人教版九年级上册数学课件--24.4--弧长和扇形面积(共66张PPT).pptx
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1、弧长和扇形面积第一课时 生活里有好多物品或者建筑都呈现出流畅的圆弧形,小学已经学过了有关圆的周长和面积公式,你还记得吗? 弧是圆周的一部分,扇形是圆的一部分,那么弧长与扇形面积应怎样计算?它们与圆的周长、圆的面积之间有怎样的关系呢?(R表示圆的半径,d表示圆的直径)圆的周长公式: 或2Rd圆的面积公式:2R如图所示,在半径为R的 O上,有两动点A、B,当A、B两点在圆上运动时,想一想弧AB的长度与什么因素有关?当AOB360时,弧AB的长表示什么意思?探究一:弧长的计算公式活动1动画展示,探究新知。重点知识与AOB的大小有关当AOB1时呢?弧AB的长与整个圆的周长是什么关系? O的周长,即l2
2、R此时弧AB的长是整个圆的周长的 , 即l 。 136012360R当AOB2时,弧AB的长呢? 当AOBn时,弧AB的长呢?此时弧AB的长是整个圆的周长的 , 即l 。 236022360R弧AB的长 ,这就是弧长的计算公式,其中n表示弧AB所对的圆心角的度数,R表示弧AB所在圆的半径。此时弧AB的长是整个圆的周长的 , 即l 。 360n2360nR2360180nnRlR根据弧长的计算公式,我们可知,只要知道n和R就可以求弧长。探究一:弧长的计算公式重点知识特别的,几个特殊圆心角所对的弧长是我们经常用到的,比如:当n30时,弧长l3023606RR当n60时,弧长l6023603RR当n
3、45时,弧长l4523604RR当n90时,弧长l9023602RR当n120时,弧长l120223603RR当n180时,弧长l1802360R R探究一:弧长的计算公式重点知识运用弧长计算公式解决下列各题:(1)半径为3cm,圆心角为30的弧长为_(2)半径为6cm,圆心角为120的弧长为_(3)半径为4cm,长度为2的弧所对的圆心角是_(4)圆心角为150,长度为5的弧所在圆的半径是_通过上面的4个问题,我们不难发现弧长、圆心角度数、半径三者中可以“知二求一”。探究一:弧长的计算公式活动2例题演练,巩固新知。重点知识690 4cm2cm观察下面阴影部分图形,它像我们生活中的什么图案呢?像
4、上面阴影这样由两条半径和圆心角所对的弧围成的图形就叫做扇形。探究二:扇形面积的计算公式活动1引入概念重点知识扇子的形状 你能类比前面弧长计算公式的推导,得到扇形的面积计算公式吗?试试看吧! 类似前面弧长的讨论,我们可以知道扇形AOB的面积也与圆心角AOB的大小有关:当AOB360时,扇形AOB的面积就是整个圆的面积,即 。探究二:扇形面积的计算公式活动2类比弧长,探究新知。重点知识即 。 21360SR2S R当AOB1时,扇形AOB的面积就是整个圆面积的 ,1360即 。 22360SR当AOB2时,扇形AOB的面积就是整个圆面积的 ,2360即 。 2360nSR当AOBn时,扇形AOB的
5、面积就是整个圆面积的 ,360n 扇形AOB的面积 ,这就是扇形面积的计算公式,其中n表示弧AB所对的圆心角的度数,R表示弧AB所在圆的半径。2360nSR 同样的根据扇形面积的计算公式,我们可知,只要知道n和R就可以求扇形面积。探究二:扇形面积的计算公式重点知识特别的,几个特殊圆心角所对的扇形面积是我们经常用到的,比如:当n30时,扇形面积S223036012RR当n60时,扇形面积S22603606RR当n45时,扇形面积S22453608RR当n90时,扇形面积S22903604RR当n120时,扇形面积S221203603RR当n180时,扇形面积S221803602RR探究二:扇形面
6、积的计算公式重点知识运用扇形面积计算公式解决下列各题:(1)半径为3cm,圆心角为30的扇形面积为_(2)半径为6cm,圆心角为120的扇形面积为_(3)半径为4cm,面积为4的扇形所对应的圆心角是_(4)圆心角为150,面积为 的扇形所在圆的半径是_ 通过上面的4个问题,同样可以发现扇形面积、圆心角度数、半径三者中可以“知二求一”。探究二:扇形面积的计算公式活动3例题演练,巩固新知。重点知识2234cm212 cm90 53 现在我们从特殊到一般的方法推导出弧长的计算公式 和扇形面积的计算公式 ,对比这两个公式,你能找到它们之间的联系吗?探究二:扇形面积的计算公式活动4对比联系,拓展新知。重
7、点知识都含有; 都与圆心角度数n有关;都与圆的半径R有关;180nRl2360nRS 实际上,扇形的面积计算公式里就包含着一个弧长计算公式,聪明的你们发现了吗?因为 ,而l ,所以 。RRnRnS180213602lRS21180Rn 这样我们又得到了一个扇形面积的计算公式: 。在这个公式里,圆心角的度数n不见了,取而代之的是弧长l,只要知道弧长l和半径R就能求出扇形面积了。lRS21 同时 这个公式还比较简洁,简单到和我们三角形的面积计算公式非常相似。不同的是,三角形的底是一条线段,而扇形的“底”是一条弧线;三角形的高是底上的一条过顶点的垂线段,而扇形的“高”是弧线上任意一条半径。lRS21
