(1)新情境 学科融合 “柳无气力枝先动,池有波纹冰尽开。”出自白居易的《府西池》,描述的是雨点打在水面荡开层层波纹的场景。一个长方形水池,长为9 m,宽为6 m。当雨点打在水池中央时,形成的波纹逐渐扩散,直到波纹到达池边时,所形成的最大圆形波纹的周长是(
18.84
)m,面积是(
28.26
)m²。
答案:1.(1)18.84 28.26
解析:
【分析】
要解决这道题,首先需要明确扩散到最大的圆形波纹不能超出长方形水池,因此这个最大的圆是长方形内部能容纳的最大圆。长方形内最大圆的直径由长方形较短的边决定:如果直径取长9m,宽只有6m,圆会超出水池范围,所以最大圆的直径等于长方形的宽6m。确定直径后,再分别用圆的周长、面积公式计算对应数值即可。
【解析】
步骤1:确定最大圆形波纹的直径和半径
长方形水池的长为9m,宽为6m,长方形内最大圆的直径等于长方形的宽,即$d=6\mathrm{m}$
半径$r=d÷2=6÷2=3\mathrm{m}$
步骤2:计算圆形波纹的周长
根据圆的周长公式$C=π d$($π$取3.14)
$C=3.14×6=18.84(\mathrm{m})$
步骤3:计算圆形波纹的面积
根据圆的面积公式$S=π r^2$
$S=3.14×3^2=3.14×9=28.26(\mathrm{m}^2)$
【答案】
18.84;28.26
【知识点】
长方形内最大圆的特征;圆的周长计算;圆的面积计算
【点评】
本题结合古诗文场景出题,既考查了数学知识的应用,也融合了文学常识,解题的核心是准确判断出长方形内最大圆的直径,再代入公式计算即可,整体难度不高。
【难度系数】
0.8
(2)一座大殿的底面是圆形,量得底面周长约是100.48米,它的占地面积约是(
803.84
)平方米。
答案:1.(2)803.84
解析:
【分析】
要求大殿的占地面积,就是求这个圆形底面的面积。计算圆的面积需要先知道半径,题目给出了圆的周长,我们可以先根据圆的周长公式推导求出半径,再将半径代入圆的面积公式计算即可得到结果,计算时π取3.14。
【解析】
第一步:根据圆的周长公式计算底面半径
圆的周长公式为$C=2π r$,推导得半径$r=C÷(2π)$
代入已知数据:$r=100.48÷(2×3.14)=100.48÷6.28=16$(米)
第二步:根据圆的面积公式计算占地面积
圆的面积公式为$S=π r^2$
代入半径数据:$S=3.14×16^2=3.14×256=803.84$(平方米)
【答案】
803.84
【知识点】
圆的周长计算;圆的面积计算
【点评】
本题属于圆的周长与面积公式的综合应用题,解题的关键是明确周长和面积之间的关联,通过周长先求出核心未知量半径,再计算面积,计算过程中要注意平方运算和小数乘法的准确性。
【难度系数】
0.75
(3)在一个半径是40米的圆形池塘周围栽树,每隔6.28米栽一棵,一共可以栽(
40
)棵树。这个圆形池塘的占地面积是(
5024
)平方米。
答案:1.(3)40 5024
解析:
【分析】
这道题包含两个考点,一是封闭路线的植树问题,二是圆的周长和面积计算。解题思路如下:1. 栽树问题:圆形属于封闭图形,封闭路线植树时,栽树的棵数等于间隔数,因此需要先计算圆形池塘的周长,再用周长除以相邻两棵树的间隔距离,就能得到栽树总棵数;2. 求池塘占地面积:就是求半径为40米的圆的面积,直接代入圆的面积公式计算即可,计算时π统一取3.14。
【解析】
1. 计算栽树棵数:
首先计算圆形池塘的周长,根据圆的周长公式$C=2π r$(其中$r$为半径),代入$r=40$米,$π=3.14$:
$C=2×3.14×40=251.2$(米)
封闭路线植树,棵数=间隔数,因此总棵数为:
$251.2÷6.28=40$(棵)
2. 计算池塘占地面积:
根据圆的面积公式$S=π r^2$,代入$r=40$米,$π=3.14$:
$S=3.14×40^2=3.14×1600=5024$(平方米)
【答案】
40;5024
【知识点】
封闭路线植树问题、圆的周长计算、圆的面积计算
【点评】
