中考数学知识点分类汇编--与圆的有关计算(有解析)
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资料简介
1 知识点 35 与圆的有关计算 一、选择题 1. (2018 山东滨州,8,3 分)已知半径为 5 的⊙O 是△ABC 的外接圆,若∠ABC=25°,则劣弧的长为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】因为∠ABC=25°,故劣弧 所对应的圆心角∠AOC=50°,故劣弧 的长为: ·2π·5= . 【知识点】圆心角与圆周角的关系、弧长公式 2. (2018 四川绵阳,9,3 分) 如图,蒙古包可近似看作由圆锥和圆柱组成, 若用毛毡搭建一个底面圆面积为 25πm2,圆柱高为 3m,圆锥高为 2m 的蒙古包,则需要毛毡的面积是( ) A.( )πm2 B.40πm2 C.( )πm2 D.55πm2 【答案】A. 【解析】解:∵蒙古包底面圆面积为 25πm2, ∴底面半径为 5 米, ∴圆柱的侧面积为π×2×5×3=30πm2. ∵圆锥的高为 2m, ∴圆锥的母线长为 m, ∴圆锥的侧面积为π×5× =5 πm2, ∴需要毛毡的面积为 30π+5 π=(30+5 )πm2. 故选 A. 【知识点】勾股定理,圆面积公式,扇形面积公式,圆柱的侧面积 3. (2018 四川省成都市,9,3)如图,在ABCD 中,∠B=60°,⊙C 的半径为 3,则图中阴影部分的面积是 ( ) A.π B.2π C.3π D.6π 【答案】C 【解题过程】解:∵四边形ABCD 为平行四边形,AB∥CD,∴∠B+∠C=180°,∵∠B=60°,∴∠C=120°,∴ 阴影部分的面积= =3π.故选择 C. 【知识点】平行四边形的性质;扇形面积 4. (2018 四川广安,题号 9,分值 3)如图,已知⊙O 的半径是 2,点 A,B,C 在⊙O 上,若四边形 OABC 为菱形, 25 36 π 125 36 π 25 18 π 5 36 π AC AC 50 360 ° ° 25 18 π 29530 + 21530 + 2925 22 =+ 29 29 29 29 2120 3 360 π ×2 则图中阴影部分的面积为( ) A. π-2 B. π- C. π-2 D. π- 第 9 题图 【答案】C. 【思路分析】首先连接 AC,再结合菱形的性质及圆的知识得△ABO 是等边三角形,可知∠AOC=120°,进而根据 勾股定理求出 AC,然后根据扇形的面积公式和菱形的面积公式计算,最后根据阴影部分的面积=扇形的面积-菱 形的面积得出答案即可. 【解题过程】如图所示.连接 AC,交 BD 于点 D, ∵四边形 OABC 是菱形, ∴AC⊥BD,AO=AB,AC=2AD,BO=2DO. ∵AO=BO, ∴AO=BO=AB, ∴△ABO 是等边三角形,则∠AOB=60°,同理∠BOC=60°, ∴∠AOC=120°. ∵AO=2,DO=1, 在 Rt△ADO 中,AD= . 可知 BO=2,AC=2 , ∴S 扇形 AOC= = ,S 菱形 OABC= ×2×2 =2 . 则阴影部分的面积= S 扇形 AOC-S 菱形 OABC= - . 第 9 题图 【知识点】菱形的性质,扇形的面积公式,等边三角形的判定和性质 5. (2018 山东省淄博市,9,4 分)如图,⊙O 的直径 AB=6,若∠BAC=50°,则劣弧 AC 的长为 (A)2π (B) (C) (D)8 3 π 3 4 π 4 3 π3 【答案】D 【思路分析】连接 OC,通过∠BAC 的度数求出∠AOC 的度数,进而通过弧长公式求解. 【解题过程】连接 OC,∵∠BAC=50°,∴∠AOC=80°,∴ ,故选 D. 【知识点】弧长公式;圆周角与圆心角关系 6.(2018 宁波市,9 题,4 分) 如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=4,以点 B 为圆心,BC 长为半径画 弧,交边 AB 于点 D,则 的长为 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】解:∵△ABC 中,∠ACB=90°,∠A=30° ∴∠B=60°;AD=BD=BC ∴lCD= 【知识点】特殊角的三角函数、弧长公式 1. (2018 湖南益阳,7,4 分)如图,正方形 ABCD 内接于圆 O,AB=4,则图中阴影部分的面积是( ) (第9题图) A O B C  80 3 4 180 3ACl π π× ×= = (第9题答案图) A O B C D C A B4 A.4π-16 B.8π-16 C.16π-32 D.32π-16 【答案】B 【解析】连接 OA,OB. ∵四边形 ABCD 为正方形, ∴∠AOB=90°. 设 OA=OB=r,则 r2+r2=42. 解得: r= . S 阴影=S⊙O-S 正方形 ABCD = =8π-16 故选择 B. 【知识点】与圆有关的计算,正多边形与圆 2. (2018 四川遂宁,6,4 分) 已知圆锥的母线长为 6,将其侧面沿着一条母线展开后所得扇形的圆心角为 120 °,则扇形的面积是( ) A.4π B.8π C.12π D.16π 【答案】C. 【解析】解:根据题意可得扇形的面积为 . 故选 C. 【知识点】扇形的面积计算公式 3. (2018 甘肃天水,T5,F4)已知圆锥的底面半径 2cm,母线长为 10cm,则这个圆锥的面积是( ) A.20πcm2 B.20cm2 C.40πcm2 D.40cm2 【答案】A. 【解析】S 圆锥侧= Rl= ×10×2×π×2=20π(cm2). 2 2 22 2 4 4π × − ×( ) ππ 126360 120 2 =×° °5 【知识点】圆锥侧面积 4. (2018 甘肃天水,T7,F4)如图所示,点 A、B、C 在⊙O 上.