基础概念题,核心考查扇形面积公式的推导与记忆,理解扇形面积和其所在圆面积的比例关系是解题的关键,该公式是解决扇形相关及组合图形面积问题的基础。
【难度系数】
0.9
3. 如图,在圆锥的底面圆周上取一点A,连接VA,VO,OA,其中线段VA叫作圆锥的 
母线
,VO叫作圆锥的 高
,OA叫作圆锥底面圆的 半径
。答案
3. 母线 高 半径
解析
【分析】
本题考查圆锥各组成部分的概念,解题思路是先回忆圆锥相关线段的定义,再结合图形中线段的端点位置对应判断:首先明确圆锥顶点、底面圆心、底面圆周上点的位置,再分别匹配三条线段对应的名称即可。
【解析】
根据圆锥的相关定义:
1. 圆锥的母线是圆锥顶点到底面圆周上任意一点的线段,图中VA连接顶点V和底面圆周上的点A,因此VA是圆锥的母线;
2. 圆锥的高是圆锥顶点到底面圆心的垂线段,图中VO是顶点V垂直连接底面圆心O的线段,因此VO是圆锥的高;
3. 圆锥底面圆的半径是底面圆心到圆周上任意一点的线段,图中OA连接底面圆心O和圆周上的点A,因此OA是圆锥底面圆的半径。
【答案】
母线 高 半径
【知识点】
圆锥的认识;圆锥母线定义;底面半径概念
【点评】
本题属于基础概念识记题,难度较低,主要考查对圆锥各组成部分名称的掌握情况,熟记相关概念即可快速作答。
【难度系数】
0.9
本题考查圆锥各组成部分的概念,解题思路是先回忆圆锥相关线段的定义,再结合图形中线段的端点位置对应判断:首先明确圆锥顶点、底面圆心、底面圆周上点的位置,再分别匹配三条线段对应的名称即可。
【解析】
根据圆锥的相关定义:
1. 圆锥的母线是圆锥顶点到底面圆周上任意一点的线段,图中VA连接顶点V和底面圆周上的点A,因此VA是圆锥的母线;
2. 圆锥的高是圆锥顶点到底面圆心的垂线段,图中VO是顶点V垂直连接底面圆心O的线段,因此VO是圆锥的高;
3. 圆锥底面圆的半径是底面圆心到圆周上任意一点的线段,图中OA连接底面圆心O和圆周上的点A,因此OA是圆锥底面圆的半径。
【答案】
母线 高 半径
【知识点】
圆锥的认识;圆锥母线定义;底面半径概念
【点评】
本题属于基础概念识记题,难度较低,主要考查对圆锥各组成部分名称的掌握情况,熟记相关概念即可快速作答。
【难度系数】
0.9
4. 圆锥的侧面展开图是
扇形
.答案
4. 扇形
解析
【分析】
解题时首先回忆圆锥的结构特点:圆锥由底面圆形和曲面侧面组成,我们可以通过空间想象或者实际动手操作,把圆锥的侧面沿着任意一条母线剪开,再平铺到平面上,观察得到的平面图形的形状;也可以结合展开前后的对应关系判断:展开后圆锥底面的周长对应平面图形的弧长,圆锥的母线对应平面图形的半径,具备这两个特征的平面图形就是扇形。
【解析】
将圆锥的侧面沿其一条母线剪开后展开,得到的平面图形由一段弧和两条长度相等的半径围成,完全符合扇形的定义,因此圆锥的侧面展开图是扇形。
【答案】
扇形
【知识点】
1.圆锥的展开特征 2.扇形的定义
【点评】
本题是基础概念类题目,主要考查对圆锥侧面展开图的记忆与理解,属于几何入门的必备知识点,熟练掌握常见立体图形的展开图即可快速得分。
【难度系数】
0.9
解题时首先回忆圆锥的结构特点:圆锥由底面圆形和曲面侧面组成,我们可以通过空间想象或者实际动手操作,把圆锥的侧面沿着任意一条母线剪开,再平铺到平面上,观察得到的平面图形的形状;也可以结合展开前后的对应关系判断:展开后圆锥底面的周长对应平面图形的弧长,圆锥的母线对应平面图形的半径,具备这两个特征的平面图形就是扇形。
【解析】
将圆锥的侧面沿其一条母线剪开后展开,得到的平面图形由一段弧和两条长度相等的半径围成,完全符合扇形的定义,因此圆锥的侧面展开图是扇形。
【答案】
扇形
【知识点】
1.圆锥的展开特征 2.扇形的定义
【点评】
本题是基础概念类题目,主要考查对圆锥侧面展开图的记忆与理解,属于几何入门的必备知识点,熟练掌握常见立体图形的展开图即可快速得分。
【难度系数】
0.9
1. 圆锥的侧面展开图是一个扇形,如图,设圆锥的母线长为$ l $,底面圆的半径为$ r $,那么这个扇形的半径为
圆锥的母线长$l$
,扇形的弧长为底面圆的周长$2π r$
,因此圆锥的侧面积为$π rl$
。答案
1. 圆锥的母线长$l$ 底面圆的周长$2π r$ $π rl$
