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人教版九年级数学 阴影问题解题方法及其训练

人教版九年级数学阴影问题解题方法及其训练
在学习圆的相关知识时,同学们经常遇到求圆中阴影部分的面积问题,并且每位同学都希望自己是破解这类问题的高手,也许下文的内容,能帮你实现这个梦想。

细心品读试一试。

1、平移三角形的顶点到圆心,利用三角形的等积变形求阴影部分的面积
例1、如图1所示,已知点A 、B 、C 、D 均在已知圆上,AD//BC ,AC 平分BCD ∠,120ADC =∠,四边形ABCD 的周长为10cm .图中阴影部分的面积为( )
A .
B .
C .
D .
分析:
由AD ∥BC ,可以知道四边形ABCD 是等腰梯形,因此,AB=CD ,∠ADC=∠DAB=120°, ∠ABC=∠DCB=60°,
由AC 平分BCD ∠,可以知道∠ACD=∠ACB=30°, 由AD ∥BC ,可以知道∠DAC=∠ACB=30°, 因此,AD=CD ,∠BAC=90°, 所以,BC=2AB ,
由四边形ABCD 的周长为10cm ,得到AB+BC+CD+DA=10, 即5AB=10,所以,AB=2,因此,圆的半径是2cm ,
如图2所示,将三角形ADC 的顶点C 平移到圆心O 的位置上,
则三角形AOD 与三角形ACD 是同底等高的三角形,因此,这两个三角形的面积相等, 而三角形AOD 的面积比三角形ACD 的面积好求,
根据圆心角与圆周角的关系定理,得到:∠AOD=60°, 所以,三角形AOD 是边长为2的等边三角形,
因此,三角形的高为:122
-=3,因此,三角形AOD 的面积是:
322
1
⨯⨯=3, 所以,阴影部分的面积是3。

解:选择B 。

2、利用对称性求阴影部分的面积
例2、如图3-1所示,A ⊙和B ⊙都与x 轴和y 轴相切,圆心A 和圆心B 都在反比例函数1
y x
=的图象上,则图中阴影部分的面积等于 .
分析:
根据反比例函数、圆都是关于原点对称,只需把第一象限内的阴影面积,根据对称性,补到第三象限图像中空白上,从而使阴影部分的面积形成一个完整的圆,只需求出圆的半径即可。

解:
设点A 的坐标是(a ,b ), 因为,A ⊙与x 轴和y 轴相切, 所以,a=b ,
因为,圆心A 在反比例函数1
y x
=的图象上, 所以,ab=1,即2
a =1,
所以,a=1,也就是圆的半径是1,
如图3-2所示,所以,阴影部分的面积是:2
1⨯π=π。

3、平移圆心到圆心,利用特殊位置的阴影面积求弦长
例3、如图4-1所示,⊙P 内含于⊙O ,⊙O 的弦AB 切⊙P 于点C ,且OP AB //.若阴影部分的面积为π9,则弦AB 的长为( ) A .3
B .4
C .6
D .9
分析:
当我们将圆心P 平移到圆心O 的位置上,如图4-2所示,不难发现图1中的阴影部分面积,与图2中圆环面积是相等的,
由点C 是切点,得到OC ⊥AB ,所以,三角形AOC 是直角三角形, 根据勾股定理,得:AC 2=OA 2-OC 2
,
所以,圆环的面积等于:π×OA 2-π×OC 2=π×AC 2
=9π, 所以,AC 2
=9,
所以,AC=3,
根据垂径定理,得到:AB=2AC=6。

解:选择C 。

4、利用旋转求阴影部分的面积,求半径
如图5-1所示,圆心角都是90º的扇形OAB 与扇形OCD 叠放在一起,连结AC ,BD . (1)求证:AC=BD ;
(2)若图中阴影部分的面积是2 4
3
cm π,OA=2cm ,求OC 的长.
分析:
由∠COD=∠AOB=90°,∠AOD 是公共角, 因此,∠COD-∠AOD=∠AOB-∠AOD ,
即∠COA=∠DOB ,再利用同圆的半径相等,易证三角形COA 与三角形DOB 是全等三角形,这样问题就获得解决。

问题2在解答时,只需将三角形COA 绕点O 按照逆时针方向旋转90°,就将不规则的阴影部分面积转化成扇环的面积,这样就易求多了。

解:
(1)证明:
因为,∠COD=∠AOB=90°,∠AOD 是公共角, 所以,∠COD-∠AOD=∠AOB-∠AOD , 即∠COA=∠DOB ,
因为,OC=OD ,OA=OB , 所以,△COA ≌△DOB , 所以,AC=BD 。

(2)如图图5-2所示,根据题意得:
360)(9036090360902222OC OA OC OA S -=
-=πππ阴影
; 所以,360
)2(904
32
2OC -=ππ
解得:OC =1cm . 5、跟踪练一练
a 、如图6所示,⊙O 的半径为2,C 1是函数y=12x 2的图象,C 2是函数y=-12
x 2
的图象,则阴影部分的面积是 .
b 、(1)如图7,圆内接△ABC 中,AB =BC =CA ,OD 、OE 为⊙O 的半径,OD ⊥BC 于点F ,OE ⊥AC 于点G . 求证:阴影部分四边形OFCG 的面积是△ABC 面积的
3
1
. (2)如图8,若∠DOE 保持120º角度不变.
求证:当∠DOE 绕着O 点旋转时,由两条半径和△ABC 的两条边围成的图形(图中阴影部分)面积始终是△ABC 面积的
3
1.
6、参考答案 a 、2π。

b、。

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