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電子課本網(wǎng) 第75頁

第75頁

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解:連接OC,OD,CD。
∵ C、D是半圓的三等分點,
∴ ∠BOC=∠COD=60°。
∵ OC=OD,
∴ △OCD是等邊三角形,
∴ ∠DCO=∠BOC=60°,
∴ CD//AB,
∴ S△COD=S△CBD,
∴ 陰影部分的面積=S扇形COD。
∵ 半圓的直徑AB=4,
∴ 半徑OC=2,
∴ $ S_{扇形COD}=\frac{60\pi\times2^2}{360}=\frac{2}{3}\pi ,$
即陰影部分的面積為$\frac{2}{3}\pi。$
解:連接 $ BP ,$$ CP ,$
因為分別以點 $ B $、$ C $ 為圓心,正方形邊長為半徑畫圓,正方形邊長為 2,
所以 $ BP = CP = BC = 2 ,$則 $ \triangle BCP $ 是等邊三角形,
因此 $ \angle BPC = 60^\circ 。$
由于四邊形 $ ABCD $ 是正方形,$ \angle ABC = 90^\circ ,$
所以 $ \angle ABP = \angle ABC - \angle PBC = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ 。$
陰影部分面積由兩個對稱的部分組成,每部分面積為扇形 $ ABP $ 的面積減去(扇形 $ BCP $ 的面積減去 $ \triangle BCP $ 的面積),
即 $ S_{\text{陰影}} = 2 \times [S_{\text{扇形}ABP} - (S_{\text{扇形}BCP} - S_{\triangle BCP})] 。$
計算各部分面積:
扇形 $ ABP $ 的面積:$ \frac{30^\circ}{360^\circ} \times \pi \times 2^2 = \frac{1}{12} \times \pi \times 4 = \frac{1}{3}\pi ;$
扇形 $ BCP $ 的面積:$ \frac{60^\circ}{360^\circ} \times \pi \times 2^2 = \frac{1}{6} \times \pi \times 4 = \frac{2}{3}\pi ;$
$ \triangle BCP $ 的面積:$ \frac{1}{2} \times 2 \times \sqrt{3} = \sqrt{3} $(等邊三角形面積公式:$ \frac{\sqrt{3}}{4} \times 邊長^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 4 = \sqrt{3} $)。
代入陰影面積公式:
$ S_{\text{陰影}} = 2 \times \left[ \frac{1}{3}\pi - \left( \frac{2}{3}\pi - \sqrt{3} \right) \right] = 2 \times \left( \frac{1}{3}\pi - \frac{2}{3}\pi + \sqrt{3} \right) = 2 \times \left( -\frac{1}{3}\pi + \sqrt{3} \right) = 2\sqrt{3} - \frac{2}{3}\pi 。$
答:圖中陰影部分的面積為 $ 2\sqrt{3} - \frac{2}{3}\pi 。$
$\left(\frac{4}{3}+\frac{\sqrt{3}}{2}\right)\pi$
$\frac{25}{12}\pi+\frac{\sqrt{3}}{2}$
$(50 + 2\pi)\text{m}$
【答案】:
?? 解:連接OC,OD,CD?
?∵ C、D是半圓的三等分點?
?∴ ∠BOC=∠COD=60°∵ OC=OD?
?∴ △OCD是等邊三角形?
?∴ ∠DCO=∠BOC=60°?
?∴ CD//AB∴ S△COD=S△CBD?
?∴$ {S}_{陰影部分}={S}_{扇形COD}={\frac {60π×{(4÷2)}^{2}} {360}}?$
$?={\frac {2} {3}}π?$

【解析】:
連接OC、OD。
∵AB=4,
∴半徑OB=2。
∵C、D是半圓三等分點,
∴∠COD=∠BOC=∠AOD=60°。
∵OC=OD=OB,
∴△OCD、△OBC是等邊三角形,∠OBC=60°。
S陰影=S扇形OCD
S扇形OCD=$\frac{60\pi×2^2}{360}=\frac{2}{3}\pi$。
$\frac{2}{3}\pi$
【答案】:

$?$解:連接$BP,$$CP,$則$BP=CP=BC=2?$  
$?$則$△BCP$是等邊三角形$?$  
$?$  
∴$∠BPC=60°,$  
∴$∠ABP=90°-60°=30°?$  
$?S_{陰影}=2×[S_{扇形ABP}-(S_{扇形BCP}-S_{BCP})]?$  
$?=2×[\frac {30°}{360°}×π×22-(\frac {60°}{360°}×π×22-\frac {1}{2}×2×\sqrt{3})]?$  
$?=2×[\frac {1}{3}π-\frac {2}{3}π+\sqrt{3}]?$  
$?=2\sqrt{3}-\frac {2π}{3}?$  

