【机构秘籍】小学奥数题库《几何》-曲线型-圆-4星题(含解析)全国通用版【唯一店:教师学科网资料】.docx
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1、几何-曲线型几何-圆-4星题课程目标知识点考试要求具体要求考察频率圆B1.了解有关圆的概念和性质2.学习圆的周长和面积公式的推导3.运用圆的性质以及周长和面积公式进行计算少考知识提要圆 概念圆是由一条曲线围成的平面图形圆中心的一点叫圆心,用 O 表示连接圆心和圆上任意一点的线段是半径,通常用字母 r 表示通过圆心并且两端都在圆上的线段是直径,通常用字母 d 来表示直径所在的直线是圆的对称轴 性质圆有无数条半径,无数条直径,并且所有半径都相等,所有直径都相等;在同圆或等圆中,直径是半径的 2 倍d=2r;圆有无数条对称轴;圆绕着圆心任意旋转,所得到的图形与原来的圆重合;所有平面图形在周长相同的情
2、况下,圆的面积是最大的 公式圆的周长公式:C=2r 圆的面积公式:S=r2 精选例题圆 1. 在图中所示的 1012 的网格图中,猴子 KING 的图片是由若干圆弧和线段组成,其中最大的圆的半径是 4,图中阴影部分的面积是 (圆周率 取 3)【答案】21.5【分析】根据半径为 4 可观察得出小正方形的边长为 1,阴影部分的面积=大圆面积-空白面积.大圆的面积:S=42=48,空白面积:S=52+34122+22=10+4.5+12=26.5,阴影部分面积:48-26.5=21.5. 2. 如图所示的 7 个圆相切于一点,若圆的半径分别是(单位:分米):1,2,3,4,5,6,7,则图中阴影部分
3、的面积是 平方米( 取 3)【答案】0.84【分析】阴影面积为:12+(32-22)+(52-42)+(72-62)=1+(3+2)+(5+4)+(7+6)=28=84(平方分米)=0.84(平方米). 3. 如图所示的图形由 1 个大的半圆弧和 6 个小的半圆弧围成,已知最大的半圆弧的直径为 1,则这个图形的周长为 (圆周率用 表示)【答案】【分析】若大圆里有若干个小圆,且大圆的直径等于这些小圆的直径和,则大圆的周长等于所有小圆的周长和,则该图形周长等于一个大圆的周长,d= 4. 如图所示,已知最大的圆的直径是 100cm,则最小的圆的直径是 cm【答案】50【分析】已知最大的圆的直径是 1
4、00cm,而最大的圆的直径刚好是大正方形的对角线所以大正方形的面积为1001002=5000(cm2)图中的小正方形旋转为右图:由此可见,小正方形的面积为大正方形面积的一半所以小正方形的面积为50002=2500(cm2)所以小正方形的为 50cm 而最小的圆的直径刚好等于小正方形的边长,即最小的圆的直径是 50cm 5. 在荷兰的小镇卡茨赫弗尔,2013年6月建成了一个由三个半圆组成的城市雕塑,三个半圆的直径分别为 24.2m,19.3m,4.9m,这个雕塑的原始图形来自于阿基米德引理集中的鞋匠刀形 (Arbelos),即下图中阴影部分所示的图形,那么,该城市雕塑中的鞋匠刀形的周长为 (圆周
5、率用 表示)【答案】24.2【分析】三个半圆的周长和(19.3+4.9+24.2)2=24.2 6. 一只羊被拴在一个长为 4 米,宽为 3 米的长方形的羊圈内,在 B 处有一个缺口,羊可以自由出入,拴绳长 9 米,那么羊能够到达的地方的面积约为 平方米( 取 3.14)【答案】50.465【分析】长方形的对角线长为 5,在羊圈外,羊能够到达的图形包括 34 个半径为 4 的圆以及 14 个半径为 1 的圆,所以羊能够达到的总面积为 34+3442+141250.465(平方米) 7. 如图所示,已知大圆的半径为 2,则阴影部分 与的面积之和为 (圆周率用 表示)【答案】-2【分析】和部分面积
