专题复习三 运动路径及不规则图形面积的计算
(1)运动路径一般由弧组成,计算时关键在于确定弧的度数与半径;与旋转变换有关的运动路径找到旋转中心最重要.(2)不规则图形的面积一般用“割”或“补”的方法转化为规则图形计算.
1.如图所示的五个半圆,邻近的两半圆相切,两只小虫同时出发,以相同的速度从点A到点B,甲虫沿路线爬行,乙虫沿路线爬行,则下列结论正确的是(C).
A.甲先到点B B.乙先到点B C.甲、乙同时到点B D.无法确定
(第1题)(第2题)(第3题)
2.如图所示,Rt△AB′C′是Rt△ABC以点A为中心逆时针旋转90°而得到的,其中AB=1,BC=2,则旋转过程中的长为(A).
A. π B. π C.5π D. π
3.如图所示,已知∠ABC=90°,AB=πr,AB=2BC,半径为r的⊙O从点A出发,沿A→B→C方向滚动到点C时停止.则在此运动过程中,圆心O运动的总路程为(A).
A.2πr B.3πr C. πr D. πr
4.如图所示,已知正方形ABCD的边长为2cm,将正方形ABCD在直线l上顺时针连续翻转4次,则点A所经过的路径长为(B).
A.4πcm B.(2+2)πcm C.2πcm D.(4+2)πcm
(第4题) (第5题)
5.如图所示,分别以五边形ABCDE的顶点为圆心、1为半径作圆,则图中阴影部分的面积之和为(C).
A. π B.3π C. π D.2π
6.如图1所示为以AB为直径的半圆形纸片,AB=6cm,沿着垂直于AB的半径OC剪开,将扇形AOC沿AB方向平移至扇形A′O′C′,如图2所示.其中O′是OB的中点,O′C′交于点F,则的长为 π cm.
(第6题)
7.如图所示,正方形ABCD内接于⊙O,⊙O的半径为2,以圆心O为顶点作∠MON,使∠MON=90°,OM,ON分别与⊙O交于点E,F,与正方形ABCD的边交于点G,H,则阴影部分的面积S= π-2 .
(第7题) (第8题)
8.如图所示,正方形ABCD边长为4,以BC为直径的半圆O交BD于点E.则阴影部分面积为 6-π (结果保留π).
9.如图所示,线段AB的端点在边长为1的正方形网格的格点上,现将线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°得到线段AC.
(第9题)
(1)请你用尺规在所给的网格中画出线段AC及点B经过的路径.
(2)若将此网格放在一平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(1,3),点B的坐标为(-2,-1),则点C的坐标为 (5,0) .
(3)在线段AB旋转到线段AC的过程中,线段AB扫过的区域的面积为 π .
【答案】(1)图略
(2)(5,0)
(3) π
(第10题)
10.如图所示,在△ABC中,AB=AC,E在AC上,经过A,B,E三点的⊙O交BC于点D,且
.
(1)求证:AB为⊙O的直径.
(2)若AB=8,∠BAC=45°,求阴影部分的面积.
(第10题答图)
【答案】(1)如答图所示,连结AD.∵,∴∠BAD=∠CAD.又AB=AC,∴AD⊥BC.∴∠ADB=90°.∴AB为⊙O的直径.
(2)连结OE.∵∠BAC=45°,∴∠BOE=90°.∴∠AOE=90°.∵AB为⊙O的直径,∴∠AEB=90°.
∴AO=OE=OB=AB=4.∴阴影部分的面积为×4×4+=8+4π.
11.如图所示,在平面直角坐标系中放置一个边长为1的正方形ABCD,将正方形ABCD沿x轴的正方向无滑动地在x轴上滚动,当点A离开原点后第一次落在x轴上时,点A运动的路径线与x轴围成的图形面积为(C).
A. + B. +1 C.π+1 D.π+
(第11题)(第12题)
12.如图所示,△ABC为等边三角形,⊙O的周长与等边三角形的边长相等,⊙O在△ABC的边上作无滑动滚动,从点P出发沿顺时针方向滚动,又回到点P,滚动的圈数是(D).
A.1 B.2 C.3 D.4
13.如图1所示,有一张矩形纸片ABCD,其中AD=8cm,上面有一个以AD为直径的半圆,正好与对边BC相切,将它沿DE折叠,使点A落在BC上,如图2所示.这时半圆还露在外面的部分(阴影部分)的面积是(B).
