中考数学复习指导:例析线段旋转扫过的图形面积

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中考数学复习指导:求运动中线段扫过的区域面积.doc

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求运动中线段扫过的区域面积近年来,以几何图形的运动为载体,求在运动过程屮图形上某一线段扫过的区域面积问 题,在中考试卷屮屡有出现,不少同学对于此类题型感觉无从下手.下面通过具体实例来说 明此类问题的解法.一、扫过区域为三角形例1如图1,等边MBC 中,BC = 6,D 、E 分别在BC 、AC 上,且DE // AC ,MN 是NBDE 的小位线.将线段DE 从BD=2处开始向AC 平移,当点D 与点C 重合时停 止运动,则在运动过程中线段所扫过的区域面积为 ________________________ .分析本题是一道动点运动的问题,关键是要搞清随着线段DE 的运动,线段起 始位置和最终位置.图1是起始位置,图2是最终位置.则在运动过程中线段MN 所扫过的区 域为RtAM'N'N 与RlAM'MN 的面积和.此时M 运动到的中点,N 运动到AC 的中点./. Si=—>/3 + = 2\/3 .2 2图2例2如图3,等边三角形ABC 中,BC = 6,D 、E 是边BC 上两点,且BD = CE = \,点P 是线段DE 上的一个动点,过点P 分别作AC. 4B 的平行线交AB. AC 于点M 、 N ,连结MTV 、AP 交于点G,则点P 由点D 移动到点E 的过程中,求线段BG 扫过的 区域面枳.分析 求出四边形AMPN 是平行四边形,根据平行四边形的对角线互相平分可得G 是 AP 的中点,然后判断出点G 的运动路线是AAPP'的屮位线,根据三角形的屮位线平行于第三边并且等于第1 =—x 2V3x3 = -V3, S 2三边的一半求出GG',再根据等边三角形的性质求11! \BGG f的底边GG' 上的高,然后根据三角形的而积公式列式计算即可得解.图3解•・• PM H AC, PN//AB,:.四边形AMPN是平行四边形.-MN与AP相交于点G,••・G是AP的中点,・・・如图4,点G的运动路线是AAPP'的中位线.6-1-1・・• BC = 6,BD = CE = 1,・・・GG' = -- = 2.2••• BC = 6,・・・\BGG f的底边GG'上的高为* x (6 x £)二芈,•••线段BG扫过的区域面积为»2><晋=琴点评木题考查了点的轨迹,等边三角形的性质,平行四边形的判定与性质,三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半,难点在于确定出点G的运动轨迹从而确定出3G扫过的区域是三角形.二、扫过区域为两个三角形例3如图5,点C在以AB为直径的半圆上,AB = &ZC34 = 3(T,点D在线段AB上运动,点E与点D关于AC对称,DF丄DE于D,并交EC的延长线于点F.则当D从点4运动到点B时,线段EF扫过的面积是 ____________________ .分析首先根据对称性确定线段EF扫过的图形,然后探究出该图形与MBC的关系, 就可求出线段EF扫过的面积.解・・•点D与点E关于4C对称,点D与点F关于BC对称,•・・当点D从点A运动到点B时,点E的运动路径AM与AB关于AC对称,图5点F 的运动路径NB 与AB 关于BC 对称.・・・EF 扫过的图形就是图6中阴影部分./. S 阴影=2S^BC ~ 2x —AC- BC = 4X 4A /3 = 16>/3. 2•••EF 扫过的而积为16A /3.三、扫过区域为扇形例4如图7,正方形ABCD 的边长为2,将长为2的线段07?的两端放在正方形的相邻 的两边上同吋滑动•如果点Q 从点A 出发,沿图中所示方向按A-B-C-D-A 滑动到A 止,同时点R 从点B 出发,沿图中所示方向按B —C — DfA — B 滑动到B 止,在这个过程中,线段0R 的中点M 所经过的路线长为()解析 根据题意得点M 到正方形各顶点的距离都为1,点M 所走的运动轨迹为以正方 形各顶点为圆心,以1为半径的四个扇形, ・••点M 所经过的路线围成的图形的面积为正方形ABCD 的面积减去4个扇形的面积. 而正方形ABCD 的面积为2X2=4,90龙4个扇形的面积为4X —— 二兀,360•・・点M 所经过的路线围成的图形的面积为4-龙.以上这类问题虽然较难,但也有一定的方法可循.首先要弄清在运动过程屮,该线段的 起始和终点位置,然后画出在这两种情况下的图形,最后再正确描出此时两个图形围成的部分,即扫过的区域.初中数学中,通常扫过的区域为三角形,有时也可能为多个三角形或其 他特殊图形.通过以上儿道例题的分析,希望帮助同学们能够掌握正确的解题方法.(A)2 图6(B) 4 — 71(C)龙 (D)>T-1 图8。

