【机构秘籍】小学奥数题库《几何》-曲线型-扇形-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-扇形-4星题课程目标知识点考试要求具体要求考察频率扇形B1.了解扇形的特征和有关概念2.能够通过圆的面积和周长公式推导出扇形的面积和弧长公式3.能够运用公式计算扇形的弧长、面积和周长少考知识提要扇形 概念圆上两点之间的部分叫做弧 。扇形是指一条弧和经过这条弧两端的两条半径所围成的图形叫做扇形。其中,圆的半径也称为扇形的半径,而两条半径所形成的夹角称为扇形的圆心角。 公式扇形的弧长= n3602r 扇形的面积= n360r2 其中,n 表示圆心角的度数注意:扇形的弧长不是周长,扇形的周长还需要加上两条半径。精选例题扇形 1. 如图,分别以 B,C 为圆心的两个半圆的半径都是 1
2、 厘米,则阴影部分的周长是 厘米( 取 3)【答案】3【分析】BE,BC,CE 均为圆的半径,所以 BCE 等边三角形,每个角均为 60 度,所以阴影部分的两段圆弧均 为 60 度的扇形所对应的圆弧,所以周长为60360d2+1=16322+1=3(厘米). 2. 如图,分别以长方形的一条长边的两个顶点为圆心,以长方形的宽为半径作 14 圆,若图中的两个阴影部分的面积相等,则此长方形的长与宽的比值是 【答案】:2【分析】因为 S2=S4,两个 14 圆的面积S1+S2+S2+S3=S1+S2+S3+S4与长方形面积相等所以设长为 a,宽为 b,14b22=ab,b=2a,a:b=:2. 3.
3、如下图所示,平行四边形的长边是 6,短边是 3,高为 2.6,则阴影部分的面积为 ( 取 3.14)【答案】15.9【分析】根据容斥的思想,阴影的一半=大扇形+小扇形-平行四边形,所以阴影面积为:163.14(62+32)-62.62=15.9. 4. 6 个半径相同的小圆和 1 个大圆如图摆放大圆的面积是 120,那么,阴影部分面积是 【答案】40【分析】设大圆半径和小圆半径分别为 R 和 r,画出大小圆半径会发现它们同处一个正三角形,如下图,两条粗线分别为大圆直径和小圆直径,由正三角形性质和勾股定理,有R2+r2=(2r)2R2=3r2,这说明大圆面积和小圆面积是 3 倍关系,即小圆面积为
4、 40;由于三个小圆面积等于大圆面积,所以下图中红色部分面积等于灰色部分;如下图,可以看出,上图中的两种阴影部分拼在一起可以形成扇形,一共可以形成 6 个 120 度扇形,总和为 2 个小圆,又因为两种阴影部分面积相等,所以所求面积为一个小圆面积 40 5. 如图,直角三角形 ABC 中,B 为直角,且 BC=2 厘米,AC=4 厘米,则在将 ABC 绕 C 点顺时针旋转 120 的过程中,AB 边扫过图形的面积为 (3.14)【答案】12.56 平方厘米【分析】如下图所示,假设 ABC 旋转 120 到达 ABC 的位置阴影部分为 AB 边扫过的图形从图中可以看出,阴影部分面积等于整个图形的
5、总面积减去空白部分面积,而整个图形总面积等于扇形 ACA 的面积与 ABC 的面积之和,空白部分面积等于扇形 BCB 的面积与 ABC 的面积,由于 ABC 的面积与 ABC 的面积相等,所以阴影部分的面积等于扇形 ACA 与扇形 BCB 的面积之差,为12036042-12036022=4=12.56(平方厘米). 6. 如下图所示,AB 是半圆的直径,O 是圆心,AC=CD=DB,M 是 CD 的中点,H 是弦 CD 的中点若 N 是 OB 上一点,半圆的面积等于 12 平方厘米,则图中阴影部分的面积是 平方厘米【答案】2【分析】连接 OC、OD、OH,由于 C、D 是半圆的两个三等分点
6、M 是 CD 的中点,H 是弦 CD 的中点,可见这个图形是对称的由对称性可知 CD 与 AB 平行,由此可得:CHN 的面积与 CHO 的面积相等,所以,阴影部分面积等于扇形 COD 面积的一半,而扇形 COD 的面积又等于半圆面积的 13,所以,阴影部分面积等于半圆面积的 16,为 1216=2(平方厘米) 7. 如图,ABC 是一个等腰直角三角形,直角边的长度是 1 米现在以 C 点为圆心,把三角形 ABC 顺时针转 90 度,那么,AB 边在旋转时所扫过的面积是 平方米(3.14)【答案】0.6775【分析】如图,顺时针旋转后,A 点沿弧 AA 转到 A 点,B 点沿弧 BB 转到 B