若∠BAC=45°,OB=2,则图中阴影部分的面积为 ( ) A.π-4 B. π-1 C.π-2 D. π-2 【答案】C. 【解析】∵∠BAC=45°, ∴∠BOC=90°. 则 S 扇形 BOC= =π, SRt△BOC= BO·CO= ×2×2=2. 则阴影部分的面积为 S 扇形 BOC- SRt△BOC=π-2. 【知识点】扇形面积,圆周角定理 5. (2018 贵州遵义,8 题,3 分)若要用一个底面直径为 10,高为 12 的实心圆柱体,制作一个底面半径和高分 别与圆柱底面半径和高相同的圆锥,则该圆锥的侧面积为 A.60π B.65π C.78π D.120π 【答案】B 【解析】圆锥的侧面是一个扇形,该扇形面积可以用 来求,其中,l 为扇形的弧长,即圆柱的地面周长, 所 以 l=10π , r 为 扇 形 的 半 径 , 即 圆 柱 底 面 圆 心 到 另 一 个 底 面 圆 周 上 一 点 的 距 离 , 如 图 所 示 ,所以 ,选 B 【知识点】勾股定理,扇形面积 1 2S lr= 2 2 1012 132r  = + =   1 1= 10 13=652 2S lr π π= ⋅ ⋅ 12 106 6.(2018 山东德州,9,3 分)如图,从一块直径为 的圆形铁皮上剪出一个圆心角为 90°的扇形,则此扇形 的面积为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】连接AC,因为∠ABC=90°,所以 AC 为⊙O 的直径,所以 AC=2,所以 AB= ,所以扇形的面 积为 . 故选 A. 【知识点】圆周角定理的推论,扇形面积 7. (2018 四川自贡,11,4 分)已知圆锥的侧面积是 ,若圆锥底面半径为 ,母线长为 , 则 关于 的函数图象大致是( ) 【答案】A 【解析】∵圆锥的侧面积公式为 ,∴ , ,故选择 A. 【知识点】圆锥的侧面积,反比例函数的图象 2m 2 2 m π 23 2 mπ 2mπ 22 mπ 2 22 AC = 2 290 ( 2) 360 2 m π π× = 28 cmπ ( )R cm ( )l cm R l ππ 8=Rl 8=Rl )0(8 >= llR 第 9 题图 第 9 题答图 l R O A l R O B l R O C l R O D7 8. (2018 四川凉山州,11,4 分)如图,AB 与⊙O 相切于点 C,OA=OB,⊙O 的直径为 6cm,AB=6 cm,则阴 影部分的面积为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】连接 OC,∵AB 与⊙O 相切于点 C,则可得 OC 垂直于 AB,又因为 OA=OB,则 AC=BC(三线合一),BC= cm,⊙O 的直径为 6cm,∴BC=3,再根据三角形面积公式,计算则阴影部分的面积为,∵可判定出∠COB=60°, 得∠AOB=120°, 则阴影部分的面积为:△AOB 的面积与圆面积的三分之一的差.故答案为 C. (第 11 题答图) 【知识点】切线的性质,等腰三角形的性质,三角形的面积公式,扇形的面积公式. 9.(2018 广西玉林,11 题,3 分)圆锥的主视图与左视图都是边长为 4 的等边三角形,则圆锥的侧面展开图扇 形的圆心角是 A.90° B.120° C.150° D.180° 【答案】 【解析】因为圆锥的主视图与左视图都是边长为 4 的等边三角形,所以圆锥的底面直径为 4,底面周长为 4π, 即侧面展开图扇形的弧长,同时可得出该扇形的半径为 4,设圆心角为 n,由弧长公式可得 ,所以 n=180,故选 D 【知识点】三视图,弧长公式 二、填空题 1. (2018 浙江金华丽水,16,4 分)如图 1 是小明制作的一副弓箭, 点A,D 分别是弓臂 BAC 与弓弦 BC 的中点, 弓弦 BC=60cm.沿 AD 方向拉弓的过程中,假设弓臂 BAC 始终保持圆弧形,弓弦不伸长.如图 2,当弓箭从自然状 态的点 D 拉到点 D1 时,有 AD1=30cm, ∠B1D1C1=120°. (1)图 2 中,弓臂两端 B1,C1 的距离为 cm. 3 ( ) 29 3 cmπ− ( ) 29 3 2 cmπ− ( ) 29 3 3 cmπ− ( ) 29 3 4 cmπ− 3 3 4 4180 n π π⋅ ⋅ =8 (2)如图 3,将弓箭继续拉到点 D2,使弓臂 B2AC2 为半圆,则 D1D2 的长为 cm. 【答案】(1)30 ;(2)10 -10. 【解析】(1 )连结B1C1 交 AD1 于 E ,则 AD1 垂直平分 B1C1 .在 Rt △B1D1E 中, ∵∠ B1D1C1=120° ,∴∠ B1D1E=60°.∵B1D1=30,∴B1E=15 .∴B1C1 =30 .故答案为 30 ; (2)图 2 中,∵AD1=30cm, ∠B1D1C1=120°,∴弓臂 B1AC1 的长= =20π. 图 3 中,∵弓臂 B2AC2 为半圆,∴20π= dπ,∴半圆的半径 d =20. 连结 B2C2 交 AD2 于 E1,则 AD2 垂直平分 B2C2. 在 Rt△B2D2E1 中, D2E1 = = =10 .∴AD 2=10 +20. ∵AD1=30cm,∴D1D2 = AD 2-AD1=10 -10.故答案为 10 -10. 【知识点】勾股定理;特殊角的锐角三角函数值;弧长公式; 2. (2018 甘肃白银,17,4)如图,分别以等边三角形的每个顶点为圆心,以边长为半径,在另两个顶点间作一 段圆弧,三段圆弧围成的曲边三角形称为勒洛三角形。若等边三角形的边长为 ,则勒洛三角形的周长为: 。 【答案】 【思路分析】每段圆弧的半径等于 ,圆心角都等于 60°,由弧长公式可求,然后再乘以 3 即可。 【解题过程】如图,∵AB=BC=CA= ,∠A=∠B=∠C=60°。 