6、为 14大圆-直角边为2的等腰直角三角形,如图所示:和部分面积和为1422-1222=-2. 8. 如图是由正方形和半圆形组成的图形,其中 P 点为半圆周的中点,Q 点为正方形一边 BC 的中点,那么阴影部分的面积是 ( 取 3.14)【答案】51.75【分析】102+121022-12515+12(15+5)5=100+12.5-87.5=51.75. 9. 如右图所示,ABCD 是边长为 10 厘米的正方形,且 AB 是半圆的直径,则阴影部分的面积是 平方厘米(取 =3.14)【答案】17.875【分析】详解:如图2所示,阴影部分面积等于梯形 ABCD 的面积 减去一个四分之一圆的面积,即
7、 (5+10)52-1452=17.87510. 如图所示,已知大圆的半径为 2,则阴影部分的面积为 (圆周率用 表示)【答案】4-8【分析】可以把中间的四个叶子形状的图形分成两半,刚好可以补到正方形外边的空白处所以大圆的面积减去内接正方形的面积,就是阴影部分的面积S阴=22-442=4-811. 如图所示,大圆的直径是小圆的 5 倍,大圆内的“S”形曲线(图中虚线)由两段半圆弧组成如果已知阴影部分的面积等于 4,那么图中空白部分的面积等于 【答案】21【分析】设小圆的半径为 r,则阴影部分的面积为:122r2-2r2+123r2-3r2=r2+3r2=4r2,所以r2=1,故空白面积为:5r
8、2-4=25r2-4=21.12. 如图,斜边为 6 的等腰直角三角形 ABC 放在半径为 5 的圆内,现在保持 B、C 和圆接触,让三角形 ABC 沿箭头方向在圆内旋转一周,那么三角形 ABC 扫过的图形面积是 ( 取 3.14)【答案】75.36【分析】连接 OA 并延长,交 BC 于 E,得到直角三角形 OBE,BE=3,根据勾股定理可知,OE=5,则OA=4-3=1.所以扫过阴影面积为:52-12=24=75.36.13. 如下图所示的四个正方形的边长都是 1,图中的阴影部分的面积依次用 S1,S2,S3,S4 表示,则 S1,S2,S3,S4 从小到大排列依次是 【答案】S2S4S3
9、S1【分析】S1,S2,S3 的面积都可以算出来,S1=12-1,S2=1-14,利用割补的思想,S3=12对 S1,S2,S3 进行排序得 S2S3S1S4 的面积不好算,但是这里只需比较大小即可如下左图,阴影部分为 S4 的面积,所以 S412=S3如下右图,空白部分面积与图2空白部分面积相等,所以阴影部分为 S2 的面积,所以 S2S4所以 S2S4S31) 倍,当小圆在大圆内侧(外侧)作无滑动的滚动一圈后又回到原来的位置,小圆绕自己的圆心转动了几周?【答案】n-1 或 n+1【分析】为了确定圆绕圆心转动几周,首先要明确圆心转动的距离设小圆的半径为“单位 1”,则大圆的半径为“n”在内测
10、滚动时,如图所示,因为圆心滚动的距离为 2(n-1)所以小圆绕自己的圆心转动了:2(n-1)2=n-1(圈)在外侧滚动时,如图所示因为圆心滚动的距离为 2(n+1)所以小圆绕自己的圆心转动了:2(n+1)2=n+1(圈)32. 面上有 7 个大小相同的圆,位置如图所示如果每个圆的面积都是 10,那么阴影部分的面积是多少?( 取 3.14)【答案】20【分析】阴影包括中间的一个圆和周围六个花瓣状的小小图形这个图形可以割补成一个顶角为 60 的扇形,如下图所示,因此六个这样的图形面积和正好是一个圆:阴影部分的面积等于两个圆的面积,为 2033. 如图所示,小半圆的直径在大半圆直径上,且线段 EF
11、平行于大圆直径与小圆相切,若 EF=5 厘米,求大半圆比小半圆面积多多少?(注: 取 3.14)【答案】9.8125 平方厘米【分析】不妨设大半圆的半径是 R,小半圆的半径是 r,我们将小半圆的圆心与大半圆的圆心重叠,那么面积差就是圆环的一半,根据S=12(R2-r2),三角形 AOF 是直角三角形,根据勾股定理:R2-r2=522=2.52,所以面积差是 S=3.142.522=9.8125(平方厘米)34. 在右图所示的正方形 ABCD 中,对角线 AC 长 2 厘米扇形 ADC 是以 D 为圆心,以 AD 为半径的圆的一部分求阴影部分的面积 【答案】1.14 平方厘米【分析】如右图所示,
