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1、专题26 与弧长、扇形面积有关的问题 专题知识回顾 1.扇形弧长面积公式（1）弧长的计算公式（2）扇形面积计算公式2.弓形的面积（1）弓形的定义：由弦及其所对的弧（包括劣弧、优弧、半圆）组成的图形叫做弓形。（2）弓形的周长弦长弧长（3）弓形的面积当弓形所含的弧是劣弧时，如图1所示， 当弓形所含的弧是优弧时，如图2所示，当弓形所含的弧是半圆时，如图3所示，3圆柱侧面积体积公式（1）圆柱的侧面积公式S侧=2rh（2）圆柱的表面积公式：S表=S底2+S侧=2r2+2r h4.圆锥侧面积体积公式（1）圆锥侧面积计算公式从右图中可以看出，圆锥的母线即为扇形的半径，而圆锥底面的周长是扇形的弧长，这样，圆锥
2、侧面积计算公式:S圆锥侧=S扇形= = rl（2）圆锥全面积计算公式:S圆锥全=S圆锥侧S圆锥底面= r l r 2=r（l r）专题典型题考法及解析 【例题1】（2019湖北武汉）如图，AB是O的直径，M、N是（异于A.B）上两点，C是上一动点，ACB的角平分线交O于点D，BAC的平分线交CD于点E当点C从点M运动到点N时，则C.E两点的运动路径长的比是（）A B C D【答案】A【解析】如图，连接EB设OAr易知点E在以D为圆心DA为半径的圆上，运动轨迹是，点C的运动轨迹是，由题意MON2GDF，设GDF，则MON2，利用弧长公式计算即可解决问题如图，连接EB设OArAB是直径，ACB90
3、，E是ACB的内心，AEB135，ACDBCD，ADDBr，ADB90，易知点E在以D为圆心DA为半径的圆上，运动轨迹是，点C的运动轨迹是，MON2GDF，设GDF，则MON2【例题2】(2019山西）如图，在RtABC中，ABC=90，AB=，BC=2，以AB的中点为圆心，OA的长为半径作半圆交AC于点D，则图中阴影部分的面积为（ ）A. B. C. D.【答案】A 【解析】作DEAB于点E，连接OD，在RtABC中：tanCAB=，CAB=30，BOD=2CAB=60.在RtODE中：OE=OD=，DE=OE=.S阴影=SABC-SAOD-S扇形BOD=，故选A【例题3】（2019贵州安顺
4、）如图，沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平，得到一个扇形，若圆锥的底面圆的半径r2，扇形的圆心角120，则该圆锥母线l的长为 【答案】6 【解析】根据题意得22，解德l6，即该圆锥母线l的长为6 专题典型训练题 一.选择题1.（2019四川省广安市）如图，在RtABC中，ACB90，A30，BC4，以BC为直径的半圆O交斜边AB于点D，则图中阴影部分的面积为（）ABCD【答案】A【解析】本题考查扇形面积公式、直角三角形的性质、解题的关键是学会分割法求面积，中考常考题型根据三角形的内角和得到B60，根据圆周角定理得到COD120，CDB90，根据扇形和三角形的面积公式即可得到结论在RtABC中，AC
5、B90，A30，B60，COD120，BC4，BC为半圆O的直径，CDB90，OCOD2，CDBC2，图中阴影部分的面积S扇形CODSCOD21。2（2019山东青岛）如图，线段AB经过O的圆心，AC，BD分别与O相切于点C，D若ACBD4，A45，则的长度为（）AB2C2D4【答案】B【解析】连接OC、OD，根据切线性质和A45，易证得AOC和BOD是等腰直角三角形，进而求得OCOD4，COD90，根据弧长公式求得即可连接OC、OD，AC，BD分别与O相切于点C，DOCAC，ODBD，A45，AOC45，ACOC4，ACBD4，OCOD4，ODBD，BOD45，COD180454590，的长
6、度为：2。3.（2019四川省凉山州）如图，在AOC中，OA3cm，OC1cm，将AOC绕点O顺时针旋转90后得到BOD，则AC边在旋转过程中所扫过的图形的面积为（）cm2AB2CD【答案】B 【解析】根据旋转的性质可以得到阴影部分的面积扇形OAB的面积扇形OCD的面积，利用扇形的面积公式即可求解AOCBOD，阴影部分的面积扇形OAB的面积扇形OCD的面积2，故选：B4（2019浙江绍兴）如图，ABC内接于O，B65，C70若BC2，则的长为（）ABC2D2【答案】A 【解析】本题考查圆周角定理，弧长公式，等腰直角三角形的性质的等知识，解题的关键是熟练掌握基本知识，属于中考常考题型连接OB，O
