圆锥的侧面积、全面积
常德小吃-
圆中的计算问
题
【知识梳理】
(一)弧长和扇形的面积
1.
弧长的计算公式
如果弧长为
l
,圆心角度数为
n
,
圆的半径为
r
,那么,弧长的计算公式为:
.
2.
扇形的面积公式
如果设圆心角是
p>
n
°的扇形面积为
S
,圆的半径为
r
,那么扇形面积为
说明:
⑴对于弧长公式和扇形面积公
式,无须死记硬背,应在明确其“来历”的基础上理解掌握.
⑵在应用弧长公式
或扇形面积公式
进行计算时,要注意公式中的
的意义,
表
示
1
°的圆心角的倍数,因此不带单位.
⑶扇形的另一个面积公式
(二)圆锥的侧面积和全面积
与三角
形的面积公式有些类似.
形式基本一样,
可以
< br>联系起来记忆.
如图,我们把圆锥底面圆周上任意一点
与圆锥顶点的连线叫做圆锥的
母线
.连结顶点与底面圆心的线<
/p>
段叫做圆锥的
高
.
如图,沿着圆锥的母线,把一个圆锥的侧面展开,得到一
个扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周
长,而扇形的半径等于圆锥的母线的长.
p>
圆锥的侧
面积就是弧长为圆锥底面的周长
、
半径为圆锥的一条母线的长的扇形面积,
而圆锥的全面积
p>
就是它的侧面积与它的底面积的和.
说明
:
⑴研究圆锥的侧面积和全面积,必须先将其展开.圆锥的侧面展开图是扇形,这个扇形
的半径
是圆锥的母线长,弧长是圆锥底面圆的周长.
⑵若设圆锥的母线长为
,底面半径为
,则圆锥的
侧面积就是其展开图——扇形的面积,
;圆锥的全面积是侧面积与底面积的和,是
长,还可以求得扇形的圆心角.
【典型例题】
[
来源:Z§xx§]
.另外,知道扇形的半径和弧
例
1.
如图,一块长为
8
的正方形木板
ABCD
,
在水平桌面上绕点
A
按逆时针方向旋转到
ADEF
的位置,
则顶点
C
从开始到结束所经过的路径长为(
)
A. 16
;
B.
16
;
C. 8
;
D. 4
分析:
在旋转过程中,
AC
的长度保
持不变,所以顶点
C
从开始到结束所经过的路径长是以
A
为圆心,
AC
长为半
径的
90
°的弧长,因为
AC
=
8
,所以,
,故选
D
.
例
2.
如图,⊙
A
、⊙
B
、⊙
C
、⊙
D
互相外离,它们的半径都是
1
,顺
次连结四个圆心得到四边形
ABCD
,
则图中四边形内的四个扇形面积之和为(
)
A.
2
;
B.
;
C.
;
D.
分析:
根据题中的条件无法求出四个
扇形的圆心角的度数,因而从整体考虑,可以发现四个扇形的圆
心角分别是四边形的四个
内角,所以四个扇形的圆心角的度数之和为
360
°,故选
p>
B
.
例
3.
如图,如果圆锥的底面圆的半
径是
8
,母线长是
15
,那么这个圆锥侧面展开图的扇形的圆心角的
度数是
.
[
来源<
/p>
:
学科网
]
分析:
由圆锥的底面圆的半径是
p>
8
,可以求出底面圆的周长,也就是扇形
C
AB
的弧长,再利用弧长公
式
即可求扇
形的圆心角的度数.
解:
∵圆锥底面
圆的半径是
8
,
∴
∵母线长为
15
∵
∴
p>
∴圆心角的度数为
192
°.
例
4.
如图,一把
< br>纸扇完全打开后,外侧两竹条
AB
和
AC
的夹角为
120
°,
AB
长为
25cm
,贴
纸部分的宽
BD
为
17cm
,则贴纸部分的面积为
_______
.
(结果保留
π
)
分析:
扇形面积公式有两个,一是<
/p>
,另一个是
,贴纸部分的面积实际是由两个扇
形的面积相减所得.
由解意很容易列出关于所求贴纸部分的面积:
< br>
π
(
cm
)
.
[
来源
:]
=
187
2
例
5.
如图
1
,在正方形铁皮上剪下一个圆形和扇形,使之恰好围成图
2<
/p>
所示的一个圆锥模型.设
圆的
半径为
p>
r
,扇形半径为
R
,则圆的半径与扇形半径之间的关系为
A.
R
=
2r
B. R
=
r
C.
R
=
3r
D. R
=
4r
分析:
注意题中的“底面圆的半径”
与“扇形的半径”是两个不同的概念.要找到圆的半径与扇形半
径之间的关系,需要得到
一个等量关系,由圆锥的有关概念,根据圆锥底面圆的周长等于扇形的弧长,可
得
2
π
r
=
π
R
∴
R
=
4r
∴答案选
D
例
6.
如图所示,半径是
10cm
的圆纸片,
剪去一个圆心角是
120
°的扇形(图中阴影部分)
,用剩下部
分围成一圆锥,求圆锥的高和底面圆的半径.
< br>
分析:
首先,根据题意画出
圆锥体的示意图,从图中可知,要
求圆锥的底面圆的半径需求出其所在圆
的周长,而底面圆的周长为左图中剩下扇
形的弧长,这样转化到求弧长的问题;
关于圆
锥的高,
只要由底
面半径与圆锥
的母线
长构造直角三角形即可.
解:
如答图中的甲、乙图,∵
n
=
360
°-
120
°=
240
°,
R
=
10cm
,如图(甲)所示,
(
cm
)
如图乙中连结
O
′
P
,则
O
′
P
⊥
CD
,设⊙
O
′半径为
r
< br>,
∵
,
∴
p>
,∴
r
=
(
cm
)
∴
O
′
P
=
(
cm
)
例
7.
已知矩形
ABCD
中,
AB
=
1cm
,
BC
=
2cm
,以
B
为圆心,<
/p>
BC
长为半径作
延长线于
E
,求阴影部分面积.
圆弧
交
AD
于
F
,
交
B
A
的