12、S1=4AD2-12AD2,S2+S3=12AC22-12AD2=18AC2-12AD2因为 AC2=2AD2=4,所以阴影部分的面积为:4AD2-12AD2+18AC2-12AD2=14AC2-12AC2=-2=1.14(平方厘米)另解:观察可知阴影部分面积等于半圆面积与扇形 ADC 面积之和减去正方形 ABCD 的面积,所以阴影部分的面积为 4AD2+18AC2-AD2=1.14(平方厘米)35. 把四个直径为 8cm 的圆柱形饮料瓶捆扎在一起,截图如下图,那么围绕一周的绳子长度是多少?【答案】57.12cm【分析】为绕一周的长度,分为四段弧和四段直线段四段弧形,考虑实际情况,以下图为例:
13、曲直交换的位置,从而得知每段对应圆周的四分之一,总共正好一个周长,即 d,得 25.12cm四段直的,每段长为直径,所以为 84=32cm总计围绕一周的长度为 57.12cm36. 图中有 7 个相同的面积为 10 的圆,那么阴影部分面积是多少【答案】20【分析】如图,三个小箭头形状能拼成一个半圆,所以原图面积为 2 个圆,为 2037. 如图,一套绞盘和一组滑轮形成一个提升机构,其中盘 A 直径为 10 厘米,盘 B 直径为 40 厘米,盘 C 直径为 20 厘米问:A 顺时针方向转动一周时,重物上升多少厘米?( 取 3.14)【答案】31.4【分析】A 顺时针转一周时,C 顺时针转 12
14、周,同轴的 B 也顺时针转 12 周,从而绳索被拉动的距离等于 B 的半个圆周长即 2062.8,这时重物应该上升去 1262.8=31.4所以重物上升 31.4 厘米38. 如下图所示,图中的曲线是用半径长度的比为 2:1.5:0.5 的 6 条半圆曲线连成的问:涂有阴影的部分与未涂阴影的部分的面积比是多少?【答案】511【分析】不妨设 1 是最小的半圆的半径于是其余两种半圆的半径便是 3 和 4分别用 S1 及 S2 表示涂有阴影及未涂阴影部分的面积,由图可知S1=12+1212+12(42-32)=5,S2=42-S1=11.所以S1:S2=5:11.39. 如图,在一块面积为 12.5
15、6 平方厘米的纸板中,裁出了 2 个同样大小的圆纸板问:余下的纸板的总面积是多少平方厘米?( 取 3.14)【答案】6.28 平方厘米【分析】大圆的面积是 12.56 平方厘米,可求出大圆的半径是 2 厘米,那么小圆的半径是 1 厘米,面积是 3.14 平方厘米阴影部分的面积是 12.56-3.14-3.14=6.28 平方厘米40. 如图,若图中的圆和半圆都两两相切,两个小圆和三个半圆的半径都是 1求阴影部分的面积【答案】2.5【分析】由于直接求阴影部分面积太麻烦,所以考虑采用增加面积的方法来构造新图形由右图可见,阴影部分面积等于 16 大圆面积减去一个小圆面积,再加上 120 的小扇形面积
16、(即 13 小圆面积),所以相当于 16 大圆面积减去 23 小圆面积而大圆的半径为小圆的 3 倍,所以其面积为小圆的 32=9 倍,那么阴影部分面积为 169-2312=56=2.541. 如下图所示,两个相同的正方形,左图中阴影部分是 9 个圆,右图中阴影部分是 16 个圆哪个图中阴影部分的面积大?为什么? 【答案】两图中阴影部分的面积相等【分析】设正方形的边长为 a,每一个圆的半径为 r,则正方形的每一条边上都有 a2r 个圆,从而正方形内部共有 a2ra2r 个圆,于是这些圆的总面积为:S阴影=r2a2ra2r=14a2可见阴影部分的面积与正方形的面积的比是固定的,也就是说阴影部分的面