例说计算旋转扫过的面积

例说计算旋转扫过的面积

ABC OD计算旋转扫过的面积河北 欧阳庆红我们知道线旋转,面在平面上旋转都扫过一定面积,如何计算图形旋转扫过的面积呢,下面跟随我的脚步来领略几例计算旋转扫过的面积问题.例1 (08内江市)如图1,Rt A BC ''△是由Rt ABC △绕B 点顺时针旋转而得,且点A B C ',,在同一条直线上,在Rt ABC △中,若90C =∠,2BC =,4AB =,则斜边AB 旋转到A B '所扫过的扇形面积为 .解析: 欲求斜边AB 旋转到A B '所扫过的扇形面积,已知扇形半径AB=4,只要求出其圆心角∠A AB '度数, ∵Rt A BC ''△是由Rt ABC △绕B 点旋转得到的,∴△ACB ≌△B C A '',∴,2,4=='=='BC C B AB B A ∴∠A '=030,∴∠A AB '=∠C '+∠A '=01203090=+,∴.31636041202ππ=⨯⨯='A AB S 扇形例 2 (08甘肃兰州)如图2,在Rt ABC △中,903C AC ∠==,.将其绕B 点顺时针旋转一周,则分别以BA BC ,为半径的圆形成一圆环.则该圆环的面积为 .解析:本题考察了圆的有关计算,勾股定理,旋转等方面的知识. 根据圆面积公式和勾股定理:圆环的面积为:πAB 2-πBC 2=π(AB 2-BC 2)= πAC 2 =π×32 =9π.所以本题填9π.例3 (08宁波)如图3,菱形OABC 中,120A =∠,1OA =,将菱形OABC 绕点O 按顺时针方向旋转90,则图中由BB ',B A '',A C ',CB 围成的阴影部分的面积是 .解析:本题主要考查扇形面积的计算和菱形的性质,连接BO,O B ',图2ACBCBA图1阴影部分的面积转化为扇形B BO '面积-扇形A CO '面积-三角形BOC 面积-三角形O A B ''面积=扇形B BO '面积-扇形A CO '面积-菱形OABC 的面积,欲求扇形B BO '面积,需要计算OB 的长,于是连接AC,则AC ⊥OB, ∵120A =∠,∴∠AOC=060,∴∠AOB=21∠AOC=030, ∴AD=2121=AO ,根据勾股定理得,OD=22AD OA -=23, ∴OB=3,∵旋转角∠A AO '=,090∴∠A CO '=,030∴∠B BO '=,090∴()OB AC S ⨯⨯-⨯-⨯=2136013036039022ππ阴影=31211243⨯⨯--ππ=23π32-. 例4 (08鄂州)如图4,Rt ABC △中,90ACB ∠=,30CAB ∠=,2BC =,O H ,分别为边AB AC ,的中点,将ABC △绕点B 顺时针旋转120到11A BC △的位置,则整个旋转过程中线段OH 所扫过部分的面积(即阴影部分面积)为( C ) A .77π338- B .47π338+ C .πD .4π33+ 解析:本题考查的知识点有扇形面积的计算,中位线定理和直角三角形的有关性质等,连接BH 和1BH ,∵90ACB ∠=,30CAB ∠=,2BC =,∴AB=2BC=4, ∴AC=,32242222=-=-BC AB∵O H ,分别为边AB AC ,的中点,∴OB=1OB =2,CH=32111==AC H C , ∴BH=()73222211211=+=+=H C BC BH ,易证△HOB ≌△B O H 11,∴线段OH 所扫过部分的面积(即阴影部分面积)为圆心角为图4AHBOC120,半径分别为7和3的两扇形的面积差,即3601202BH S π=阴影3601202BO π-=πππ=-3437.。

