1、第二十四章 圆专题训练(九)求图形滚动的路径长 与求阴影部分的面积 利用弧长公式求图形滚动的路径长1.如图,正六边形ABCDEF是边长为2 cm的螺母,点P是FA延长线上的点,在A,P之间拉一条长为12 cm的无伸缩性细线,一端固定在点A,握住另一端点P拉直细线,把它全部紧紧缠绕在螺母上(缠绕时螺母不动),则点P运动的路径长为()A.13 cm B.14 cmC.15 cm D.16 cmB2.如图,半径为5的半圆的初始状态是直径平行于桌面上的直线b,然后把半圆沿直线b进行无滑动滚动,使半圆的直径与直线b重合为止,则圆心O运动路径的长度等于 .53.如图,矩形ABCD中,AB4,BC3,边CD
2、在直线l上,将矩形ABCD沿直线l作无滑动翻滚,当点A第一次翻滚到点A1位置时,求点A经过的路线长.解:如图,由 AC1 32425,则 AA 903180 32,904180 2,905180 52,则点 A 第一次翻滚到点 A1位置时,经过的路线长为 AA 322526.4.如图,把RtACB的斜边AB放在定直线l上,按顺时针方向在l上转动两次,使它转到ABC的位置.设BC1,A 30,则顶点A运动到点A的位置时.(1)求点A经过的路线长是多少?(2)点A所经过的路线与l所围成的图形的面积是多少?(计算结果不取近似值)解:(1)A30,ABCABC60,AB2,AC 3,ABA120,lA
3、A120218043,lAA90 3180 32,点 A 经过的路线长为43 32 83 36;(2)S 扇形 ABA 120360 2243,S 扇形 AC A90360(3)234,SABC121 3 32,点 A 经过的路线与 l 所围成的图形的面积是4334 32 2512 32.利用扇形面积公式求阴影部分的面积5.运用图形变化的方法研究下列问题:如图,AB是O的直径,CD,EF是O的弦,且ABCDEF,AB10,CD6,EF8.则图中阴影部分的面积是()A.252 B.10C.244D.245 A6.如图,在正方形ABCD中,O为对角线交点,将扇形AOD绕点O顺时针旋转一定角度得到扇
4、形EOF,则在旋转过程中图中阴影部分的面积()A.不变B.由大变小C.由小变大D.先由小变大,后由大变小A7.如图,在矩形ABCD中,CD2,以点C为圆心,CD长为半径画弧,交AB边于点E,且E为AB中点,则图中阴影部分的面积为.3 32 23 8.如图所示,等腰直角三角形ABC的斜边AB4,O是AB的中点,以O 为圆心的半圆分别与两腰相切于点D,E.求图中阴影部分的面积.解:连接 OE.O 与 BC 相切于点 E,OEB90.ABC 为等腰直角三角形,ACBC2 2,C90,OEAC.又OAOB,CEEB,OEEB12AC 2.SOEB12 OEEB12 2 21,S 扇形 OEF45(2)
5、23604,S 阴影2(SOEBS 扇形 OEF)22.9.在等腰ABC中,ACBC,以BC为直径的O分别与AB,AC相交于点D,E,过点D作DFAC,垂足为点F.(1)求证:DF是O的切线;(2)分别延长CB,FD,相交于点G,A60,O的半径为6,求阴影部分的面积.(1)证明:连接OD,ACBC,OBOD,ABCA,ABCODB,AODB,ODAC,DFAC,DFOD,OD是O的半径,DF是O的切线;(2)解:ACBC,A60,ABC是等边三角形,ABC60,ODOB,OBD是等边三角形,BOD60,DFOD,ODG90,G30,OG2OD2612,DG 3OD6 3,阴影部分的面积ODG
6、 的面积扇形 OBD 的面积1266 36062360 18 36.10.如图,在正方形ABCD中,AD2,E是AB的中点,将BEC绕点B逆时针旋转90后,点E落在CB的延长线上点F处,点C落在点A处.再将线段AF绕点F顺时针旋转90得线段FG,连接EF,CG.(1)求证:EFCG;(2)求点C,点A在旋转过程中形成的与线段CG所围成的阴影部分的面积.解:(1)证明:四边形ABCD是正方形,ABBCAD2,ABC90.BEC绕点B逆时针旋转90得BFA,ABFCBE.FABECB,ABFCBE90,AFEC.AFBFAB90.线段AF绕点F顺时针旋转90得线段FG,AFBCFGAFG90,AFFG.CFGFABECB.ECFG.AFEC,AFFG,ECFG.四边形EFGC是平行四边形.EFCG.(2)ABFCBE,FBBE12AB1.AF AB2BF2 5.在FEC 和CGF 中,ECFG,ECBCFG,FCCF,FECCGF.SFECSCGF.S 阴影S 扇形 BACSABFSFGCS 扇形 FAG9022360 122112(12)190(5)2360524(或104).