扇形是圆的一部分,由两条半径和它们所夹的一段弧围成的图形。想象把一个披萨切下一小块,那一块就是扇形。扇形的大小由圆心角决定——圆心角越大,扇形就越大。
扇形有两个重要属性:弧长(即扇形边缘弯曲部分的长度)和面积(即扇形内部区域的大小)。它们都与整个圆的周长和面积成比例,比例系数就是圆心角占360°的比例。
设圆的半径为 ,圆心角为 (单位为度),则:
如果圆心角用弧度制表示为 (单位为弧度),那么公式更简洁:弧长 ,面积 。初中阶段通常使用角度制,因此重点掌握角度制下的公式即可。
弧长公式:
示例:半径为6 cm,圆心角为90°的扇形,弧长 cm。
面积公式:
示例:半径为5 cm,圆心角为120°的扇形,面积 cm²。
例题1(基础):一个扇形的半径是10 cm,圆心角是72°,求它的弧长和面积。
解:
答:弧长约12.57 cm,面积约62.83 cm²。
例题2(应用):一把扇子展开后形成一个圆心角为150°的扇形,扇骨长30 cm。如果扇面材料每平方厘米成本0.05元,制作这个扇面需要多少元?(结果保留两位小数)
解:
答:制作扇面约需58.91元。
40.如下图,用木条钉一个边长6分米的等边三角形,平放在地面上,再用硬纸片做一个半径1分米的圆形。圆形纸片沿三角形外侧滚动一周,圆经过的面积是多少平方分米(注:圆周率3.14)
答:圆经过的面积是48.56平方分米.
计算从原点到经过点、和的圆的切线段的长度。
设、、和。设为△外接圆上一点,使得线段与该外接圆相切。注意:、和三点共线。
然后由圆幂定理得:,所以
一个面积为正的三角形的三条边长分别是、和,其中是正整数。求可能取值的个数。
如图,是一个四边形,其中∠和∠是直角。点E、F分别在AC上,且AE=3,FC=3。小明、小华、小红观察图形后发现多个直角:∠BAD、∠DEC、∠BFA、∠DCB都是直角。已知AB=7,求BD的长度。
小华沿着一个边长为5 km的正方形边界走一圈。在她路径上的任意一点,她都能水平看到周围1 km范围内的所有点。求小华在行走过程中能看到的所有点组成的区域的面积(单位:平方千米),结果四舍五入到最接近的整数。
计算从原点到经过点、和的圆的切线段的长度。
连接和的直线把图中的正方形分成两部分。正方形中位于这条直线上方的部分占整个正方形面积的几分之几?请用最简分数表示。