7、 点,D 点沿弧 DD 转到 D 点因为 CD 是 C 点到 AB 的最短线段,所以 AB 扫过的面积就是图中的弧 AAB 与 BDDA 之间的阴影图形S阴影=S半圆-S空白,SABC=SBDC+SADC=1211=12(平方米),SABC=S正方形ADCD=CD2=12(平方米),所以,S扇形DCD=4CD2=412=8(平方米),我们推知S阴影=2BC2-S扇形DCD-(SBDC+SACD)=2-8-12=38-12=0.6775(平方米). 8. 如图,边长为 12 米的正方形池塘的周围是草地,池塘边 A,B,C,D 处各有一根木桩,且 AB=BC=CD=3 米现用长 4 米的绳子将一头
8、羊拴在其中的某根木桩上(不计打结处)为使羊在草地上活动区域的面积最大,应将绳子拴在 处的木桩上【答案】C【分析】在 A 点时活动区域的面积是一个半径为 4 米的半圆,即1242=8(平方米).在 B、D 点时活动区域的面积都是一个半径为 4 米的半圆加一个 14 半径为 1 米的圆即1242+1412=814(平方米).在 C 点时活动区域的面积是 34 个半径为 4 米的圆,即3442=12(平方米).综上所述,拴在 C 处的木桩上时活动范围最大 9. 如右图,正方形的边长为 5 厘米,则图中阴影部分的面积是多少平方厘米?(=3.14)【答案】7.125【分析】观察可知阴影部分是被以 AD
9、为半径的扇形、以 AB 为直径的半圆形和对角线 BD 分割出来的,分头求各小块阴影部分面积明显不是很方便,如果能求出左下边空白部分的面积,就很容易求出阴影部分的面积了,再观察可以发现左下边空白部分的面积就等于三角形 ABD 的面积减去扇形 ADE 的面积,那么思路就很清楚了因为 ADB=45,所以扇形 ADE 的面积为:45360AD2=453603.1452=9.8125(平方厘米),那么左下边空白的面积为:1255-9.8125=2.6875(平方厘米),又因为半圆面积为:12522=9.8125(平方厘米),所以阴影部分面积为:9.8125-2.6875=7.125(平方厘米)10. 如
10、图,C、D 是以 AB 为直径的半圆的三等分点,O 是圆心,且半径为 6求图中阴影部分的面积【答案】6【分析】如图,连接 OC、OD、CD由于 C、D 是半圆的三等分点,所以 AOC 和 COD 都是正三角形,那么 CD 与 AO 是平行的所以 ACD 的面积与 OCD 的面积相等,那么阴影部分的面积等于扇形 OCD 的面积,为 6216=611. (1)如图(1),一只小狗被拴在一个边长为 4 米的正方形的建筑物的顶点 A 处,四周都是空地,绳长 8 米,小狗的活动范围是多少平方米?(2)如图(2)小狗不是被拴在 A 处,而是在一边的中点 B 处,那么小狗的活动范围是多少平方米?(建筑外墙不
11、可逾越,小狗身长忽略不计, 取 3.14)【答案】(1)175.84;(2)163.28【分析】(1)如下左图,小狗的活动范围为圆心角为 270、半径为 8 米的扇形,和两个圆心角为 90、半径为 4 米的扇形,总大小为3482+14422=56=175.84(平方米).(2)如下右图,小狗的活动范围为半径是 8 米的半圆,和两个圆心角为 90、半径为 6 米的扇形,以及两个圆心角为 90、半径为 2 米的扇形总大小为1282+14622+14222=52=163.28(平方米).12. 如图,边长为 3 的两个正方形 BDKE、正方形 DCFK 并排放置,以 BC 为边向内侧作等边三角形,分
12、别以 B、C 为圆心,BK、CK 为半径画弧求阴影部分面积(=3.14)【答案】8.58【分析】根据题意可知扇形的半径 r 恰是正方形的对角线,所以r2=322=18,如上图将左边的阴影翻转右边阴影下部,S阴影=S扇形-S柳叶=60236018-21418-33=18-3=8.58.13. 先做一个边长为 2cm 的等边三角形,再以三个顶点为圆心,2cm 为半径作弧,形成曲边三角形(如下图)再准备两个这样的图形,把一个固定住(下图中的阴影),另一个围绕着它滚动,如下图那样,从顶点相接的状态下开始滚动请问此图形滚动时经过的面积是多少平方厘米?(3.14)【答案】25.12cm2【分析】在处理图形