3 5 3 3 3 120 30 180 π⋅ ⋅ 1 2 1 2 2 2 2 2 2 1( ) ( )D E B E− 2 230 20− 5 5 5 5 a aπ a a 第 16 题图 D1 图 1 图 2 图 3 B1 A C D B C1 A C B D B C A D1 D2D B1B2 C1 C2 第 17 题图9 弧 BC 的半径为 ,圆心解为∠A=60°,由弧长公式得:弧 BC= = 所以勒洛三角形的周长= ×3= 。 故填 。 【知识点】弧长公式,等边三角形的性质,新概念的理解。 3. (2018 江苏连云港,第 13 题,3 分)一个扇形的圆心角是 120°,它的半径是 3cm,则扇形的弧长为 __________cm. 【答案】2π 【解析】解:由弧长公式,得: =2π,故答案为:2π. 【知识点】弧长公式 4. (2018 山东聊城,15,3 分)用一块圆心角为 216°的扇形铁皮,做一个高为 40cm 的圆锥形工件(接缝忽略 不计),那么这个扇形铁皮的半径是 cm. 【答案】50 【解析】设这个扇形铁皮的半径是 xcm,则圆锥的底面半径是 (cm),由题意得 , ∴x=50(-50 舍去), 即这个扇形铁皮的半径是 50cm. 【知识点】圆的周长公式、扇形的弧长公式、勾股定理 5. (2018 山东潍坊,17,3 分)如图,点 A1 的坐标为(2,0),过点 A1 作 x 轴的垂线交直线 l: 于点 B1,以原点 O 为圆心,OB1 的长为半径画弧交 x 轴正半轴于点 A2;再过点 A2 作 x 轴的垂线交直线 l 于点 B2, 以原点 O 为圆心,以 OB2 的长为半径画弧交 x 轴正半轴于点 A3;….按此作法进行下去,则 的长 是 . a 60 180 180 n r aπ π= 3 aπ 3 aπ aπ aπ 120π 3 180 × 216 3 360 5x x= 2 2 23( ) 405x x− = 3y x= 2019 2018A B 第 17 题答图10 【答案】 【思路分析】根据直线 l 的解析式先求出圆心角的度数,结合 OA1,OA2,OA3 的长度得出 OA2019 的长度,即扇形 的半径,利用弧长公式进行计算即可. 【解题过程】把 x=2 代入 可得 , ,∴∠A1OB1=60°. 由 OA1=2,得 OB1=2OA1=4,故 OA2=4,同理可得 OA3=8,以此类推,可得 OA2019=22019 ∴ 的长= 【知识点】弧长计算,规律探索,一次函数 6.(2018 浙江绍兴,13,3 分) 如图,公园内有一个半径为 20 米的圆形草坪, , 是圆上的点, 为圆心, ,从 到 只有路 ,一部分市民为走“捷径”,踩坏了花草,走出了一条小路 .通过计算 可知,这些市民其实仅仅少走了 步(假设 1 步为 0.5 米,结果保留整数).(参考数据: , 取 3.142) (第 13 题图) 【答案】15 【解析】过点 O 作 OC⊥AB 于点 C,由 ,可得∠A=30°在△AOB 中,∠A=30°OA=20m,可得 AC= ,即 AB= ≈34.64m≈69 步; = ≈41.89m≈84 步, -AB=84-69=15 步。 20192 3 π 3y x= 2 3y = 1 1 2 3tan 32AOB∠ = = 2019 2018A B 2019 201960 2 2 180 3 π π⋅ = A B O 120AOB∠ =  A B AB AB 3 1.732≈ π 120AOB∠ =  10 3 20 3 AB 120 3.142 20 180 × × AB11 (第 13 题答图) 【知识点】解直角三角形、弧长公式、弦的垂直平分线的性质 7. (2018·重庆 B 卷,14,4)如图,在边长为 4 的正方形 ABCD 中,以点 B 为圆心,以 AB 为半径画弧,交对角 线 BD 于点 E,则图中阴影部分的面积是 (结果保留 π). 【答案】8-2π. 【解析】∵正方形 ABCD 的边长为 4, ∴∠BAD=90°,∠ABD=45°,AB=AD=4. ∴S 阴影=SRt△ABD-S 扇形 BAE= ×4×4- =8-2π. 【知识点】圆的有关计算 扇形面积 正方形 8. (2018 江苏省盐城市,15,3 分)如图,左图是由若干个相同的图形(右图)组成的美丽图案的一部分.右 图中,图形的相关数据:半径 OA=2cm, ∠AOB=120°.则右图的周长为 ___________cm(结果保留 π). 【答案】 【解析】∵半径 OA=2cm, ∠AOB=120°∴ 的长= = , 的长+ 的长= ,∴右图的周 长= + = . 【知识点】弧长公式 9.(2018 山东青岛中考,13,3 分)如图, ,∠B=90°,∠C=30°, 为 上一点, ,以 为圆 1 2 245 4 360 π ⋅ BA O 8 3 π AB 120 2 180 π⋅ ⋅ 4 3 π AO OB 4 3 π 4 3 π 4 3 π 8 3 π Rt ABC∆ O AC 2OA = O 14 题图12 心,以 为半径的圆与 相切于点 ,与 相交于点 ,连接 ,则图中阴影部分的面积 是 . 【答案】 【解析】如图,作 OG⊥AB 于 G ,∵∠B=90° ,∠C=30° ,∴∠A=60° .∵OA=OF ,∴△OAF 是等边三角形, ∴AF=OA=2 ,AG=1 ,∠AOF=60°,∴OG= .∵BC是⊙O 的切线,∴OE⊥BC ,∴四边形 OEBG 是矩形.∴BG=OE=2 , ∴AB=3 . ∵tanC= , 即 = , ∴BC=3 . S 阴 影 = ×3×3 - ×2× - = . 【知识点】切线的性质;等边三角形的性质与判定;矩形的判定与性质;锐角三角函数;扇形面积公式;阴影 部分面积的计算; 10. (2018 山东烟台,18,3 分)如图,点 O 为正六边形 ABCDEF 的中心,点 M 为 AF 的中点.以点 O 为圆心,以 OM 的长为半径画弧得到扇形 MON,点 N 在 BC 上;以点 E 为圆心,以 DE 的长为半径画弧得到扇形 DEF.