A.(π-2)cm2 B.( π-4)cm2 C.(π+)cm2 D.(π+)cm2
(第13题)(第14题)
14.如图所示,两个半径相等的直角扇形的圆心分别在对方的圆弧上,半径AE,CF交于点G,半径BE,CD交于点H,且C是的中点,若扇形的半径为2,则图中阴影部分的面积等于 2π-4 .
15.如图所示,在半径为,圆心角为45°的扇形AOB内部作一个正方形CDEF,使点C在OA上,点D,E在OB上,点F在上,则阴影部分的面积为 - (结果保留π).
(第15题)(第16题)
16.已知一个圆心角为270°扇形工件,未搬动前如图所示,A,B两点触地放置,搬动时,先将扇形以点B为圆心,作如图所示的无滑动翻转,再使它紧贴地面滚动,当A,B两点再次触地时停止.若扇形的半径为3m,则圆心O所经过的路线长是 6π m(结果保留π).
(第17题)
17.如图所示,在一个物体的横截面Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,BC=1m.工人师傅先将AB边放在地面(直线l)上.
(1)请直接写出AB,AC的长.
(2)工人师傅要把此物体搬到墙边,先按顺时针方向绕点B翻转到△A1BC1位置(BC1在l上),最后沿BC1的方向平移到△A2B2C2的位置,其平移的距离为线段AC的长度(此时A2C2恰好靠在墙边).画出在搬动此物的整个过程中点A所经过的路径,并求出该路径的长度.
(3)若没有墙,像(2)那样翻转,将△ABC按顺时针方向绕点B翻转到△A1BC1位置为第一次翻转,又将△A1BC1按顺时针方向绕点C1翻转到△A2B2C1(A2C1在l上)为第二次翻转,求两次翻转此物的整个过程中点A经过路径的长度.
【答案】(1)AB=2m,AC=m.
(第17题答图)
(2)如答图所示,点A经过的路径为.∵∠ABA1=180°-60°=120°,A1A2=AC= (m).
∴点A所经过的路径长为+=(π+)(m).
(3)点A经过的路径为.==π(m), ==π(m).
∴点A经过的路径长度为π+π(m).
18.【兰州】如图所示,⊙O的半径为2,AB,CD是互相垂直的两条直径,点P是⊙O上任意一点(P与点A,B,C,D不重合),过点P作PM⊥AB于点M,PN⊥CD于点N,Q是MN的中点,当点P沿着圆周转过45°时,点Q走过的路径长为(A).
A. B. C. D.
(第18题)(第19题) (第19题答图)
19.【恩施州】如图所示,在Rt△ABC中,∠BAC=30°,以直角边AB为直径作半圆交AC于点D,以AD为边作等边三角形ADE,延长ED交BC于点F,BC=2,则图中阴影部分的面积为 3-π .(结果不取近似值)
【解析】如答图所示,设半圆的圆心为O,连结DO,过点D作DG⊥AB于点G,过点D作DN⊥CB于点N.在Rt△ABC中,∠BAC=30°,∴∠ACB=60°,∠ABC=90°.∵△ADE是等边三角形,∴∠EAD=∠E=60°.易知△CDF是等边三角形.在Rt△ABC中,∠BAC=30°,BC=2,∴AC=4,AB=6,∠DOG=60°.∴AO=BO=3.在Rt△DOG中,∠DOG=60°,OD=OB=3,∴DG=.∴AD=3.∴DC=AC-AD=3.在Rt△DCN中,∠C=60°,DC=,∴CN=,DN=32.∴FC=.则S阴影=S△ABC-S△AOD-S扇形DOB-S△DCF=×2×6-×3×--××=3-π.
20.如图所示,正方形ABCD的边长为1,分别以正方形的四个顶点为圆心,边长为半径,在正方形内画圆弧,求图中阴影部分的面积.
(第20题) (第20题答图)
【答案】如答图所示,设正方形的各部分不规则图形的面积分别为x,y,z.S正方形ABCD=x+4y+4z=1,S扇形ABC=x+3y+2z=,S曲边三角形BEC=x+2y+z=2S扇形BEC-S△BCE=2×-
=-,可解得x=+1-.∴图中阴影部分的面积为+1-.