观察
- 在“拼图 1”里把滑块拖到 。阴影变成了什么图形?它的面积要用到 吗?
- 拖动滑块的过程中,看最右边的“阴影面积”。它变过吗?
- 移动之前,两块的面积一个是 ,一个是 ,都带着 。加起来以后 去哪了?
- 换到“拼图 2”和“拼图 3”。每次动的是哪一块?是平移,还是旋转?
平移、旋转、翻折都不改变面积。所以求阴影面积时,先问一句:能不能把零碎的几块搬到一起,拼成一个认识的图形?这叫割补。
三个基本公式
半径为 的圆,周长 ,面积 。圆心角为 的扇形占整个圆的 ,所以
弓形是弦和弧围成的图形。它没有自己的公式,要靠扇形和三角形拼出来。
先猜后证
半径不变,圆心角从 变成 。弓形的面积变成原来的多少?
先选定答案,才能看到结论。
✓ 猜对了!✗ 和你想的不一样——这正是值得停一下的地方。
扇形确实变成了 倍,但被减掉的三角形没有变大。
取 : 的弓形是 , 的弓形是 ,差不多是 倍。
两个三角形的面积居然一样大: 时是边长为 的等边三角形,面积 ; 时底是 、高是 ,面积还是 。在图上验证一下。
为什么可以搬
例:弓形加三角形,等于一个扇形
第 1 / 5 步- 看清阴影
半圆的直径是 ,半径 , 是半圆弧的中点。阴影有两块:弦 上的弓形,和三角形 。
练一练
扇形的半径是 ,圆心角是 。它的弧长是 ,求 。
提示 · 方向
是整个圆周的几分之几?
提示 · 方法
弧长 。
提示 · 第一步
。
完整解答
,所以 。(整个圆周是 ,它的六分之一是 。)
扇形的弧长是 ,半径是 。它的面积是 ,求 。
提示 · 方向
不知道圆心角,也能求面积吗?
提示 · 方法
把扇形想成一个“弯的三角形”:底是弧长,高是半径,。
提示 · 第一步
。
完整解答
,所以 。(验算:圆心角是 ,。)
大圆的圆心是 ,半径是 , 是一条水平的直径。分别以 、 为直径画两个小圆。阴影由两部分组成:大圆上半部分里、两个小圆外面的区域;以及两个小圆的下半部分。阴影面积是 ,求 。
提示 · 方向
先画个草图。上面有两个半圆形的“洞”,下面有两个半圆形的“补丁”。
提示 · 方法
两个小圆的下半部分,沿直径 向上翻折,会落在哪里?
提示 · 第一步
翻上去正好填满上面的两个洞。于是阴影就是大圆的上半部分。
完整解答
阴影面积 ,。硬算验证:。
半径为 的圆中,一条弦所对的圆心角是 。这条弦把圆分成一大一小两个弓形。大弓形的面积减去小弓形的面积等于 ,求 。
提示 · 方向
两个弓形的算法不一样:一个要减三角形,一个要加三角形。
提示 · 方法
小弓形 的扇形 三角形;大弓形 的扇形 同一个三角形。
提示 · 第一步
三角形是两条直角边都为 的直角三角形,面积 。小弓形 。
完整解答
大弓形 ,小弓形 ,差是 ,所以 。