线段旋转扫过的图形

线段旋转扫过的图形

课题:§线段旋转扫过的面积泉州市经济技术开发区泉州经济技术开发区实验学校黄立内容分析1.课标要求通过具体实例认识平面图形关于旋转中心的旋转,探索它的基本性质;能按要求作出简单平面图形旋转后的图形,能利用旋转进行弧长和面积的相关计算。

2.教材分析知识层面:旋转的基本性质:对应线段相等,对应角相等,图形中每一个点都绕旋转中心按同一旋转方向旋转了同样大小的角度。

角的动态定义:将一条射线绕着端点旋转一定的角度所形成的图形。

圆的定义的轨迹说:将一条线段绕着一个端点旋转一周所形成的图形。

本课时既承接这三个知识点,又通过图形面积的割补法推导所得线段旋转扫过的面积,也丰富了圆中的计算的相关应用。

能力层面:学生在学习了旋转的基本性质,已经具有观察和操作能力,积累了一定的探索和推理经验,具备进行“探索—猜想—证明”线段旋转扫过的面积的基础。

先通过学生课前分组发现问题,操作观察,思考解决方案,培养学生的创新意识和建模能力;由合情推理得出结论,再演绎推理论证结论的合理性,进一步发展学生推理证明的能力;最后回到课前的问题解决来培养学生的应用意识。

思想层面:线段旋转扫过的面积的探索和论证过程为渗透数学思想方法提供一个发展提高平台:通过对不规则图形的割补为规则图形进行计算,体现化归与转化的思想;通过线段端点在垂足同侧→线段端点在垂足异侧,这个探究过程体现从特殊到一般的思想,有助于培养学生几何直观能力和思维层次性。

