中考试题求阴影部分面积的三种解题方法
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求阴影部分的面积,在近几年中考题中,形成一个新的热点,在计算由圆、扇形、三角形、四边形等组成的图形面积时,要注意观察和分析图形,学会分解和组合图形,明确要计算图形的面积,可以通过哪些图形的和或差得到,切勿盲目计算。现举例谈谈三种主要的方法:
一. 和差法
和差法是指不改变图形的位置,而将它的面积用规则图形的面积的和或差表示,经过计算后即得所求图形面积。
例1. 如图1所示,半径OA=2cm,圆心角为90°的扇形AOB中,C为的中点,D 为OB的中点,求阴影部分的面积。
解:连结OC,过点C作CE⊥OB于E。因为C为的中点,所以
∠BOC=,所以CE=OC·sin45°=。
所以
所以
点拨:不要将图形CBD当作扇形计算,对于不规则图形的面积的计算问题,通常是经过适当的几何变换,把不规则的图形面积求解问题转化为规则图形面积的求解。
二. 移动法
移动法是指将图形的位置进行移动,以便为使用和差法提供条件。具体方法有:平移、旋转、割补、等积变换等。
例2. 如图2所示,AB是半圆的直径,AB=2R,C、D为半圆的三等分点,求阴影部分的面积。
解:连结OC、OD。
因为,所以∠CDA=∠DAB,所以CD
某种商品的商标图案如图3所示(阴影部分),已知菱形ABCD的边长为4,,是以A为圆心,AB长为半径的弧,是以B为圆心,BC长为半径的弧,求商标图案的面积。
解:观察题图,易知把弓形CD补到弓形BD处,恰好。故阴影部分面积等于面积。
所以
点拨:本题解法采用了“移动割补”的方法。
三. 代数法
有些阴影部分的图形面积可以借助于列方程(组),然后解方程(组)求出。
例4. 如图4所示,正方形ABCD的边长为a,以A为圆心作,以AB为直径作,M是AD上一点,以DM为直径,作与相外切,则图中阴影部分面积为___________。
图4
解:。
点拨:本题阴影部分的面积直接求,不好求解,可用代数法解决。
设以DM为直径的半圆的圆心为,半径为r,以AB为直径的半圆的圆心为,连结,则有
,解得:
所以