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圆、扇形、弓形的周长和面积

阴影面积不一定要硬算——把一块搬个地方,常常就拼成了一个整图形。

📖 配合《圆》第 1 章阅读M7 面积法线

先动手,再读字先别动笔。拖滑块把红色那块搬走,看看阴影最后拼成了什么。

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观察

  1. 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?
  2. 拖动滑块的过程中,看最右边的“阴影面积”。它变过吗?
  3. 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?
  4. 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。

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拖动 改变圆心角。圆心角超过 时,弓形和三角形是什么关系?

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。

为什么可以搬

例:弓形加三角形,等于一个扇形

第 1 / 5 步
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  1. 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

练习 1基础

扇形的半径是 ,圆心角是 。它的弧长是 ,求 。

练习 2基础

扇形的弧长是 ,半径是 。它的面积是 ,求 。

练习 3提高

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 。

练习 4挑战

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 。

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展品

弓形面积一律“扇形减三角形”

错误的做法:半径为 的圆中, 的弧所对的弓形面积是 。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 弧超过半圆时,弓形把圆心包在里面,它比扇形还多出一个三角形。减掉三角形,就把本来属于弓形的一块扔了。

正确的做法:弧小于半圆:弓形 扇形 三角形。弧大于半圆:弓形 扇形 三角形。这里是 。也可以用整个圆减去小弓形来验算:。

「先看圆心在弓形里面还是外面」

展品

弧长公式和面积公式串了味

错误的做法:圆心角 、半径 的扇形面积是 。
错在哪里?先想一想,再打开

病因  算出来的是弧长,单位是长度。面积必须出现 。

正确的做法:扇形面积 。或者先算弧长 ,再用 。

「弧长是圆周长的几分之几,面积是圆面积的几分之几」