3.学情分析(1)学生已经学习了旋转的基本性质,角的动态定义,圆的定义的轨迹说,并且进行了实际操作验证,这为探究线段旋转扫过的面积提供了认知基础。

(2)从学生的学习动机与需要上看,他们有探究新事物的欲望和好奇心,这为探究线段旋转扫过的面积的证明策略及方法提供了情感保障。

(3)学生在探究线段旋转扫过的面积过程中,其认知顺序可能是建构型的。

旋转的基本性质,角的动态定义,圆的定义的轨迹说是其原有知识储备的主要图式,通过对原有图式完全可以建立线段旋转过程的几何模型,进一步探究求面积的割补方法。

2020中考数学压轴题旋转问题带答案

2020中考数学压轴题旋转问题带答案

旋转问题(中考高分必备)考查三角形全等、相似、勾股定理、特殊三角形和四边形的性质与判定等。

旋转性质----对应线段、对应角的大小不变,对应线段的夹角等于旋转角。

注意旋转过程中三角形与整个图形的特殊位置。

一、直线的旋转1、(2009年浙江省嘉兴市)如图,已知A、B是线段MN上的两点,4=MN,1=MA,1>MB.以A为中心顺时针旋转点M,以B为中心逆时针旋转点,构成△ABC,设xAB=.(1)求x的取值范围;(2)若△ABC为直角三角形,求x的值;(3)探究:△ABC的最大面积?2、(2009年河南)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°, ∠B =60°,BC=2.点0是AC的中点,过点0的直线l从与AC重合的位置开始,绕点0作逆时针旋转,交AB边于点D.过点C作CE∥AB交直线l于点E,设直线l的旋转角为α.(1)①当α=________度时,四边形EDBC是等腰梯形,此时AD的长为_________;②当α=________度时,四边形EDBC是直角梯形,此时AD的长为_________;(2)当α=90°时,判断四边形EDBC是否为菱形,并说明理由.解:(1)①当四边形EDBC是等腰梯形时,∠EDB=∠B=60°,而∠A=30°,根据三角形的外角性质,得α=∠EDB-∠A=30,此时,AD=1;②当四边形EDBC是直角梯形时,∠ODA=90°,而∠A=30°,根据三角形的内角和定理,得α=90°-∠A=60,此时,AD=1.5.(2)当∠α=90°时,四边形EDBC是菱形.∵∠α=∠ACB=90°,∴BC‖ED,∵CE‖AB,∴四边形EDBC是平行四边形.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,∴∠A=30度,∴AB=4,AC=2 ,∴AO= = .在Rt△AOD中,∠A=30°,∴AD=2,∴BD=2,∴BD=BC.(第1题)又∵四边形EDBC 是平行四边形, ∴四边形EDBC 是菱形.3、(2009年北京市)在ABCD Y 中,过点C 作CE ⊥CD 交AD 于点E ,将线段EC 绕点E 逆时针旋转90o 得到线段EF (如图1)(1)在图1中画图探究:①当P 为射线CD 上任意一点(P 1不与C 重合)时,连结EP 1绕点E 逆时针旋转90o 得到线段EC 1.判断直线FC 1与直线CD 的位置关系,并加以证明;②当P 2为线段DC 的延长线上任意一点时,连结EP 2,将线段EP 2绕点E 逆时针旋转90o 得到线段EC 2.判断直线C 1C 2与直线CD 的位置关系,画出图形并直接写出你的结论.(2)若AD =6,tanB =43,AE =1,在①的条件下,设CP 1=x ,S 11P FC V =y ,求y 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围. 提示:(1)运用三角形全等,(2)按CP=CE=4将x 取值分为两段分类讨论;发现并利用好EC 、EF 相等且垂直。

中考数学复习指导:线段旋转所扫边的图形面积

中考数学复习指导:线段旋转所扫边的图形面积

线段旋转所扫边的图形面积线段AB和点O在同一平面内,将线段AB绕点O旋转,在旋转过程中,线段AB所扫过的图形面积该如何计算?笔者认为可从点与线段的位置及旋转的角度等几个方面研究.一、旋转中心O在线段AB上如图1,设AO=a,BO=b(a≥b),旋转角度为α.(1)当0°≤α≤180°时,线段AB所扫过的图形如图2中的阴影部分所示,其蕊积为扇形OAA'与扇形OBB'的面积和,故2222S a b a b360360360(2)当180°<α≤360°时,线段AB所扫过的图形如图3中的阴影部分所示,其面积为以AO为半径的圆的面积减去图中空白部分的面积,故二、旋转中心O在线段AB的延长线上如图4,设AO=a,BO=b,旋转角度为α.线段AB所扫过的图形如图5中的阴影部分所示,其面积为扇形OAA'减去扇形OBB'的面积,故2222360360360S a b a b 三、旋转中心O 不在直线AB 上(1)当线段AB 的两个端点分别是线段AB 上到旋转中心O 的距离最长的点和距离最短的点时,如图6(1).设AO =a ,BO =b(a>b),旋转角度为α.线段AB 所扫过的图形如图6(2)中的阴影部分所示.因为△OAB ≌△OA'B',所以阴影部分的面积可转化为其面积为扇形OAA'减去扇形OBB'的面积,故2222360360360S a b a b (2)当线段AB 的两个端点不是线段AB 上到旋转中心O 的距离最短的点时,如图7.作OD ⊥AB ,垂足为D ,设OA =a ,OB =b(a ≥b),OD =h ,∠BOD =β,旋转的角度为α.①若0°<α<2β时,线段AB 所扫过的图形如图8中的阴影部分所示,计算线段AB 所扫过的图形面积比较复杂,限于初中学生的知识水平,不需要掌握.②若2β≤α≤360°-2β时,线段AB 所扫过的图形如图9中的阴影部分所示.作OI ⊥A'B',垂足为I ,则△OAD ≌△OA'I ,所以阴影部分的面积可以用以OA 和OD 为半径的两个扇形的面积差加上一个弓形的面积表示,即22222tan 360360S a b h b .③若360°-2β<α<360°时,线段AB 所扫过的图形如图9中的阴影部分所示.此时阴影部分的面积以初中学生的知识也不能计算.④若α=360°时,线段AB所扫过的图形如图11中的阴影部分所示,为一个圆环的面积,故S=π(a2-h2).计算线段AB绕点O旋转所形成的图形面积,关键在于准确画出AB旋转所形成的图形.其形状是由线段AB的初始位置、终止位置及点A、B、D(点D是线段AB上到O 点距离最近的点)的运动轨迹所围成的封闭图形.。