13、的运动问题时,描绘出物体的运动轨迹是解决问题的第一步,只有大的方向确定了,才能实施具体的计算在数学中,本题所作出的这个曲边三角形叫“莱洛三角形”,“莱洛三角形”有一个重要的性质就是它在所有方向上的宽度都相同为了求出“莱洛三角形”滚动时经过的面积,可以分 2 步来思考:第 1 步:如图所示,当“莱洛三角形”从顶点 A 的上方滚动到顶点 A 的左边时,这时阴影“莱洛三角形”滚动的这部分面积是以 A 为圆心、2cm 为半径、圆心角为 60 的扇形在顶点 A、B、C 处各有这样的一个扇形;第 2 步:如图所示,当“莱洛三角形”在边 AB 上滚动时,这时可以把阴影“莱洛三角形”看作是以图中 D 点为圆心
14、的圆的一部分,这个圆在以 C 点为圆心的弧 AB 上滚动,可知此时圆心 D 运动的轨迹是图中的弧 DD,所以此时阴影“莱洛三角形”滚动的这部分面积是以 C 为圆心、4cm 为半径、圆心角为 60 的扇形减去半径为 2cm 的 60 的扇形;综上所述,去掉图中阴影“莱洛三角形”后所形成的组合图形就是要求的面积滚动时经过的面积是:32260360+34260360-2260360=8=25.12(cm2).14. 正三角形 ABC 的边长是 6 厘米,在一条直线上将它翻滚几次,使 A 点再次落在这条直线上,那么 A 点在翻滚过程中经过的路线总长度是多少厘米?如果三角形面积是 15 平方厘米,那么三
15、角形在滚动过程中扫过的面积是多少平方厘米?(结果保留 )【答案】24+15【分析】如下图所示,A 点在翻滚过程中经过的路线为两段 120 的圆弧,所以路线的总长度为:261203602=8(厘米);三角形在滚动过程中扫过的图形的为两个 120 的扇形加上一个与其相等的正三角形,面积为:621203602+15=24+15(平方厘米)15. 如图,一只狗被栓在底座为边长 3 米的等边三角形建筑物的墙角上,绳长是 4 米,求狗所能到的地方的总面积?【答案】43.96 平方米【分析】如下图,狗被栓在底座为边长 3 米的等边三角形建筑物的墙角上,绳长是 4 米,狗的活动区域可以分割成三个部分:蓝色部分
16、是一个半径为 4 米、圆心角为 300 度的扇形:360-60=300(度)红色部分是两个同样的边长为 1 米、圆心角为 120 度的扇形:4-3=1(米),180-60=120(度)所以狗能到的地方的总面积为:3.1444300360+23.1411120360=43.96(平方米)16. 一条直线上放着一个长和宽分别为 4 厘米和 3 厘米的长方形(如下图)让这个长方形绕顶点 B 顺时针旋转 90 后到达长方形的位置,这样连续做三次,A 点到达 E 点的位置求 A 点经过的总路程的长度(圆周率按 3 计算)【答案】5【分析】如下图,A 点旋转所经过的为三段四分之一圆的弧长,其中 r1=4,
17、r3=3由勾股定理知:r22=r21+r32=42+32=25,则r2=5.17. 如图所示,求阴影面积,图中是一个正六边形,面积为 1040 平方厘米,空白部分是 6 个半径为 10 厘米的小扇形(圆周率取 3.14)【答案】412 平方厘米【分析】所要求的阴影面积是用正六边形的面积减去六个小扇形面积、正六边形的面积已知,现在关键是小扇形面积如何求,有扇形面积公式 S扇=nR2360可求得,需要知道半径和扇形弧的度数,由已知正六边形每边所对圆心角为 60,那么 AOC=120,又知四边形 ABCO 是平行四边形,所以 ABC=120,这样就可求出扇形的面积和为 6120360102=628(
18、平方厘米),阴影部分的面积 =1040-628=412(平方厘米)18. 如图,在 33 方格表中,分别以 A、E、F 为圆心,半径为 3、2、1,圆心角都是 90 的三段圆弧与正方形 ABCD 的边界围成了两个带形,那么这两个带形的面积之比 S1:S2=?【答案】5:3【分析】如下图,仔细观察图形不难发现带形 S1 的面积等于曲边三角形 BCD 的面积减去曲边三角形 B1CD1 的面积,而这两个曲边三角形的面积都可以在各自所在的正方形内求出所以,S1的面积=32-3214-22-2214=51-4;同理可求得带形 S2 的面积:带形 S2 的面积 = 曲边三角形 B1CD1 的面积 - 曲边