8、探究二:扇形面积的计算公式重点知识例1.填空(若结果含圆周率的请保留)(1)一个扇形的圆心角为120,半径为3,则这个扇形的面积为_(2)圆心角为135,半径为4的弧长为_解:(1)圆心角n120,半径R3扇形面积(2)圆心角n135,半径R4弧长活动1基础性例题探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识3360312036022RnS31804135180Rnl33练习.填空(若结果含圆周率的请保留)(1)一个扇形的圆心角为240,半径为6,则这个扇形的面积为_(2)圆心角为45,半径为8的弧长为_解:(1)圆心角n240,半径R6扇形面积(2)圆心角n45,半径R8弧长242
9、24360624036022RnS2180845180Rnl探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识例2.填空(若结果含圆周率的请保留)(1)75的圆心角所对的弧长是2.5cm,则此弧所在圆的半径是_(2)一个扇形的弧长是20cm,半径是6 cm,则该扇形的面积是_【思路点拨】第1小问知道的是圆心角和弧长,根据弧长公式反过来求半径,只需根据弧长公式建立关于半径的方程即可;第2小问也可以先求出对应的圆心角度数后再求扇形面积,但是比较复杂。另外两个题目需注意单位的问题。解:(1)圆心角n75,弧长l=2。5cm弧长 ,解得R6(2)弧长l=20cm ,半径R6扇形的面积5 . 21
10、8075180RRnl2606202121cmlRS6 cm 60 cm 探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识练习:填空(若结果含圆周率的请保留)(1)75的圆心角所扇形的面积是7.5 cm,则此扇形所在圆的半径是_(2)一个扇形的面积是20 cm,半径是4 cm,则该扇形的周长是_【思路点拨】第1小问知道的是圆心角和扇形面积,根据扇形面积公式反过来求半径,只需根据扇形面积公式建立关于半径的方程即可;第2小问也可以先求出对应的圆心角度数后再求弧长,但是比较复杂。 同时第2小问要注意扇形周长包含两条半径。解:(1)圆心角n75,扇形面积S= 7.5 cm 扇形面积 ,解得 R
11、6(2)扇形面积S= 20 cm,半径R4cm扇形的面积 ,解得 l=10扇形的周长为10 +4+4=(10+8)cm5 . 73607536022RRnS2042121llRS探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识例1.制造弯型管道时,经常要先按照中心线计算“展直长度”,再下料,试计算下图所示的管道的展直长度L(结果保留整数)。【思路点拨】本题需审清题目中“展直长度”的含义:展直长度包括一段弧长和两端700mm的线段长。解:由弧长公式得弧AB的长 , 所以展直长度 。活动2提升型例题)(1570500180900100mml2 700 1570 2970()Lmm探究三:应
12、用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识练习:如图是一段弯型管道,其中OO90,中心线的两条圆弧半径都是1000 mm,求图中管道的展直长度(取3.142)。解:由弧长公式,两端弧长均为 ,所以展直长度L 。500180100090l2 5003000 1000 3.142 3000 6142()mm【思路点拨】本题中展直长度包括两段弧长和一条长3000mm的线段长。探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识解:连接OA、OB,过点O做OCAB,垂足为D,交弧AB于点C,连接AC。 OC0.6 m,DC0.3 mODOCDC0.3mODDC又ADDCAD是线段OC的垂直平分
13、线ACAOOCAOC是等边三角形例2.如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6 m,其中水面高0.3 m,求截面上有水部分的面积(结果保留小数点后两位)。探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识例2.如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6 m,其中水面高0.3 m,求截面上有水部分的面积(结果保留小数点后两位)。从而AOD60,AOB120又AO0.6 m,DO0.3 mOABOABSS扇形31033 . 06 . 022AD m353AB2AD有水部分的面积S3100912. 00.22(m)3 . 0353213606 . 01202探究三:应用弧长公式和