7、C首先证明OBC是等腰直角三角形，求出OB即可解决问题连接OB，OCA180ABCACB180657045，BOC90，BC2，OBOC2，的长为5（2019山东泰安）如图所示，将O沿弦AB折叠，恰好经过圆心O，若O的半径为3，则的长为（）ABC2D3【答案】C 【解析】连接OA、OB，作OCAB于C，根据翻转变换的性质得到OCOA，根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理求出AOB，根据弧长公式计算即可连接OA、OB，作OCAB于C，由题意得，OCOA，OAC30，OAOB，OBAOAC30，AOB120，的长26（2019浙江宁波）如图所示，矩形纸片ABCD中，AD6cm，把它分割成正方形纸
8、片ABFE和矩形纸片EFCD后，分别裁出扇形ABF和半径最大的圆，恰好能作为一个圆锥的侧面和底面，则AB的长为（）A3.5cmB4cmC4.5cmD5cm【答案】B 【解析】本题考查了圆锥的计算，矩形的性质，正确理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键，理解圆锥的母线长是扇形的半径，圆锥的底面圆周长是扇形的弧长设ABxcm，则DE（6x）cm，根据扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长列出方程，求解即可根据题意，得（6x），解得x47.(2019云南)如图，ABC的内切圆O与BC、CA、AB分别相切于点D、E、F，且AB5，BC13，CA12，则阴影部分(即四边形AEOF)的面积是(
9、 )A4 B6.25 C7.5 D9【答案】A 【解析】此题主要考查了已知直角三角形三边的长，如何求其内切圆的半径由切线长定理可知RtABC(a、b为直角边，c为斜边)的内切圆半径r=，也可根据面积公式求直角三角形内切圆的半径AB=5，BC=13，CA=12，AB2+AC2=BC2，ABC为直角三角形，且A=90，O为ABC内切圆，AFO=AEO=90，且AE=AF，四边形AEOF为正方形，设O的半径为r，则OE=OF=AE=AF=r，BD=BF=ABr，CD=CE=ACr，BC=BD+CD= ABr+ ACr，r=2，S四边形AEOF=r=4，故选A8.（2019山东枣庄）如图，在边长为4的
10、正方形ABCD中，以点B为圆心，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）（）A8B162C82D8【答案】C 【解析】本题考查扇形的面积的计算，正方形的性质等知识，解题的关键是学会用分割法求阴影部分面积根据S阴SABDS扇形BAE计算即可S阴SABDS扇形BAE44829.（2019四川巴中）如图，圆锥的底面半径r6，高h8，则圆锥的侧面积是（）A15B30C45D60【答案】D 【解析】圆锥的侧面积：S侧2rlrl，求出圆锥的母线l即可解决问题圆锥的母线l10，圆锥的侧面积10660。二.填空题10.（2019湖北省鄂州市）一个圆锥的底面半径r5，高h10，则这
11、个圆锥的侧面积是【答案】【解析】利用勾股定理易得圆锥的母线长，进而利用圆锥的侧面积底面半径母线长，把相应数值代入即可求解圆锥的底面半径r5，高h10，圆锥的母线长为5，圆锥的侧面积为55。11.（2019湖北省荆门市）如图，等边三角形ABC的边长为2，以A为圆心，1为半径作圆分别交AB，AC边于D，E，再以点C为圆心，CD长为半径作圆交BC边于F，连接E，F，那么图中阴影部分的面积为 【答案】+【解答】过A作AMBC于M，ENBC于N，等边三角形ABC的边长为2，BACBACB60，AMBC2，ADAE1，ADBD，AECE，ENAM，图中阴影部分的面积SABCS扇形ADESCEF（SBCDS
12、扇形DCF）2（）+12.（2019湖北十堰）如图，AB为半圆的直径，且AB6，将半圆绕点A顺时针旋转60，点B旋转到点C的位置，则图中阴影部分的面积为 【答案】6【解析】根据图形可知，阴影部分的面积是半圆的面积与扇形ABC的面积之和减去半圆的面积由图可得，图中阴影部分的面积为：613.（2019湖北天门）75的圆心角所对的弧长是2.5cm，则此弧所在圆的半径是6cm【答案】6【解析】由弧长公式：l计算由题意得：圆的半径R1802.5（75）6cm14.（2019湖北省咸宁市）如图，半圆的直径AB6，点C在半圆上，BAC30，则阴影部分的面积为 （结果保留）【答案】3【解析】根据题意，作出合适
13、的辅助线，即可求得CD和COB的度数，即可得到阴影部分的面积是半圆的面积减去AOC和扇形BOC的面积连接OC.BC，作CDAB于点D，直径AB6，点C在半圆上，BAC30，ACB90，COB60，AC3，CDA90，CD，阴影部分的面积是：3，15.（2019广东广州）如图放置的一个圆锥，它的主视图是直角边长为2的等腰直角三角形，则该圆锥侧面展开扇形的弧长为 （结果保留）【答案】2【解析】根据圆锥侧面展开扇形的弧长底面圆的周长即可解决问题某圆锥的主视图是一个腰长为2的等腰直角三角形，斜边长为2，则底面圆的周长为2，该圆锥侧面展开扇形的弧长为2。16.（2019江苏泰州）如图，分别以正三角形的3