17、积只与正方形的边长有关系,与圆的半径无关,无论圆的半径怎样变化,只要正方形的边长不变,那么阴影部分的面积就是一定的由于上图中两个正方形的边长相同,所以两图中阴影部分的面积相等42. 如图,大圆半径为小圆的直径,已知大圆半径是 20 厘米,那么阴影面积是多少?( 取 3.14)【答案】456 平方厘米【分析】如图添加辅助线,小圆内部的阴影部分可以填到外侧来,这样,空白部分就是一个圆的内接正方形,那么阴影面积是大圆减正方形面积大圆半径为 20 厘米,则正方形面积是S=12402=800(平方厘米),阴影面积是S=202-800=456(平方厘米).43. 有 10 个同心圆,任意两个相邻的同心圆半
18、径之差等于里面最小圆的半径小圆半径为 1 厘米,求所有阴影面积的和(=3.14) 【答案】78.5 平方厘米【分析】将所有阴影放在同一个扇形内,如下图,所以 S阴影=143.14102=78.5(平方厘米)44. 如图,在一块面积为 28.26 平方厘米的圆形铝板中,裁出了7个同样大小的圆铝板问:余下的边角料的总面积是多少平方厘米?( 取 3.14)【答案】6.28【分析】28.263.14=32,大圆半径是 3 厘米小圆半径是 1 厘米,所以边角料面积为 28.26-7123.14=6.28 平方厘米45. 用一块面积为 36 平方厘米的圆形铝板下料,从中裁出了 7 个同样大小的圆铝板问:所
19、余下的边角料的总面积是多少平方厘米?【答案】8【分析】大圆直径是小圆的 3 倍,半径也是 3 倍,小圆面积大圆面积 =r2:R2=1:9,小圆面积 =3619=4,7 个小圆总面积 =47=28,边角料面积 =36-28=8(平方厘米)46. 下图中的大正方形边长为 4 厘米,每个圆弧皆是半径为 1 厘米的半圆或四分之一圆,请问阴影部分面积为多少平方厘米?=227【答案】10【分析】将图形分割如下图所示,阴影部分可拼成 10 个小正方形所以阴影部分面积为 1110=10(平方厘米)47. 有一辆杂技自行车,前轮的半径是 4111 分米,后轮的半径是 313 分米,那么当后轮转的圈数比前轮多 1
20、0 圈的时候,这辆车前进了多少米?(圆周率取近似值 3.14)【答案】113.04 米【分析】由于前后轮的半径比是 4111:313=27:22,所以前后轮的周长比也是 27:22,那么当转过相同路程时,前后轮转过的圈数比是 22:27,所以当后轮转的圈数与前轮多转 10 圈时,车的前轮转了 1027-2222=44 圈,后轮转了 54 圈,前进了 23.14411144110=113.04 米48. 如图所示,两条线段相互垂直,全长为 30 厘米圆紧贴直线从一端滚动到另一端(没有离开也没有滑动)在圆周上设一个定点 P,点 P 从圆开始滚动时是接触直线的,当圆停止滚动时也接触到直线,而在圆滚动
21、的全部过程中点 P 是不接触直线的那么,圆的半径是多少厘米?(设圆周率为 3.14,除不尽时,请四舍五入保留小数点后两位如有多种答案请全部写出)【答案】4.47 或 2.31【分析】如上图:因为在圆滚动的全部过程中点 P 是不接触直线的,所以这个圆的运动情况有两种可能一种是圆滚动了不足一圈,根据 P 点的初始位置和终止位置,可知圆滚动了 270另一种是圆在第一条直线上滚动了将近一圈,在第二条直线上又滚动了将近一圈,根据 P 点的初始位置和终止位置,可知圆滚动了270+360=630.因为两条线段共长 30 厘米,所以 270 的弧长或者 630 的弧长再加上两个半径是 30 厘米2r27036
22、0+2r=30(厘米),或者2r630360+2r=30(厘米),所以圆的半径是 4.47 厘米或 2.31 厘米49. 如图是一个对称图形比较黑色部分面积与灰色部分面积的大小,得:黑色部分面积与灰色部分面积什么关系【答案】相等【分析】图中四个小圆的半径为大圆半径的一半,所以每个小圆的面积等于大圆面积的 14,则 4 个小圆的面积之和等于大圆的面积而 4 个小圆重叠的部分为灰色部分,未覆盖的部分为黑色部分,所以这两部分面积相等,即灰色部分与黑色部分面积相等50. 已知右图中正方形的边长为 20 厘米,中间的三段圆弧分别以 O1、O2、O3 为圆心,求阴影部分的面积(=3)【答案】150 平方厘