中考数学:线段旋转所扫边的图形面积

中考数学:线段旋转所扫边的图形面积

线段旋转所扫边的图形面积线段AB 和点O 在同一平面内,将线段AB 绕点O 旋转,在旋转过程中,线段AB 所扫过的图形面积该如何计算?笔者认为可从点与线段的位置及旋转的角度等几个方面研究.一、旋转中心O 在线段AB 上如图1,设AO =a ,BO =b(a ≥b),旋转角度为α.(1)当0°≤α≤180°时,线段AB 所扫过的图形如图2中的阴影部分所示,其蕊积为扇形OAA'与扇形OB B'的面积和,故()2222360360360S a b a b αααππ=+=+(2)当180°<α≤360°时,线段AB 所扫过的图形如图3中的阴影部分所示,其面积为以AO 为半径的圆的面积减去图中空白部分的面积,故二、旋转中心O 在线段AB 的延长线上如图4,设AO =a ,BO =b ,旋转角度为α.线段AB 所扫过的图形如图5中的阴影部分所示,其面积为扇形OAA'减去扇形OBB'的面积,故()2222360360360S a b a b αααππ=-=-三、旋转中心O 不在直线AB 上(1)当线段AB 的两个端点分别是线段AB 上到旋转中心O 的距离最长的点和距离最短的点时,如图6(1).设AO =a ,BO =b(a>b),旋转角度为α.线段AB 所扫过的图形如图6(2)中的阴影部分所示.因为△OAB ≌△OA'B',所以阴影部分的面积可转化为其面积为扇形OAA'减去扇形OBB'的面积,故()2222360360360S a b a b αααππ=-=-(2)当线段AB 的两个端点不是线段AB 上到旋转中心O 的距离最短的点时,如图7.作OD ⊥AB ,垂足为D ,设OA =a ,OB =b(a ≥b),O D =h ,∠BOD =β,旋转的角度为α.①若0°<α<2β时,线段AB 所扫过的图形如图8中的阴影部分所示,计算线段AB 所扫过的图形面积比较复杂,限于初中学生的知识水平,不需要掌握.②若2β≤α≤360°-2β时,线段AB 所扫过的图形如图9中的阴影部分所示.作OI ⊥A'B',垂足为I ,则△OAD ≌△OA'I ,所以阴影部分的面积可以用以OA 和OD 为半径的两个扇形的面积差加上一个弓形的面积表示,即()22222tan 360360S a b h bαβπβπ=-+-∙.③若360°-2β<α<360°时,线段AB 所扫过的图形如图9中的阴影部分所示.此时阴影部分的面积以初中学生的知识也不能计算.④若α=360°时,线段AB 所扫过的图形如图11中的阴影部分所示,为一个圆环的面积,故S =π(a 2-h 2).计算线段AB 绕点O 旋转所形成的图形面积,关键在于准确画出AB 旋转所形成的图形.其形状是由线段AB 的初始位置、终止位置及点A 、B 、D (点D 是线段AB 上到O 点距离最近的点)的运动轨迹所围成的封闭图形.。

