我们闽南语有句俗语:会不会读看英语,会不会学看数学。因为数学的学习是比较灵活的,题目是千变万化的,所以如果死读书,那一定会把数学读死的。今天郑老师就教大家一起如何来巧求与圆有关的面积问题,学会后老师再也不用担心你的学习啦!
方法一:利用“作差法”求面积
【分析】由菱形的性质得出AD=AB=6,∠ADC=120°,由三角函数求出菱形的高DF,图中阴影部分的面积=菱形ABCD的面积﹣扇形DEFG的面积,根据面积公式计算即可.
【点评】本题考查了菱形的性质、三角函数、菱形和扇形面积的计算;由三角函数求出菱形的高是解决问题的关键.
方法二:利用“等积变形法”求面积
【分析】连接OC,OD,判断出阴影部分的面积=扇形OCD的面积,根据扇形的面积公式即可求解.
【解答】解:如图,
∵∠CAD=30°,
∴∠COD=60°,
∵AB∥CD,
∴△ACD的面积=△COD的面积,
【点评】此题考查了扇形的面积公式,利用等底等高三角形的面积相等,把阴影部分的面积转化为扇形COD的面积是解题的关键.
方法三:利用“平移法”求面积
【分析】把小半圆向右平移,使两个圆心重合时,小半圆的面积不变,因而阴影部分的面积未变;连接OB,作OP⊥AB于P,因而阴影部分的面积是大半圆的面积减去小半圆的面积,计算即可求解.
【解答】解:连接OB,作OP⊥AB于P.
阴影部分的面积
=S大半圆﹣S小半圆
=πOB²﹣πOP²
=π(OB²﹣OP²)
=πBP²
=2π.
【点评】本题根据切线的性质,利用了垂径定理,勾股定理,是一个综合的题目.
方法四:利用“拼凑法”求面积
【分析】利用等腰直角三角形的性质得出AB的长,进而利用扇形面积公式求出阴影部分面积即可.
【解答】解:∵以等腰直角△ABC两锐角顶点A、B为圆心作等圆,⊙A与⊙B恰好外切,AC=2,
∴AB=2,∠A=∠B=45°,
【点评】此题主要考查了扇形面积公式以及相切两圆的性质等知识,得出扇形半径长是解题关键.
方法五:利用“割补法”求面积
【分析】连接OD,则根据垂径定理可得出CE=DE,继而将阴影部分的面积转化为扇形OBD的面积,代入扇形的面积公式求解即可.
【解答】解:连接OD,
∵CD⊥AB,
∴CE=DE=CD=(垂径定理),
故S△OCE=S△ODE,
即可得阴影部分的面积等于扇形OBD的面积,
又∵∠CDB=30°,
∴∠COB=60°(圆周角定理),
∴OC=2,
【点评】此题考查了扇形的面积计算、垂径定理及圆周角定理,解答本题关键是根据图形得出阴影部分的面积等于扇形OBD的面积,另外要熟记扇形的面积公式.
方法六:利用“化零为整法”求面积
【分析】(1)根据正方形的性质可得AB=BC=AD=2,∠ABC=90°,再根据旋转变化只改变图形的位置不改变图形的形状可得△ABF和△CBE全等,根据全等三角形对应角相等可得∠FAB=∠ECB,∠ABF=∠CBE=90°,全等三角形对应边相等可得AF=EC,然后求出∠AFB+∠FAB=90°,再求出∠CFG=∠FAB=∠ECB,根据内错角相等,两直线平行可得EC∥FG,再根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形判断出四边形EFGC是平行四边形,然后根据平行四边形的对边平行证明;
(2)求出FE、BE的长,再利用勾股定理列式求出AF的长,根据平行四边形的性质可得△FEC和△CGF全等,从而得到S△FEC=S△CGF,再根据S阴影=S扇形BAC+S△ABF+S△FGC﹣S扇形FAG列式计算即可得解.
【解答】(1)证明:在正方形ABCD中,AB=BC=AD=2,∠ABC=90°,
∵△BEC绕点B逆时针旋转90°得到△ABF,
∴△ABF≌△CBE,
∴∠FAB=∠ECB,∠ABF=∠CBE=90°,AF=CE,
∴∠AFB+∠FAB=90°,
∵线段AF绕点F顺时针旋转90°得线段FG,
∴∠AFB+∠CFG=∠AFG=90°,
∴∠CFG=∠FAB=∠ECB,
∴EC∥FG,
∵AF=CE,AF=FG,
∴EC=FG,
∴四边形EFGC是平行四边形,
∴EF∥CG;
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,旋转变换的性质,勾股定理的应用,扇形的面积计算,综合题,但难度不大,熟记各性质并准确识图是解题的关键.