【解析】:
連接BP、CP、AP、DP,BP=CP=BC=2,△BPC為等邊三角形,∠PBC=∠PCB=60°,∠ABP=∠DCP=30°。
S扇形ABP=S扇形DCP=$\frac{30°}{360°}×\pi×2^2=\frac{\pi}{3}$,
S△ABP=S△DCP=$\frac{1}{2}×2×2×\sin30°=1$,
陰影部分面積=2×(S扇形ABP-S△ABP)+(S正方形ABCD-S扇形BAPD-S扇形CDPA+S重疊部分),
S扇形BAPD=S扇形CDPA=$\frac{90°}{360°}×\pi×2^2=\pi$,
S重疊部分=2×($\frac{60°}{360°}×\pi×2^2-\frac{\sqrt{3}}{4}×2^2$)=$\frac{2\pi}{3}-2\sqrt{3}$,
S正方形ABCD=4,
陰影部分面積=2×($\frac{\pi}{3}-1$)+(4-π-π+$\frac{2\pi}{3}-2\sqrt{3}$)=2×$\frac{\pi}{3}-2+4-2\pi+\frac{2\pi}{3}-2\sqrt{3}=2\sqrt{3}-\frac{2\pi}{3}$。
$2\sqrt{3}-\frac{2\pi}{3}$
1. (1)
首先求點$A$經(jīng)過的路線長:
在$Rt\triangle ABC$中,$\angle C = 90^{\circ}$,$\angle A=30^{\circ}$,$AB = 2$,則$BC=\frac{1}{2}AB = 1$,$AC=\sqrt{AB^{2}-BC^{2}}=\sqrt{3}$。
點$A$運動的第一段?。阂?B$為圓心,$AB$長為半徑,圓心角$\angle ABA'=180 - 60=120^{\circ}$,根據(jù)弧長公式$l=\frac{n\pi r}{180}$($n$是圓心角,$r$是半徑),弧長$l_{1}=\frac{120\pi×2}{180}=\frac{4\pi}{3}$。
點$A$運動的第二段弧:以$C''$為圓心,$A''C'' = AC=\sqrt{3}$為半徑,圓心角$\angle A'C''A'' = 90^{\circ}$,弧長$l_{2}=\frac{90\pi×\sqrt{3}}{180}=\frac{\sqrt{3}\pi}{2}$。
點$A$經(jīng)過的路線長$l=l_{1}+l_{2}=(\frac{4}{3}+\frac{\sqrt{3}}{2})\pi$。
然后求點$A$經(jīng)過的路線與直線$l$所圍成的面積:
第一部分面積:扇形$ABA'$的面積$S_{扇ABA'}=\frac{120\pi×2^{2}}{360}=\frac{4\pi}{3}$。
第二部分面積:$\triangle A'BC''$的面積$S_{\triangle A'BC''}=\frac{1}{2}×1×\sqrt{3}=\frac{\sqrt{3}}{2}$。
第三部分面積:扇形$A'C''A''$的面積$S_{扇A'C''A''}=\frac{90\pi×(\sqrt{3})^{2}}{360}=\frac{3\pi}{4}$。
所圍成的面積$S = S_{扇ABA'}+S_{\triangle A'BC''}+S_{扇A'C''A''}=\frac{4\pi}{3}+\frac{\sqrt{3}}{2}+\frac{3\pi}{4}=\frac{16\pi + 9\pi}{12}+\frac{\sqrt{3}}{2}=\frac{25\pi}{12}+\frac{\sqrt{3}}{2}$。
2. (2)
半圓形工件無滑動翻轉(zhuǎn)時,圓心$O$經(jīng)過的路線是兩段?。?/div>
每段弧對應(yīng)的圓心角是$90^{\circ}$,半徑$r = 2m$,根據(jù)弧長公式$l=\frac{n\pi r}{180}$,一段弧長$l_{弧}=\frac{90\pi×2}{180}=\pi$,兩段弧長$l_{1}=2\pi$。
平移時,圓心$O$經(jīng)過的路線長$l_{2}=50m$。
圓心$O$所經(jīng)過的路線長$L = 2\pi+50$。
故答案依次為:$\frac{8 + 3\sqrt{3}}{6}\pi$;$\frac{25\pi}{12}+\frac{\sqrt{3}}{2}$;$(2\pi + 50)m$。