把扇形 MON 的两条半径 OM,ON 重合,围成圆锥,将此圆锥的底面半径记为 ;将扇形 DEF 以同样的方法围成圆锥的底面半 径记为 ,则 = . OA CB E AB F OE OF、 7 3 4 2 3 p- 3 AB BC 3 BC 3 3 3 1 2 3 1 2 3 2120 2 360 p´ 7 3 4 2 3 p- 1r 2r 1 2:r r13 【答案】 【解析】连接 AO,OF,由题意,∠MON=∠DEF=120°,△AOF 为等边三角形.设 AF=2a=DE,∴AM=MF=a,∴ OM= .∵2πr1= ,2πr2= ,∴ = . 【知识点】正多边形的计算;圆锥的有关计算公式;弧长公式. 11. (2018 浙江温州,12,5). .已知扇形的弧长为 2π,圆心角为 60°,则它的半径为 . 【答案】6 【解析】利用扇形的弧长公式 所以得 ,所以 r=6 【知识点】扇形的弧长公式 1. (2018 湖北鄂州,13,3 分) 一圆锥的侧面展开图是一个圆心角为 120°的扇形,若该圆锥的底面圆的半径 为 4cm,则圆锥的母线长为 . 【答案】24cm. 【解析】设母线长为 R,由“圆锥的侧面展开图扇形的弧长等于圆锥的底面圆的周长”得, , 解得 R=24,即圆锥的母线长为 24cm. 【知识点】圆锥侧面展开图;弧长公式;圆面积公式 2. (2018 湖北鄂州,15,3 分)在半径为 2 的⊙O 中, 弦 AB=2,弦 AC=2 ,则由弦 AB、AC 和∠BAC 所对的 圆弧 围成的封闭图形的面积为 . 3 : 2 3a 120 3 180 ap´ 120 2 180 ap´ 1 2:r r 3 : 2 180 π= n rl 602 180 ππ = r 120 2 4 180 Rπ π× = × 3 BC14 【答案】2 +2 . 【解析】如下图,在△ABC 中,AB=2,BC=2 ,AC=4,则 AB2+BC2=AC2,由勾股定理的逆定理得△ABC 是直 角三角形,且∠ABC=90°,则由圆周角定理的推论可得 AC 是⊙O 的直径,故由弦 AB、AC 和∠BAC 所对的圆弧 围成的封闭图形的面积为 S△ABC + S⊙O= AB·BC+ ·R2= ×2×2 + ·22=2 +2 . 【知识点】圆的面积;勾股定理的逆定理;三角形的面积 3. (2018 湖南郴州,15,3)如图,圆锥的母线长为 10 ,高为 8 ,则该圆锥的侧面展开图(扇形)的弧 长为 .(结果用 表示) 【答案】12 【解析】首先利用勾股定理求得圆锥的底面半径,然后利用圆周长=π×底面半径×2,把相应数值代入即可求 解.∵圆锥的高是 8cm,母线长 10cm,∴勾股定理得圆锥的底面半径为 6cm,∴该圆锥的侧面展开图(扇形)的 弧长为:2×6π=12πcm. 【知识点】圆锥的侧面开展图的弧长 4. (2018·重庆 A 卷,14,4)如图,在矩形 ABCD 中,AB=3,AD=2,以点 A 为圆心,AD 长为半径画弧, 交 AB 于点 E,图中阴影部分的面积是 (结果保留 π). 【答案】6-π. 3 π 3 BC 1 2 1 2 1 2 π 1 2 3 1 2 π 3 π cm cm cm π π 14 题图15 【解析】∵S 阴影=S 矩形 ABCD-S 扇形 ADE=3×2- =6-π,∴答案为 6-π. 【知识点】.圆的有关计算;扇形面积 5.(2018·新疆维吾尔、生产建设兵团,12,5 如图,△ABC 是⊙O 的内接正三角形,⊙O 的半径为 2,则图中阴 影部分的面积是 . 【答案】 π. 【解析】∵△ABC 是⊙O 的内接正三角形,∴∠A=60°.∴∠BOC=2∠A=120°.∵⊙O 的半径为 2,∴S 阴影=S 扇形 OBC= = π.故答案为 π. 【知识点】圆的有关计算;扇形面积;等边三角形;圆周角定理 6.(2018 贵州安顺,T16,F4)如图,C 为半圆内一点,O 为圆心,直径 AB 长为 2cm,∠BOC = 60°, ∠BCO = 90°, 将△BOC 绕圆心 O 逆时针旋转至△B’OC',点 C'在 OA 上,则边 BC 扫过区域(图中阴影部 分)的 面积为______cm2.(结果保留π) 第 16 题图 【答案】 【解析】∵∠BOC=60°,△B'OC'是△BOC 绕圆心 O 逆时针旋转得到的,∴∠B'OC'=60°,△BOC≌△B'OC'.∵∠ BCO=90°,∴∠B'C'O=90°,∠B'OC=60°,∠C' B'O=30°.∴∠B'OB=120°.∵AB=2cm,cos∠BOC= ,∴OB=1cm,OC=OC’= .∴ cm², cm². ∵阴影部分的面积= + -( + )= - = cm².故答案为 . 【知识点】旋转的性质,扇形面积的计算,特殊角的三角函数值. 290 2 360 π ⋅ 4 3 2120 2 360 π⋅ ⋅ 4 3 4 3 4 π 1 2 OC OB = 1 2 π × π= = 2 扇形 ' 120 1 360 3B OBS π × π= = 2 扇形 ' 1120 ( )2 360 12C OCS 扇形 'B OBS △ ' 'B OCS △BOCS 扇形 'C OCS π 3 π 12 π 4 π 416 7. (2018 湖北荆门,15,3 分)如图,在平行四边形 中, , , ,以 为 直径的 交 于点 ,则阴影部分的面积为 . 【答案】 . 【解析】解:连接 OE,过 O 点作 OF⊥BE,垂足为 F. ∵四边形 ABCD 是平行四边形, ∴AB=CD=4,∠D=∠A=30°, ∴OB=2. ∵OF⊥BE, ∴OF=1,BF= ,∠BOF=60°, ∴∠BOE=120°,BE=2 , ∴S 阴影=S 扇形 OBE-S△OBE= = . 故答案为 . 