19、三角形 B2CD2 的面积 =31-4;所以,S1:S2=5:319. 已知三角形 ABC 是直角三角形,AC=4cm,BC=2cm,求阴影部分的面积【答案】3.85cm2【分析】从图中可以看出,阴影部分的面积等于两个半圆的面积和与直角三角形 ABC 的面积之差,所以阴影部分的面积为:12422+12222-1242=2.5-4=3.85(cm2)20. 如图,ABCD 是平行四边形,AD=8cm,AB=10cm,DAB=30,高 CH=4cm,弧 BE、DF 分别以 AB、CD 为半径,弧 DM、BN 分别以 AD、CB 为半径,则阴影部分的面积为多少?(精确到 0.01)【答案】5.83c
20、m2【分析】因为四边形 ABCD 是平行四边形,AD=8cm,AB=10cm,DAB=30,所以S扇形EAB=S扇形FCD=10230360=253cm2, S扇形DAM=S扇形BCN=8230360=163cm2 因为平行四边形 ABCD 的高 CH=4 cm,所以 SABCD=104=40cm2 由图中可看出,扇形 EAB 与 FCD 的 面积之和,减去平行四边形 ABCD 的面积,等于曲边四边形 DFBE 的面积;平行四边形 ABCD 的面积减去扇形 DAM 与扇形 BCN 的面积,等于曲边四边形 DMBN 的面积则S阴影=S曲边四边形DFBE-S曲边四边形DMBN=2S扇形EAB-SA
21、BCD-SABCD-2S扇形DAM=2S扇形EAB+S扇形DAM-SABCD=2253+163-40=24133.14-405.83cm221. 如图中三个圆的半径都是 5cm,三个圆两两相交于圆心求阴影部分的面积和( 取 3.14)【答案】39.25(cm2)【分析】将原图割补成如图,阴影部分正好是一个半圆,面积为553.142=39.25(cm2).22. 已知图中正方形的边长是 2,分别以其四个顶点为圆心的直角扇形恰好交于正方形的中心,求图中阴影部分的面积【答案】2-4【分析】r2=2,S阴影=r2-22=2-423. 如图,等腰直角三角形 ABC 的腰为 10;以 A 为圆心,EF 为
22、圆弧,组成扇形 AEF;两个阴影部分的面积相等求扇形所在的圆面积【答案】400【分析】题目已经明确告诉我们 ABC 是等腰直角三角形,AEF 是扇形,所以看似没有关系的两个阴影部分通过空白部分联系起来等腰直角三角形的角 A 为 45 度,则扇形所在圆的面积为扇形面积的 8 倍而扇形面积与等腰直角三角形面积相等,即S扇形=121010=50则圆的面积为508=40024. 直角三角形 ABC 放在一条直线上,斜边 AC 长 20 厘米,直角边 BC 长 10 厘米如下图所示,三角形由位置绕 A 点转动,到达位置,此时 B,C 点分别到达 B1,C1 点;再绕 B1 点转动,到达位置,此时 A,C
23、1 点分别到达 A2,C2 点求 C 点经 C1 到 C2 走过的路径的长【答案】653 厘米【分析】由于 BC 为 AC 的一半,所以 CAB=30,则弧 CC1 为大圆周长的 180-30360=512,弧 C1C2 为小圆周长的 14,而 CC1+C1C2 即为 C 点经 C1 到 C2 的路径,所以 C 点经 C1 到 C2 走过的路径的长为220512+21014=503+5=653(厘米).25. 如图,一头山羊被拴在一个边长为 4 米的等边三角形的建筑物的一个顶点处,四周都是空旷,绳长刚好够山羊走到三角形建筑物外的任一位置,请问:山羊的活动范围有多少平方米?(建筑外墙不可逾越,山
24、羊身长忽略不计, 取 3)【答案】98【分析】山羊的活动范围如图所示,绳长为 6 米,面积为30036062+212036022=983=98(平方米).26. ABC 为等腰直角三角形,D 为半圆中点,BC 为半圆直径已知 AB=BC=10,那么阴影部分面积为多少?(圆周率取 3.14)【答案】32.125【分析】设 BC 中点为 O,连接 OD,则 OD=5,OB=5,BP:PO=AB:OD=10:5=2:1,BP=523=313,PO=OB-BP=5-313=123,SABP=12ABBP=1210313=1623,SOPD=125123=416,阴影部分的面积为 1623+1452-4
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