14、个顶点为圆心，边长为半径画弧，三段弧围成的图形称为莱洛三角形若正三角形边长为6cm，则该莱洛三角形的周长为 cm【答案】6【解析】本题考查了弧长公式：l（弧长为l，圆心角度数为n，圆的半径为R）也考查了等边三角形的性质直接利用弧长公式计算即可该莱洛三角形的周长36（cm）17.（2019山东省聊城市）如图是一个圆锥的主视图，根据图中标出的数据（单位：cm），计算这个圆锥侧面展开图圆心角的度数为 【答案】120【解析】根据圆锥的底面半径得到圆锥的底面周长，也就是圆锥的侧面展开图的弧长，根据勾股定理得到圆锥的母线长，利用弧长公式可求得圆锥的侧面展开图中扇形的圆心角圆锥的底面半径为1，圆锥的底面周长
15、为2，圆锥的高是2，圆锥的母线长为3，设扇形的圆心角为n，2，解得n120即圆锥的侧面展开图中扇形的圆心角为12018. （2019黑龙江省齐齐哈尔市）将圆心角为216，半径为5cm的扇形围成一个圆锥的侧面，那么围成的这个圆锥的高为 cm【答案】4 【解析】设圆锥的底面圆的半径为r，根据题意得2r，解得r3，所以圆锥的高4（cm）三、解答题19.（2019湖南邵阳）如图，在等腰ABC中，BAC120，AD是BAC的角平分线，且AD6，以点A为圆心，AD长为半径画弧EF，交AB于点E，交AC于点F（1）求由弧EF及线段FC.CB.BE围成图形（图中阴影部分）的面积；（2）将阴影部分剪掉，余下扇形
16、AEF，将扇形AEF围成一个圆锥的侧面，AE与AF正好重合，圆锥侧面无重叠，求这个圆锥的高h【答案】见解析。【解析】（1）利用等腰三角形的性质得到ADBC，BDCD，则可计算出BD6，然后利用扇形的面积公式，利用由弧EF及线段FC.CB.BE围成图形（图中阴影部分）的面积SABCS扇形EAF进行计算；在等腰ABC中，BAC120，B30，AD是BAC的角平分线，ADBC，BDCD，BDAD6，BC2BD12，由弧EF及线段FC.CB.BE围成图形（图中阴影部分）的面积SSABCS扇形EAF6123612；（2）设圆锥的底面圆的半径为r，利用圆锥的侧面展开图为一扇形，这个扇形的弧长等于圆锥底面的
17、周长，扇形的半径等于圆锥的母线长和弧长公式得到2r，解得r2，然后利用勾股定理计算这个圆锥的高h根据题意得2r，解得r2，这个圆锥的高h420.（2019山东省德州市 ）如图，BPD120，点A.C分别在射线PB.PD上，PAC30，AC2（1）用尺规在图中作一段劣弧，使得它在A.C两点分别与射线PB和PD相切要求：写出作法，并保留作图痕迹；（2）根据（1）的作法，结合已有条件，请写出已知和求证，并证明；（3）求所得的劣弧与线段PA.PC围成的封闭图形的面积【答案】见解析。【解答】（1）过A.C分别作PB.PD的垂线，它们相交于O，然后以OA为半径作O即可。如图所示。（2）写出已知、求证，然后
18、进行证明；连接OP，先证明RtPAORtPCO，然后根据切线的判定方法判断PB.PC为O的切线。已知：如图，BPD120，点A.C分别在射线PB.PD上，PAC30，AC2，过A.C分别作PB.PD的垂线，它们相交于O，以OA为半径作O，OAPB，求证：PB.PC为O的切线；证明：BPD120，PAC30，PCA30，PAPC，连接OP，OAPA，PCOC，PAOPCO90，OPOP，RtPAORtPCO（HL）OAOC，PB.PC为O的切线；（3）先证明OAC为等边三角形得到OAAC2，AOC60，再计算出AP2，然后根据扇形的面积公式，利用劣弧AC与线段PA.PC围成的封闭图形的面积进行计
19、算OAPOCP903060，OAC为等边三角形，OAAC2，AOC60，OP平分APC，APO60，AP22，劣弧AC与线段PA.PC围成的封闭图形的面积SS四边形APCOS扇形AOC2224221.（2019黑龙江省齐齐哈尔市）如图，以ABC的边BC为直径作O，点A在O上，点D在线段BC的延长线上，ADAB，D30（1）求证：直线AD是O的切线；（2）若直径BC4，求图中阴影部分的面积【答案】见解析。【解析】（1）证明：连接OA，则COA2B，ADAB，BD30，COA60，OAD180603090，OAAD，即CD是O的切线；（2）解：BC4，OAOC2，在RtOAD中，OA2，D30，OD2OA4，AD2，所以SOADOAAD222，因为COA60，所以S扇形COA，所以S阴影SOADS扇形COA2