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第07讲 弧长、扇形面积和圆锥的侧面积
理解弧长和扇形面积及公式,并会计算弧长和扇形的面积
经历探索弧长及扇形面积计算公式的过程,感受转化、类比的数学思想、培养学生的探索能力;
通过弧长及扇形面积公式解决实际问题,让学生体验数学与人类生活的密切联系;
4.通过探索圆锥侧面积和全面积计算公式,并熟练运用公式解决问题。
知识点1:扇形的弧长和面积计算
扇形:(1)弧长公式:; (2)扇形面积公式:
:圆心角 :扇形多对应的圆的半径 :扇形弧长 :扇形面积
注意:
(1)对于弧长公式,关键是要理解1°的圆心角所对的弧长是圆周长的,即; (2)公式中的n表示1°圆心角的倍数,故n和180都不带单位,R为弧所在圆的半径; (3)弧长公式所涉及的三个量:弧长、圆心角度数、弧所在圆的半径,知道其中的两个量就可以求出第三个量. (4)对于扇形面积公式,关键要理解圆心角是1°的扇形面积是圆面积的,
即; (5)在扇形面积公式中,涉及三个量:扇形面积S、扇形半径R、扇形的圆心角,知道其中的两个量就可以求出第三个量.
知识点2:扇形与圆柱、圆锥之间联系
1、圆柱:
(1)圆柱侧面展开图
=
圆柱的体积:
2、圆锥侧面展开图
(1)=
(2)圆锥的体积:
注意:圆锥的底周长=扇形的弧长()
【题型1 弧长的计算】
【典例1】(2023?怀集县二模)如图,△ABC内接⊙O,∠BAC=45°,BC=,则的长是( )
A. B. C. D.π
【答案】C
【解答】解:如图,连接OB、OC,
∵∠BAC=45°,
∴∠BOC=2∠BAC=90°,
∵BC=,
∴OB=OC=BC=1,
∴的长为:=π,
故选:C.
【变式1-1】(2023?钦州一模)如图,点A,B,C,E在⊙O上,OC⊥AB于点D,∠E=22.5°,OB=2,则的长为( )
A. B. C.π D.π
【答案】B
【解答】解:∵∠E=22.5°,
∴∠BOC=2∠E=45°,
∵OB=2,
∴的长为=,
故选:B.
【变式1-2】(2023?崆峒区校级三模)道路施工部门在铺设如图所示的管道时,需要先按照其中心线计算长度后再备料.图中的管道中心线的长为(单位:m)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:图中的管道中心线的长为=(m),
故选:B.
【变式1-4】(2022秋?石景山区期末)若圆的半径为9,则120°的圆心角所对的弧长为( )
A.3 B.6 C.3π D.6π
【答案】D
【解答】解:由题意知,r=9,n=120,
∴l===6π,
故选:D.
【变式1-4】(2023?兰州模拟)如图,从一块半径为8cm的圆形铁皮上剪出一个圆心角是60°的扇形ABC,则扇形ABC中弧BC的长为( )cm
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:作OD⊥AB于D,如图,则AD=BD,
∵∠OAD=∠BAC=30°,
∴OD=OA=4cm,
∴AD===4(cm),
∴AB=2AD=8cm,
∴弧BC的长=,
故选:D.
【题型2 利用弧长公式求周长】
【典例2】(2023?宁德模拟)“莱洛三角形”是工业生产中加工零件时广泛使用的一种图形.如图,以等边三角形ABC的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,三段圆弧围成的图形就是“莱洛三角形”.若等边三角形ABC的边长为2,则该“莱洛三角形”的周长等于( )
A.2π B. C. D.
【答案】A
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=CA,∠BAC=∠ABC=∠BCA=60°,
∴==,
∵的长==π,
∴“莱洛三角形”的周长等于的长×3=×3=2π.
故选:A.
【变式2-1】(2022?潍坊三模)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8,D为BC的中点,连接AD,以点D为圆心,DA长为半径作弧MN,若DM⊥AB于点E,DN⊥AC于点F.则图中阴影部分的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:在Rt△ABC中,AB=6,AC=8,
∴BC===10,
∵D为BC的中点,
∴AD=BD=CD=BC=5,
∵DM⊥AB,DN⊥AC,∠BAC=90°,
∴四边形AEDF是矩形,DE=AC=4,DF=AB=3,
∴AF=DE,AE=DF,∠MDN=90°,
∵DE+DM=DF+FN=AD,
∴阴影部分的面积为2AD+=10+,
故选:C.
【变式2-2】(2022?山西模拟)小敏所在的小区有如图1所示的护栏宣传版面,其形状是扇形的一部分,图2是其平面示意图,AD和BC都是半径的一部分,小敏测得AD=BC=0.6m,DC=0.8m,∠ADC=∠BCD=120°,则这块宣传版面的周长为( )
A.
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