解析
【分析】
解决本题需要明确圆锥与其侧面展开扇形的对应关系,按以下思路推导:首先,圆锥侧面展开时,母线作为扇形的边,因此扇形半径对应圆锥母线长;其次,圆锥底面圆展开后恰好与扇形的弧重合,因此扇形弧长等于底面圆的周长;最后,圆锥侧面积就是展开扇形的面积,代入扇形面积公式即可求解。
【解析】
1. 圆锥侧面展开图的扇形半径与圆锥母线长度相等,因此扇形半径为$\boldsymbol{l}$;
2. 扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长,已知底面圆半径为$r$,根据圆的周长公式可得弧长为$\boldsymbol{2π r}$;
3. 圆锥侧面积等于展开扇形的面积,扇形面积公式为$S=\frac{1}{2}×\mathrm{弧长}×\mathrm{半径}$,将弧长$2π r$、半径$l$代入,得侧面积$S_{\mathrm{侧}}=\frac{1}{2}×2π r× l=\boldsymbol{π rl}$。
【答案】
圆锥的母线长$l$;底面圆的周长$2π r$;$π rl$
【知识点】
圆锥展开图对应关系;圆的周长计算;扇形面积计算
【点评】
本题是圆锥侧面积相关的基础题,核心是掌握圆锥与侧面展开扇形的两个对应关系,牢记对应量的换算规律,是后续解决圆锥综合应用问题的基础。
【难度系数】
0.8
解决本题需要明确圆锥与其侧面展开扇形的对应关系,按以下思路推导:首先,圆锥侧面展开时,母线作为扇形的边,因此扇形半径对应圆锥母线长;其次,圆锥底面圆展开后恰好与扇形的弧重合,因此扇形弧长等于底面圆的周长;最后,圆锥侧面积就是展开扇形的面积,代入扇形面积公式即可求解。
【解析】
1. 圆锥侧面展开图的扇形半径与圆锥母线长度相等,因此扇形半径为$\boldsymbol{l}$;
2. 扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长,已知底面圆半径为$r$,根据圆的周长公式可得弧长为$\boldsymbol{2π r}$;
3. 圆锥侧面积等于展开扇形的面积,扇形面积公式为$S=\frac{1}{2}×\mathrm{弧长}×\mathrm{半径}$,将弧长$2π r$、半径$l$代入,得侧面积$S_{\mathrm{侧}}=\frac{1}{2}×2π r× l=\boldsymbol{π rl}$。
【答案】
圆锥的母线长$l$;底面圆的周长$2π r$;$π rl$
【知识点】
圆锥展开图对应关系;圆的周长计算;扇形面积计算
【点评】
本题是圆锥侧面积相关的基础题,核心是掌握圆锥与侧面展开扇形的两个对应关系,牢记对应量的换算规律,是后续解决圆锥综合应用问题的基础。
【难度系数】
0.8
2. 圆锥的侧面积与底面积之和称为圆锥的
全面积
。答案
2. 全面积
解析
【分析】
解题时先明确题干是对圆锥侧面积加底面积的和对应的术语的考查,首先回忆圆锥的面积相关概念:圆锥由底面和侧面两部分组成,底面积是底面圆的面积,侧面积是侧面展开得到的扇形的面积,教材中明确将两者的和定义为圆锥的全面积,熟记该定义即可直接得出答案。
【解析】
根据圆锥相关面积的定义:圆锥的侧面积与底面积之和称为圆锥的全面积,因此横线处应填入“全面积”。
【答案】
全面积
【知识点】
圆锥全面积的定义
【点评】
本题属于基础概念类题目,主要考查对教材基础定义的识记能力,熟练掌握相关概念即可快速作答。
【难度系数】
0.9
解题时先明确题干是对圆锥侧面积加底面积的和对应的术语的考查,首先回忆圆锥的面积相关概念:圆锥由底面和侧面两部分组成,底面积是底面圆的面积,侧面积是侧面展开得到的扇形的面积,教材中明确将两者的和定义为圆锥的全面积,熟记该定义即可直接得出答案。
【解析】
根据圆锥相关面积的定义:圆锥的侧面积与底面积之和称为圆锥的全面积,因此横线处应填入“全面积”。
【答案】
全面积
【知识点】
圆锥全面积的定义
【点评】
本题属于基础概念类题目,主要考查对教材基础定义的识记能力,熟练掌握相关概念即可快速作答。
【难度系数】
0.9
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