【知识点】平行四边形的性质,含 30°角的直角三角形的性质,扇形面积计算公式,三角形面积计算公式 8. (2018 湖南省永州市,16,4)如图,在平面直角坐标系中,已知点 A(1,1),以点 O 为旋转中心,将点 A 逆 时针旋转到点 B 的位置,则弧 AB 的长为 . ABCD AB AD< 30D∠ =  4CD = AB O BC E 33 4 -π 3 3 2 1322360 120 2 ××° ° -π 33 4 -π 33 4 -π x y A B O17 【答案】 π 【解析】由点 A(1,1),可得 OA= = ,点 A 在第一象限的角平分线上,那么∠AOB=45°,再根据弧 长公式计算,弧 AB 的长为 π= π.因此,本题填: . 【知识点】弧长的计算 坐标与图形变化 图形的旋转 9.(2018 河南,14,3 分)如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC=2,将△ABC 绕 AC 的中点 D 逆时针旋转 90°得到△ ,其中点 B 的运动路径为弧 BB′,则图中阴影部分的面积为 . 【答案】 【思路分析】本题是计算阴影部分的面积,解题的关键是观察出阴影 部分的面积表示. 连接 和 BD,由旋转及勾股定理可得 =BC =2, =CD=1, =BD= = ,也易得四边形 是梯形,再根据 = + ― ― = ― ,然后利用扇形及梯形的面积公式列式计算即可得解. 【解题过程】解法一:如图所示,连接 和 BD. ∵∠ACB=90°,AC=BC=2,将△ABC 绕 AC 的中点 D 逆时针旋转 90°得到△ ∴ =CD=1, =BC=2,∠ =∠ =∠ =90°, △ ≌△BCD ∴ =BD= = .CD∥ ∴ = + ― ― = ― = ― = 故答案为 解法二:如图所示,连接 、BD、 . ∵∠ACB=90°,AC=BC=2,将△ABC 绕 AC 的中点 D 逆时针旋转 90°得到△ 2 4 2 21 1+ 2 45 2 180 × 2 4 2 4 A B C′ ′ ′ 3 2 -5 π4 B D′ B C′ ′ C D′ B D′ 2 21 2+ 5 B C DC′ ′ S阴影 BDBS ′扇形 B C DS ′ ′△ B C DCS ′ ′梯形 BCDS△ BDBS ′扇形 B C DCS ′ ′梯形 B D′ A B C′ ′ ′ C D′ B C′ ′ CDC′ C′ B DB′ B C D′ ′ B D′ 2 21 2+ 5 B C′ ′ S阴影 BDBS ′扇形 B C DS ′ ′△ B C DCS ′ ′梯形 BCDS△ BDBS ′扇形 B C DCS ′ ′梯形 ( )2 90 5 360 π ( )1 1+2 12 × × -5 3π4 2 -5 3π4 2 B D′ B B′ A B C′ ′ ′ B' A' C' D B C A (第 14 题) B' A' C' D B C A (第 14 题)18 ∴ =CD=1, =BC=2,∠ =∠ =∠ =90°, ∴ =BD= = .CD∥ = = = ∴ = ― + = ― + = 故答案为 【知识点】旋转的性质,勾股定理,扇形面积的计算,梯形面积的计算 10. (2018 湖北省孝感市,12,3 分)如图是一个几何体的三视图(图中尺寸单位: ),根据图中数据计算, 这个几何体的表面积为 . 【答案】16π 【解析】由三视图可判断出该几何体是圆锥,该圆锥的母线长为 6cm,底面半径为 2cm,故该圆锥的表面积= πrl++π =π×2×6+π× =16π. 【知识点】由三视图判断几何体;圆锥的表面积. 11. (2018 江苏省宿迁市,13,3)已知,圆锥的底面半径为 3cm,高为 4cm,则圆锥的侧面积是 cm2. 【答案】15π 【解析】∵圆锥的底面半径为 3cm,高为 4cm,∴母线长为 5,底面周长是 6π.∴侧面积为 ×5×6π=15π (cm2).故填 15π. 【知识点】圆锥的侧面积 12. (2018 江苏省宿迁市,18,3)如图,将含有 30°角的直角三角板 ABC 放入平面直角坐标系中,定点 A,B 分别落在 x,y 轴的正半轴上,∠OAB=60°,点 A 的坐标为(1,0).将三角板 ABC 沿 x 轴向右作无滑动的 滚动(先绕点 A 按顺时针方向旋转 60°,再绕点 C 按顺时针方向旋转 90°…).当点 B 第一次落在 x 轴上时, 则点 B 运动的路径与两坐标轴围成的图形面积是 . C D′ B C′ ′ CDC′ C′ B DB′ B D′ 2 21 2+ 5 B C′ ′ B C′ A C′ A B′ ′ 2 S阴影 BDBS ′扇形 BDBS ′△ B BCS ′∆ ( )2 90 5 360 π 1 5 52 × × 1 2 22 × × -5 3π4 2 -5 3π4 2 cm 2cm 2r 22 2 1 B' A' C' D B C A (第 14 题)19 【答案】 【解析】∵∠OAB=60°,OA=1,∴AB=2,BC= .∴扇形 ABB1 的面积为 π×22= π,扇形 C1BB2 的面 积为 π×( )2= π.△OAB 与△ABC 的面积之和为 ,∴点 B 运动的路径与两坐标轴围成的图形面积 是 π+ π+ = .故填 . π 12 173 + 3 6 1 3 2 4 1 3 4 3 3 3 2 4 3 3 π 12 173 + π 12 173 + O x y A C B 第 18 题图20 A1C1B2OxyACB 第 18 题答图B121 【知识点】图形的旋转,扇形的面积 三、解答题 1. (2018 四川省达州市,22,8 分)已知,如图,以等边△ABC 的边 BC 为直径作⊙O,分别交 AB、AC 于点 D、 E,过点 D 作 DF⊥AC 于点 F. (1)求证:DF 是⊙O 的切线; (2)若等边△ABC 的边长为 8,求由 、DF、EF 围成的阴影部分的面积. 第 22 题图 【思路分析】(1)先根据等腰三角形的三线合一性质证点D 是 AB 的中点,然后根据三角形中位线定理得 OD∥AC, 又 DF⊥AC,所以 OD⊥DF,所以 DF 是⊙O 的切线; (2)根据阴影部分的面积=△DEF 的面积- 所含的弓形面积列式计算可得. 