23、米【分析】图中两块阴影部分的面积相等,可以先求出其中一块的面积而这一块的面积,等于大正方形的面积减去一个 90 扇形的面积,再减去角上的小空白部分的面积,为:S正方形-S扇形-S正方形-S圆4=2020-14202-2020-1004=75(平方厘米),所以阴影部分的面积为 752=150(平方厘米)51. 如图,15 枚相同的硬币排成一个长方形,一个同样大小的硬币沿着外圈滚动一周,回到起始位置问:这枚硬币自身转动了多少圈?【答案】见解析【分析】当硬币在长方形的一条边之内滚动一次时,由于三个硬币的圆心构成一个等边三角形,所以这枚硬币的圆心相当于沿着半径为硬币 2 倍的圆旋转了180-60-60
24、=60.而硬币上的每一点都是半径等于硬币的圆旋转,所以硬币自身旋转了 120当硬币从长方形的一条边滚动到另一条边时,这枚硬币的圆心相当于沿着半径为硬币 2 倍的圆旋转了360-60-60-90=150.而硬币上的每一点都是半径等于硬币的圆旋转,所以硬币自身旋转了 300长方形的外圈有 12 个硬币,其中有 4 个在角上,其余 8 个在边上,所以这枚硬币滚动一圈有 8 次是在长方形的一条边之内滚动,4 次是从长方形的一条边滚动到另一条边1208+3004=2160,所以这枚硬币转动了 2160,即自身转动了 6 圈另解:通过计算圆心轨迹的长度,每走一个 2 即滚动了一圈52. 如果半径为 25
25、厘米的小铁环沿着半径为 50 厘米的大铁环的外侧作无滑动的滚动,当小铁环沿大铁环滚动一周回到原位时,问小铁环自身转了几圈?【答案】3【分析】如图,同样考虑小圆的一条半径 OA,当小圆在大圆的外侧滚动一周,即滚动了大圆的半周时,半径 OA 滚动了 540,滚动了一圈半,所以当小圆沿大圆外侧滚动一周时,小圆自身转了 3 圈也可以考虑小圆圆心转过的距离小圆圆心转过的是一个圆周,半径是小圆的 3 倍,所以这个圆的周长也是小圆的 3 倍,由于小圆的圆心每转动一个自身的周长时,小圆也恰好转了一圈,所以本题中小圆自身转了 3 圈53. 奥运会的会徽是五环图,一个五环图是由内圆直径为 6 厘米,外圆直径为 8
26、 厘米的五个环组成,其中两两相交的小曲边四边形(阴影部分)的面积都相等,已知五个圆环盖住的面积是 77.1 平方厘米,求每个小曲边四边形的面积(=3.14)【答案】4.1 平方厘米【分析】每个圆环的面积为:42-32=7=21.98(平方厘米)五个圆环的面积和为:21.985=109.9(平方厘米)八个阴影的面积为:109.9-77.1=32.8(平方厘米)每个阴影的面积为:32.88=4.1(平方厘米)54. 下图中四个圆的半径都是 5 厘米,求阴影部分的面积。【答案】257 平方厘米【分析】直接套用公式,正方形中间的阴影部分的面积不太好计算。容易看出,正方形中的空白部分是 4 个四分之一圆
27、,利用割补法,可以得到下图。其中的阴影部分的面积与原图相同,等于一个正方形与 4 个半圆(即 2 个圆)的面积之和,为(2r)2r22=1023.1450257(厘米2).55. 如图,直角三角形 ABC 中,AB 是圆的直径,且 AB=20,阴影甲(上方阴影)的面积比阴影乙(下方阴影)的面积大 7,求 BC 长( 取 3.14)【答案】15【分析】阴影甲和阴影乙的面积差等于半圆的面积减去直角三角形ABC的面积,半圆的面积为 122022=50157,所以 SABC=157-7=150,BC=SABCAB=215020=1556. 如图,是一个边长是 12 厘米的正方形,阴影部分的面积是多少平
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