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- 2021-11-06 发布
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例 半径为4cm,50°的圆心角所对应的弧长是多少?
解:设弧长为lcm,∵n=50°,
R=4,∴l(cm).
说明:弧长公式的简单应用.
例 已知:弧长为l,它所对应的圆心角为120°,求这条弧所对应的弦长.
解:如图,∠AOB=120°,的长=l,
则l,∴R= l,
作OH⊥AB于H,在Rt△AOH中,∠A=30°,
∴AH=AO·cos30°=l,∴AB=2AH= l.
答:这条弧所对应的弦长为 l.
说明:(1)灵活应用弧长公式、解直角三角形、锐角三角函数;(2)弧长公式l中三个变量l、n、R,知道其中任两个量,就可求出第三个量,其中n没有单位,是圆心角的度数,l与R的单位一致.
例 某地工人为了用起重机吊起两条半径分别为10cm和30cm的钢管,需要先用钢丝绳把这两条钢管捆绑扎紧.问扎紧这两条钢管的钢丝绳至少要多长(打结部分不计,结果化简后可用π和根式表示)?
解: 设大、小管的轮廓线分别为⊙Ol和⊙O2,如图所示.
依题意,两圆外切,设切点为P.两圆的外公切线与⊙Ol和⊙O2分别切于A,B,E,F.连OlA,O2B,作O2C⊥OlA于点C,则
OlC=OlA-CA=OlA-O2B=20,OlO2=30+10=40.
在Rt△OlO2C中,
.
∴AB=.
又,∴∠A OlO2=60°,∠AOlE=120°.
∴ 的长=. 的长=.
∴钢丝的长=2AB+ 的长+的长=
∴扎紧这两条钢管的钢丝绳至少要(cm).
说明:本题综合应用圆与圆的有关知识.求公切线的长、弧长等知识.
例 (福州市,2002)如图:四边形ABCD是正方形,曲线DAlBlClDl……叫做“正方形的渐开线”,其中、、、、…的圆心依次按A、B、C、D循环,它们依次连接.取AB=l,则曲线DAlBl…C2D2的长是 (结果保留π).
分析:的长=,的长=,的长=,的长=,……
找出规律,可求.答案:18π.
说明:本题不仅应用弧长公式,更重要地是利用了归纳法.
典型例题五
例 如图,,⊙的半径为,⊙与、、相切于点、、,求的长.
分析:要求的长,只需求出所在圆的半径即可.连结,由⊙与相切知,,,三点共线,因,故只需求即可.为此连结,则为,且,,故易求.
解 连结,.
⊙与相切于点在上
.
典型例题六
例 已知如图,⊙与⊙外切于点,它们的外公切线、分别切⊙,⊙于、、、,且公切线、交于点,
求证:⊙的周长等于的长
证明 连结、、
、分别切⊙于,,切⊙于、
平分,平分,且,,
、、在一条直线上,
,,,
,.
⊙与⊙外切于,
在⊙上.
,设,则.
,
,
于是的长
又⊙的周长
.
典型例题七
例 圆心角60°,所对的弦长为a,则它所对的弧长为_____.
解
说明:本题考查弧长计算公式,解题关键是依题意计算出弦长与半径的关系.
典型例题八
例 如图,两皮带轮⊙与⊙外切于H,它们的半径分别是10和30.(1)求外公切线AB;(2)求皮带轮长.
解 (1)过作于点E,
在Rt中,,
说明:本题考查弧长计算公式,公切线长在实际问题中的应用,解题关键是建立实际问题的几何模型.
典型例题九
例 (1)如图,ABCD是正方形,的圆心在B处,是以AC为直径的半圆,设,则月牙形图的周长是( ).
A. B. C. D.
(2)如图,两个半径为1的⊙和⊙外切,⊙O与这两个圆都外切,切点分别是,且,则的长为( ).
A. B. C. D.
解 (1),连结AC,则由勾股定理得,故的长.选B.
(2)设⊙O的半径为x,在Rt中,,由勾股定理得,解得.
于是的长,的长=的长=.选B.
说明:本题考查弧长的计算,解题关键在综合应用相关知识(如勾股定理等)求解.
选择题
1.已知一弧的度数为,半径为,则该弧长度(精确到)为()
A. B. C. D.
2.若半径为的一段弧长等于半径为的圆的周长,则这段弧所对的圆心角为()
A. B. C. D.
3.在半径为的圆中,的圆心角所对的弧长等于()
A. B. C. D.
4.已知弧长,它所对的圆心角为,那么它所对的弧长为()
A. B. C. D.
5.在半径为1的⊙中,弦,则的长是()
A. B. C. D.
参考答案:
1.C 2. D 3. C 4. C 5. C.
填空题
1. 周长12πcm的⊙O,其内接正六边形的边长是 .
2. 圆心角为30°,半径为R的弧长为 .
3. 圆周长为6π,则60°圆心角所对应的弧长为 .
4. 在半径为1cm的圆中,弧长为的弧所对应的圆周角为 .
5. 在⊙O中,如果120°的圆心角所对应的弧长为,则⊙O的半径为 .
6. 如果⊙O的半径3cm,其中一弧长2πcm,则这弧所对的弦长为 .
7. 已知的圆心角所对的弧长为,则该圆的半径为________
8. 在半径为的圆中,如果圆心角等于度,那么这个角所对的弧长为_______
9. 有一修路大队要修一段圆弧形便道,它的半径是,圆弧所对的圆心角是,则这段弯道约为(精确到,)
10. 扇形的圆心角为,半径为3,那么扇形的弧长为______
参考答案:
1. 6 cm ; 2. ; 3. π ; 4. 60° ; 5. 2 ; 6. cm .7. 8. 9. .
10. .
解答题
1.计算半径为,圆心角所对的弧长。
2.半径为,的弧的长度是多少?
3.如图,大⊙的半径是小⊙的直径,⊙的另一半径交⊙于,求证:和的长相等。
4.如图,在圆心角为所对应的的两端作切线,相交于点,⊙与、及都相切。求证:⊙的周长等于的长。
5. 如图,两根圆柱形钢件,它们的半径分别为6dm和2dm,现用一根绳子把它们捆紧,问至少需要多长的绳子(不计绳子接头部分)?
6. 已知⊙O与⊙O’的半径分别为R=8,r=2,圆心距O1O2=12,若用皮带把两圆连结起来,求皮带的长度.
参考答案:
1. 2.
3.连.设,则,设,则,
4.设⊙的半径为,⊙的半径为,连,,则,过作于,则,, .⊙的周长,
5. dm ; 6. .