【解题过程】解:(1)连接 OD,CD. ∵BC 是直径,∴∠BDC=90°.∵等边△ABC,∴点 D 是 AB 的中点.∵点 O 是 BC 的中点,∴根据三角形中位线 定理得 OD∥AC,∵DF⊥AC,∴OD⊥DF,∴DF 是⊙O 的切线; (2)连接 OD,OE,DE. ∵点 D 是 AB 的中点,点 E 是 AC 的中点,∴DE 是△ADE 的中位线. ∵等边△ABC 的边长为 8,∴等边△ADE 的边长为 4. ∵DF⊥AC,∴EF=2,DF=2 . ∴△DEF 的面积= ·EF·DF= ×2×2 =2 . ∴△ADE 的面积=△ODE 的面积=4 . ∴扇形 ODE 的面积= = . ∴阴影部分的面积=△DEF 的面积- 所含的弓形面积 DE E F D O A B C DE E F D O A B C E F D O A B C 3 1 2 1 2 3 3 3 260 4 360 π⋅ ⋅ 8 3 π DE22 =2 -( -4 )=6 - . 【知识点】三角形中位线定理;切线的判定;扇形面积公式 2. (2018 湖南衡阳,23,8 分)如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,AB 为直径,∠ABC 的平分线交⊙O 于点 D,过点 D 作 DE⊥AC 分别交 AC、AB 的延长线于点 E、F. (1)求证:EF 是⊙O 的切线; (2)若 , ,求 的长度.(结果保留 ) 【思路分析】(1)连接 OD,交 BC 于点 G,由 OA=OD 和 AD 平分∠EAB,可得到∠OAD=∠ODA, 进而得出 OD∥AE,结合 DE⊥AE,得到 OD⊥EF,故可证得结论; (2)由题意和(1)中结论,可得到四边形 CEDG 是矩形,故 DG=CE=2,再证得 OG 是△ABC 的中位线,可得出 OG= AC=2,故可得到⊙O 的半径为 4,进而得出∠BOD=60°,再用弧长公式求出 的长度即可. 【解题过程】解:(1)证明:如图,连接 OD,交 BC 于点 G.. ∵OA=OD, ∴∠OAD=∠ODA. ∵AD 平分∠EAB, ∴∠OAD =∠DAE. ∴∠OAD=∠ODA. ∴OD∥AE. ∵DE⊥AE, ∴OD⊥EF. ∴EF 是⊙O 的切线. 3 8 3 π 3 3 8 3 π 4AC = 2CE = BD π 1 2 BD23 (2)∵AB 为⊙O 的直径, ∴∠ACB=90°. ∴BC∥EF. 又∵OD∥AE. ∴四边形 CEDG 是平行四边形. ∵DE⊥AE, ∴∠E=90°. ∴四边形 CEDG 是矩形. ∴DG=CE=2. ∵OD⊥EF,BC∥EF, ∴OG⊥BC. ∴CG=BG.. ∵OA=OB, ∴OG= AC=2, ∴OB=OD=4, ∴∠BOD=60°, ∴ 的长= ×4= . 【知识点】切线的判定、矩形的判定与性质、平行线的判定与性质、三角形中位线定理、弧长公式 3. (2018 江苏泰州,22,10 分)(本题满分 10 分) 如图,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,∠ABC 的平分线交⊙O 于点 D,DE⊥BC 于点 E. (1)试判断 DE 与⊙O 的位置关系,并说明理由; (2)过点 D 作 DF⊥AB 于点 F,若 BE= ,DF=3,求图中阴影部分的面积. 【思路分析】(1)DE 与⊙O 的公共点为 D,所以连接 DO,证明 DE⊥OD 即可,(2)显然图中阴影部分的面积等于 扇形 AOD 的面积减去△DOF 的面积,然后去为求两个面积而准备条件. 【解题过程】 解:(1)DE 与⊙O 相切, 理由:连接 DO, 1 2 BD 60 180 π 4 3 π 3 3 第 22 题图24 ∵AD 平分 ∠ABC, ∴∠CBD=∠ABD, ∵OD=OB, ∴∠ODB=∠ABD, ∴∠ODB=∠CBD, ∴OD∥BE, ∵DE⊥BC, ∴DE⊥OD, ∵D 为半径 OD 的外端, ∴DE 与⊙O 相切; (2)∵AD 平分 ∠ABC, DE⊥BC, DF⊥AB, ∴DE=DF=3, ∵BE= , ∴ , ∴∠CBD=30°, ∴∠ABC=60°, ∵OD∥BE, ∴∠AOD=∠ABC=60°, ∴ , ∴ , ∴ = = , ∴图中阴影部分的面积为 . 【知识点】直线与圆的位置关系,扇形面积 4. (2018 山东临沂,23,9 分) 如图,△ABC 为等腰三角形,O 是底边 BC 的中点,腰 AB 与⊙O 相切于点 D, OB 与⊙O 相交于点 E. (1)求证:AC 是⊙O 的切线; 3 3 3tan 3 DECBD BE ∠ = = 2 3sin DFOD AOD = =∠ 3OF = DOFAODS =S -S∆阴影部分 扇形 260 (2 3) 1 3 3360 2 π × − × × 3 32 2 π − 3 32 2 π − 第 22 题答图25 (2)若 BD= ,BE=1,求阴影部分的面积. 第 23 题图 【思路分析】(1)过点 O 作 OF⊥AC 于点 F,证明 OF=OD; (2)根据 BD 和 BE 的长,由勾股定理推算出⊙O 的半径的长,结合三角函数推算出∠BOD、∠AOD 和∠AOF 的度数, 然后根据三角形和扇形的面积公式求解. 【解题过程】(1) 过点 O 作 OF⊥AC,垂足为点 F,连接 OD,OA. ∵△ABC 是等腰三角形,点 O 是底边 BC 的中点, ∴OA 也是△ABC 的高线,也是∠BAC 的平分线, ∵AB 是⊙O 的切线, ∴OD⊥AB, 又∵OF⊥AC, ∴OF=OD,即 OF 是⊙O 的半径, ∴AC 是⊙O 的切线. (2)在 Rt△BOD 中,设 OD=OE=x,则 OB=x+1,由勾股定理,得: (x+1)2=x2+( )2,解得:x=1,即 OD=OF=1. ∵tan∠BOD= = ,∴∠BOD=60°. ∴∠AOD=90°-∠BOD=30°, ∴AD=AF=OD×tan∠AOD= . ∴S 阴影=S 四边形 ADOF-S 扇形 DOF= AD×OD×2- π×12= - = . 