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 −