14、扇形面积公式解决问题重点、难点知识 练习:如图是一个马戏团帐篷的地面,是一个半径为20m的圆形,从点A到点B有一段笔直的栅栏,且AOB90,观众坐在阴影区域内看马戏,如果每平方米可以坐3名观众,估计阴影区域内坐满观众时可以坐多少人?解:AOB90,OAOB20m (平方米)每平方米可以坐3名观众 估计坐满观众时可以坐 3114342人【思路点拨】弓形的面积扇形面积三角形面积11420010020202120360902AOBAOBSSS扇形阴影探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识例1.如图,RtABC的边BC位于直线l上,AC= ,ACB=90o,A=30o,若RtABC由
15、现在的位置向右无滑动地翻转,当点A第3次落在直线上l时,求点A所经过的路线的长。(结果用含的式子表示)。活动3探究型例题3解:AC= ,ACB=90o,A=30,可以由勾股定理计算斜边长度是2,点A第一次落在l上时经过的路线长度是 ,31202180探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识点A第二次落在l上时经过的路线长度是 ,点A第三次落在l上时经过的路线长度与第二次落在l上时经过的路线长度相同,也是 ,所以当点A三次落在直线l上时,经过的路线长度是:903 1202180180903 12021801801202180903 12022180180 ()44323433 【
16、思路点拨】解旋转问题,确定旋转中心、旋转半径以及旋转角度是前提,另外计算连续的弧长问题,注意旋转规律,进行多次循环旋转的有关弧长之和的计算。探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识练习:如图,在边长为1的正方形组成的网格中,ABC的顶点都在格点上,将ABC绕点C顺时针旋转60,求点A所经过的路径长。解:ABC绕点C顺时针旋转60,顶点A经过的路径是以C为圆心AC为半径,圆心角为60的弧,根据勾股定理,可以得到AC的长为 , 根据弧长公式 ,可求路径长为 。10180rnl103【思路点拨】解答旋转问题,确定旋转中心、旋转半径以及旋转角度是关键。探究三:应用弧长公式和扇形面积公式
17、解决问题重点、难点知识例2.(1)如图(1),以ABC的三个顶点为圆心,1为半径作圆,则图中阴影部分的面积是_(2)如图(2),若将三角形改为四边形,半径不变,则阴影部分的面积是_(3)若改为n边形,半径不变,则阴影部分的面积是_(4)如图(3),以n边形各顶点为圆心,1为半径作圆,则图中阴影部分面积是_探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识例2.(1)如图(1),以ABC的三个顶点为圆心,1为半径作圆,则图中阴影部分的面积是_解:(1)设三角形三个内角度数分别为x1, x2,x3 x1 + x2 + x3 =180又半径为12223122212311136036036018
18、01113603602xxxSxxx 阴 影探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识例2.(2)如图(2),若将三角形改为四边形,半径不变,则阴影部分的面积是_解:(2)设四边形四个内角度数分别为x1, x2,x3 ,x4 x1 + x2 + x3 + x4 =360又半径为1222231242212341111360360360360360011360360 xxxxSxxxx 阴 影探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识例2.(3)若改为n边形,半径不变,则阴影部分的面积是_解:(3)设n边形n个内角度数分别为x1, x2,x3 , ,xn x1 + x2
19、 + x3 + + xn =180(n-2)又半径为12222312221231111360360360360180(2)2113603602nnxxxxSxxxxnn 阴 影探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点知识例2.(4)如图(3),以n边形各顶点为圆心,1为半径作圆,则图中阴影部分面积是_解:(4)设n边形n个外角度数分别为x1, x2,x3 , ,xn x1 + x2 + x3 + + xn =360又半径为1222231222123111136036036036036011360360nnxxxxSxxxx 阴 影探究三:应用弧长公式和扇形面积公式解决问题重点、难点
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