【知识点】切线的判定和性质 勾股定理 阴影部分面积 扇形面积 三角函数 5. (2018 浙江湖州,21,8) 如图,已知 AB 是⊙O 的直径,C,D 是⊙O 上的点,OC∥BD,交 AD 于点 E,连结 BC. (1)求证:AE=ED; (2)若 AB=10,∠CBD=36°,求 的长. 3 E D O CB A F E D O CB A 3 BD OB 3 2 3 3 1 2 60 360 3 3 6 π 2 3 6 π−26 【思路分析】(1)根据三角形中位线的性质可证;(2)根据平行线和等腰三角形的性质求出∠AOC 的度数,然 后再根据扇形的弧长公式计算. 【解题过程】(1)证明 ∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB=90°. ......................................2 分 ∵OC∥BD, ∴∠AEO=∠ADB=90°,即 OC⊥AD........................................1 分 ∴AE=ED. .............................................................1 分 (2)解 由(1)得 OC⊥AD, ∴ = .∴∠ABC=∠CBD=36°.1 分 ∴∠AOC=2∠ABC=2×36°=72°. ......................................1 分 ∴ = =2π. ............2 分 【知识点】圆,等腰三角形的性质,三角形的中位线,扇形的弧长 1. (2018 广东广州,25,14 分)如图,在 四边形 ABCD 中,∠B=60°,∠D=30°,AB=BC. (1)求∠A+∠C 的度数; (2)连接 BD,探究 AD,BD,CD 三者之间的数量关系,并说明理由; (3)若 AB=1,点 E 在四边形 ABCD 内部运动,且满足 AE2=BE2+CE2,求点 E 运动路径的长度. 【思路分析】(1)根据四边形内角和为 360°,结合已知条件即可求出答案;(2)将△BCD 绕点 B 逆时针旋转 60°,得到△BAQ,连接 DQ(如图),由旋转性质和等边三角形判定得△BDQ 是等边三角形,由旋转的性质根据角 的计算可得△DAQ 是直角三角形,根据勾股定理得 AD2+AQ2=DQ2, 即 AD2+CD2=BD2;(3)将△BCE 绕点 B 逆时 针旋转 60°,得到△BAF,连接 EF(如图),由等边三角形判定得△BEF 是等边三角形,结合已知条件和等边三角 形性质可得 AE2=EF2+AF2,即∠AFE=90°,从而得出∠BFA=∠BEC=150°,从而得出点 E 是在以 O 为圆心,OB 为半径的圆周上运动,运动轨迹为BC,根据弧长公式即可得出答案. 【解析】(1)∵在四边形 ABCD 中,∠B=60°,∠D=30°.∴∠A+∠C=360°-∠B-∠D=270°. (2)AD2+CD2=BD2. 理由:如图,将△BCD 绕点 B 逆时针旋转 60°,得△BAD′,连接 DD′. A C B O E D 第 21 题图27 ∵BD=BD′,CD=AD′,∠DBD′=60°,∠BAD′=∠C.∴△BDD′是等边三角形.∴DD′=BD. 又∠BAD+∠C=270°,∴∠ BAD′+∠C=270°.∴∠ DAD′=90°.∴ AD2 +AD′2 =DD′2 .即 AD2 +CD2 = BD2. (3)如图,将△BEC 绕点 B 逆时针旋转 60°得△BE′A,连接 EE′. ∵BE=BE′=EE′,CE=AE′,∠EBE′=60°,∠ BEC=∠BE′A.∴△BEE′是等边三角形.∴∠BE′E= 60°.∵AE2=BE2+CE2,BE=EE′,CE=AE′.∴AE2=EE′2+AE′2.∴∠AE′E=90°.∴∠BE′A= 150°.∴∠BEC=150°.∴点 E 在以 BC 为弦,优弧 所对的圆心角为 300°的圆上.以 BC 为边在下方作 等边△BCO,则 O 为圆心,半径 BO=1.∴点 E 运动路径为 , = = . 【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理的逆定理;全等三角形的性质与判定;多边形的内角和;弧长的 计算;旋转的性质;运动路径问题 2. (2018 山东德州,22,12 分)如图, 是 的直径,直线 与 相切于点 ,且与 的延长线交于 点 .点 是 的中点. D' A C B D E' O A B C DE BC BC BCl 60 1 180 π × 3 π AB O CD O C AB E C BF28 (1)求证: (2)若 . 的半径为 3,一只蚂蚁从点 出发,沿着 爬回至点 ,求蚂蚁爬过的路 程 结果保留一位小数. 【思路分析】(1)连接 ,由“点 是 的中点”得 ,结合 ,可证 ∥ , 易得 ;(2)先求 的度数,再解直角三角形 和求 的长而得解. 【解析】(1)证明:连接 , ∵直线 是 的切线, ∴ , ∴ . ∵点 是 的中点, ∴ . ∵ , ∴ , ∴ , ∴ ∥ , ∴ , ∴ . (2)解:∵ , ∴ , ∴ . ∵ , ∴ . ∴ , ∴ . 在 中,由勾股定理得: AD CD⊥ 30CAD∠ =  O B BE CEC B− − B ( )3.14 3 1.73π ≈ ≈, CO C BF CAD CAB∠ = ∠ OA OC= AD CO AD CD⊥ COE∠ COE CB OC CD O OC CD⊥ =90OCE∠  C BF CAD CAB∠ = ∠ OA OC= CAB ACO∠ = ∠ CAD ADO∠ = ∠ AD CO = =90ADC OCE∠ ∠  AD CD⊥ =30CAD∠  =30CAB ACO∠ = ∠  + 60COE CAB ACO∠ = ∠ ∠ =  =90OCE∠  180 90 60 30E∠ − ° ° = - = 2 =6OE OC= =3BE OE OB= = Rt OCE 第 22 题图 第 22 题答图29 , 的长 . ∴蚁蚂爬过的路程 . 