中考数学专题复习 专题28 求几何图形面积及面积法解题的问题(教师版含解析)

中考数学专题复习 专题28 求几何图形面积及面积法解题的问题(教师版含解析)

中考专题28 求几何图形面积及面积法解题的问题一、几何图形面积公式1.三角形的面积:设三角形底边长为a ,底边对应的高为h ,则面积S=ah/22.平行四边形的面积:设平行四边形的底边长为a ,高为h ,则面积S=ah3.矩形的面积:设矩形的长为a ,宽为b ,则面积S=ab4.正方形的面积:设正方形边长为a ,对角线长为b ,则面积S=222b a = 5.菱形的面积:设菱形的底边长为a ,高为h ,则面积S=ah若菱形的两条对角线长分别为m 、n ,则面积S=mn/2也就是说菱形的面积等于两条对角线乘积的一半。

6.梯形的面积:设梯形的上底长为a,下底长为b ,高为h ,则面积S=(a+b)h/27.圆的面积:设圆的半径为r,则面积S=πr 28.扇形面积计算公式9.圆柱侧面积和表面积公式(1)圆柱的侧面积公式S 侧=2πrh(2)圆柱的表面积公式:S 表=2S 底+S 侧=2πr 2+2πrh2360r n s π⋅=lr s 21=或10.圆锥侧面积公式从右图中可以看出,圆锥的母线L 即为扇形的半径,而圆锥底面的周长是扇形的弧长2πr ,这样,圆锥侧面积计算公式:S 圆锥侧=S 扇形=πrL注意:有时中考专题题还经常考查圆的周长、扇形的弧长的公式的应用。

(1)圆的周长计算公式为:C=2πr(2)扇形弧长的计算公式为:(3)其他几何图形周长容易计算,不直接给出。

二、用面积法解题的理论知识1.面积方法:运用面积关系来证明或计算平面几何题的方法,称为面积方法,它是几何中的一种常用方法。

2.面积法解题的特点:把已知量和未知量用面积公式联系起来,通过运算达到求证的结果。

所以用面积法来解几何题,几何元素之间关系变成数量之间的关系,只需要计算,有时可以不添置补助线,即使需要添置辅助线,也很容易考虑到。

三、面积方法问题主要涉及以下两部分内容1.证明面积相等的理论依据(1)三角形的中线把三角形分成两个面积相等的部分。

关于线段扫过图形面积15.4.3

关于线段扫过图形面积15.4.3

1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=2,将△ABC绕顶点A顺时针方向旋转至△AB′C′的位置,B,A,C′三点共线,则线段BC扫过的区域面积为。

解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=2,∴∴∠BAB′=150°,∴S阴影=AB扫过的扇形面积-AC扫过的扇形面积=2.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,BC=4,O,H分别为边AB,AC的中点,将△ABC绕点B顺时针旋转120°到△A1BC1的位置,则整个旋转过程中线段OH所扫过部分的面积(即阴影部分面积)为3. 如图,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是边长为4的正方形,平行于对角线BD的直线l从O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,运动到直线l与正方形没有交点为止.设直线l扫过正方形OBCD的面积为S,直线l运动的时间为t(秒),下列能反映S与t之间函数关系的图象是()A B C D试题分析:①当0≤t≤4时,S=×t×t=t2,即S=t2.该函数图象是开口向上的抛物线的一部分.故B、C错误;②当4<t≤8时,S=16﹣×(t﹣4)×(t﹣4)=t2,即S=﹣t2+4t+8.该函数图象是开口向下的抛物线的一部分.故A错误.故选:D.4.如图,Rt△AOB的直角边OA、OB分别与y轴、x轴重合,点A、B的坐标分别是(0,4)(3,0)将△AOB向右平移,当点A落在直线y=x-1上时,线段AB扫过的面积是______.解析:将△AOB向右平移,当点A落在直线y=x-1上时,线段AB扫过的图形是平行四边形ABCD,∵A(0,4),B(3,0),∴D点的纵坐标是4,代入y=x-1得:x=5,∴D(5,4),∴AD=BC=5,即平行四边形ABCD的面积是BC×OA=5×4=20,故答案为:20.5.如图,抛物线的顶点为P(-2,2),与y轴交于点A(0,3).若平移该抛物线使其顶点P沿直线移动到点P′(2,-2),点A的对应点为A′,则抛物线上PA段扫过的区域(阴影部分)的面积为______.,。

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例析线段旋转扫过的图形面积
——兼谈一个基本图形的结构
本文对于旋转中心O不在线段AB上,并且旋转角α为0°<α< 2β与360°-2β<α< 360°的情况进行再探讨,给出初中生也能理解的方法,并谈谈对一个基本图形的结构启示,以供读者参考.
一、线段旋转的约定与问题解决
如图1,将线段AB绕点O旋转到A'B',设OA=a,OB=b(a≥b) ,OD=h,∠BOD =β,旋转角度为α.
情况1 当旋转角α的范围为0°<α<2β时.
分析如图1,线段AB在旋转的过程中,应该分别考虑线段BD和线段AD所扫过的不同图形的面积.这里需要注意的是,不能将二者简单相加.
DD'所围考察图1,可知上述两条线段都扫过了同一个区域,即由线段DP、D'P以及
成的部分,此区域形状虽为不规则图形,但我们很容易将其转化为一个四边形与一个扇形面积的差.为方便起见,我们把这部分区域的面积表示为S PDD',则有
1
于是得到此时线段AB扫过部分的面积为:
情况2 当旋转角α的范围为360°-2β<α<360°时.
分析将线段AB绕点O顺时针旋转α°到A'B'位置,如图2.依照上述方法,我们将线段AB分成AC、CD、DB三段来考察.由图2可知,AC扫过了一个宽度为b-a,圆心角为a的圆环的一部分;其中CD、DB两线段始终在一个宽度为a-h的圆环内扫,但此圆环中有部分区域未被扫到,即S PDD'.如上所述,我们考虑求出S PDD',不过现在的∠DOD'=360°-α,不妨记以a-h为宽度的圆环面积为S中环,故得此时线段AB扫过
部分的面积为:
2
3
二、基本图形解构
至此,我们利用初中数学知识得到了上述两类线段扫过面积的求法.同时,值得注意的是,在以上两种情况下,我们都需要用到一个对角互补的筝形,如图3.其基本结构所包含的数学形态颇多,笔者曾经刊文指出这一基本模型的变化方式,现在看来,此图又可解构为一个扇形与一个由两条线段和一条弧所围成的封闭图形;或者整体地看,DP 、DP'是以O 为圆心,OD 为半径的圆的两条切线段,计算S PDD'这个封闭图形的面积只要结合全等、三角函数、扇形面积公式即可解决.
由此联想,此图在数学教学中大有用武之地.鉴于此,笔者尝试将该图从不同角度的解构做一梳理、总结.
解构1 角平分线定理与逆定理教学用图(如图4).
解构2 分成两个等底等腰三角形(如图4).
解构3 延长一组对边后形成一对相似三角形(如图5).
4
解构4 分割后旋转形成等腰三角形(如图6).
解构5 分别以O ,P 为圆心,以DP ,OD 为半径在图形内部画弧可分别得到两个扇形(如图7).
三、一点感想
基本图形的教学是初中几何教学中的重点,也是个难点,笔者以为,在初三首轮复习阶段,尤其是几何模块的复习教学过程中,对这样的基本图形进行解构式的教学非常重要,再辅以实例,可以使学生获得解一题、通一类、会一片的效果.正如波利亚所说:“拿一个有意义但又不复杂的题目去帮助学生发掘问题的各个方面,使得通过这道题就好像通过一道门户,把学生引入一个完整的领域.”。

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