【知识点】直线与圆的位置关系,圆中计算 3. (2018 湖北荆州,T23,F10)问题;已知 均为锐角, ,求 的度数. 探究:(1)用 6 个小正方形构造如图所示的网格图(每个小正方形的边长均为 1),请借助这个网格图求出 的 度数; 延伸:(2)设经过图中 三点的圆弧与 交于 ,求 的弧长. 【思路分析】①证三角形全等把∠α、∠β集中在一块②证三角形全等得到等腰直角三角形得到∠α+∠β=450 【解题过程】(1)解:如图 1 所示,连接 MH、AM,易证∆QGA≌∆HPM,∴∠α=∠MHP,∴∠α+∠β=∠AHM,易证∆ADM ≌∆MCH,∠AMD=∠MHC,又∵∠HMC+∠MHC=900,∴∠HMC+∠AMD=900, 又∵∠HMC+∠AMD+∠AMH=1800,∴∠AMH=900,又∵AM=HM,∴∠AHM=450,∴∠α+∠β=450. (2)解:如图 2 所示,连接 OR,∵∠QMN=∠α, 又∵tanα= ,易知 O 为 QN 的中点,OM= ,由(1)可知∠ROM=900,弧 MR= πOM= π. 【知识点】三角形全等、弧长公式、等腰直角三角形. 4. (2018 四川攀枝花,22,8) (本小题满分 8 分)如图 11,在△ABC 中,AB=AC。以 AB 为直径的⊙O 分别与 2 2 2 26 3 3 3CE OF OC= − = − = BC 60 3 180l π π×= = 3+3 3+ 11.3π ≈ α β、 1 1tan ,tan2 3 α β= = α β+ α β+ M P H、 、 AH R MR 2 1 2 5)2 1(1 2222 =+=+ MNON 2 1 4 530 BC、AC 交于点 D、E,过点 D 作 DF⊥AC 于点 F.(1)若⊙O 的半径为 3,∠CDF=15°,求阴影部分的面积; (2)求证:DF 是⊙O 的切线;(3)求证:∠EDF=∠DAC. 【思路分析】(1)要求阴影面积,需要先求圆心角的度数,然后套用弓形面积公式即可;(2)要证DF 是⊙O 的 切线,只要证明 OF⊥ DF 即 可 ; ( 3)作 ⊙O 的直径 DG,把 转化为 ,然后再利用切线的性质可证。 【解题过程】 ( 1) ∵ DF⊥ AC, ,∴ , ∵ AB=AC, ∴ , , 连 接 OE, ∵ OA=OE,∴ ,∴ , ∴ = 。 ( 2) 连接 OD、AD,∵ AB 是 ⊙O 的直径,∴ , ∴ AD⊥ BC, 又 ∵ AB=AC, ∴ BD=DC, OA=OB, ∴ OD∥AC, ∵ DF⊥ AC, ∴ DF⊥ OD, ∴ DF 是⊙O 的切线。 ( 3) 作直径 DG,连接 EG,则 , , 在 , ∵ DF⊥ OD, ∴ , ∴ 【知识点】弓形的面积,切线的性质和判定,圆周角定理。 5. (2018 湖北省襄阳市,22,8 分)如图,AB 是⊙O 的直径,AM 和 BN 是⊙O 的两条切线,E 为⊙O 上一点,过 点 E 作直线 DC 分别交 AM、BN 于点 D、C,且 CB=CE, DAC∠ G∠ °=∠ 15CDF °=°−°=∠ 751590C °=∠=∠ 75CB °=∠ 30BAC °=∠=∠ 30BACOEA °=∠ 120AOE AOEAOE SSs ∆−= 扇形阴影 34 9π32 3332 13π360 120 2 −=××−×× °=∠ 90ADB °=∠ 90DEG DACG ∠=∠ 中,GDERt∆ GDEG ∠−°=∠ 90 GDEEDF ∠−°=∠ 90 DACEDF ∠=∠31 (1)求证:DA=DE; (2)若 AB=6,CD= ,求图中阴影部分的面积. 【思路分析】考查圆的综合性质,包括切线的性质与判定,切线长定理,求阴影部分面积等,对于学生综合能 力,有一定要求,构造辅助线的方法比较常规,属于中档题; (1)连接 OE,OC,先判定△OEC≌△OBC 得出∠OEC=∠OBC=90°,从而判定 CD 是⊙O 的切线,最后用切线长定 理即可判定 DA=DE; (2)过点 D 作 DF⊥BC 于点 F,则四边形 ABFD 是矩形,由切线长定理可知 DC=BC+AD= ①;由勾股定理计算 FC 的长为 ,即可得出 BC-AD= ②;联立①,②组成方程组即可求出 BC 的长,在 Rt△OBC 中,由 tan∠ BOC= 得到∠BOC=60°;由△OEC≌△OBC 得到∠BOE=2∠BOC=120°,最后根据 S 阴影部分=S 四边形 BCEO-S 扇形 OBE 计算出阴影部分的面积即可. 【解题过程】解:(1)证明:连接 OE,OC, ∵BN 且⊙O 于点 B, ∴∠OBN=90°. ∵OE=OB,OC=OC,CE=CB, ∴△OEC≌△OBC, ∴∠OEC=∠OBC=90°, ∴CD 是⊙O 的切线. ∵AD 切⊙O 于点 A, ∴DA=DE. (2)过点 D 作 DF⊥BC 于点 F,则四边形 ABFD 是矩形, ∴AD=BF,DF=AB=6。 ∴DC=BC+AD= . ∵FC= . ∴BC-AD= , 34 34 32 32 3= BO BC 34 3222 =− DFDC 3232 ∴BC= . 在 Rt△OBC 中,tan∠BOC= , ∴∠BOC=60°. ∵△OEC≌△OBC, ∴∠BOE=2∠BOC=120°. ∴S 阴影部分=S 四边形 BCEO-S 扇形 OBE = = . 【知识点】全等三角形的判定、切线的性质和判定、切线长定理、勾股定理、扇形的面积 33 3= BO BC 2 360 120· 2 12 OBOBBC ××−× π π339 −

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