本题属于基础综合应用题,将植树问题与圆的相关计算结合,解题核心是牢记封闭路线植树的棵数与间隔数相等,同时熟练掌握圆的周长和面积计算公式即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
(4)有一张直径为2.4 m的圆桌,若把桌面刷一遍油漆,则刷油漆的面积是(
4.5216
)m²;若用铝条包桌边,则最少要(
7.536
)m长的铝条。
答案:1.(4)4.5216 7.536
解析:
【分析】
这道题需要分别计算圆形桌面的面积和周长,首先明确:刷油漆的面积对应圆的面积,包桌边的铝条长度对应圆的周长。已知圆的直径,先根据直径求出半径,再分别代入圆的面积公式和周长公式计算即可,计算时π取3.14。
【解析】
1. 计算刷油漆的面积(即圆的面积):
首先求圆的半径:$r = d÷2 = 2.4÷2 = 1.2\,\mathrm{m}$
根据圆的面积公式$S=π r^2$,代入数值计算:
$S=3.14×1.2^2 = 3.14×1.44 = 4.5216\,\mathrm{m}^2$
2. 计算铝条的长度(即圆的周长):
根据圆的周长公式$C=π d$,代入数值计算:
$C=3.14×2.4 = 7.536\,\mathrm{m}$
【答案】
4.5216;7.536
【知识点】
圆的面积计算;圆的周长计算
【点评】
本题结合生活场景考查圆的相关计算,解题的核心是准确将实际问题转化为对应的圆的周长、面积计算问题,再代入公式求解即可。
【难度系数】
0.85
(1)如图,半圆中空白部分的面积是$10\ \mathrm{cm}^2$,O为圆心,则涂色部分的面积是(
D
)。

A.$62.8\ \mathrm{cm}^2$
B.$31.4\ \mathrm{cm}^2$
C.$3.14\ \mathrm{cm}^2$
D.$21.4\ \mathrm{cm}^2$
答案:2.(1)D 解析:根据题图可知,半圆中的空白部分是一个等腰直角三角形,所以半径乘半径为 10×2=20(cm²),则半圆的面积为 3.14×20÷2=31.4(cm²)。涂色部分的面积等于半圆的面积减去空白部分的面积,即 31.4-10=21.4(cm²)。
解析:
【分析】
首先观察图形,空白部分是等腰直角三角形,它的两条直角边长度都等于半圆的半径,而涂色部分的面积=半圆的面积-空白三角形的面积。解题时我们不需要单独求出半径的长度,只要先根据空白三角形的面积算出半径的平方,再代入半圆面积公式求出半圆面积,最后减去空白部分的面积就能得到涂色部分的面积。
【解析】
设半圆的半径为$r\ \mathrm{cm}$。
1. 空白部分是等腰直角三角形,两条直角边均为$r$,根据三角形面积公式:
$\frac{1}{2}× r× r=10$
计算可得:$r^2=10×2=20(\mathrm{cm}^2)$
2. 再根据半圆面积公式计算半圆面积,$π$取3.14:
$S_{\mathrm{半圆}}=\frac{1}{2}×π× r^2=\frac{1}{2}×3.14×20=31.4(\mathrm{cm}^2)$
3. 涂色部分面积=半圆面积-空白面积:
$31.4-10=21.4(\mathrm{cm}^2)$
所以本题选D。
【答案】
D
【知识点】
三角形面积计算、圆的面积计算、组合图形面积计算
【点评】
本题不需要单独计算半径的长度,通过空白三角形的面积直接求出半径的平方即可解题,简化了计算步骤,是几何组合图形面积计算的典型题型。
【难度系数】
0.7
(2)小林在正方形中画一个最大的圆,圆的面积是50.24平方厘米,这个正方形的边长是(
C
)厘米。
A.48
B.32
C.8
D.16
答案:2.(2)C
解析:
【分析】
解决这道题首先要明确正方形中画最大的圆的特征:这个圆的直径和正方形的边长相等。已知圆的面积,我们可以先根据圆的面积公式求出圆的半径,再算出直径,得到的直径长度就是正方形的边长。具体思考步骤:第一步用圆的面积除以π得到半径的平方,第二步求出半径,第三步用半径乘2得到直径,也就是正方形的边长,最后对应选项选出答案即可。
【解析】
我们取$π=3.14$,根据圆的面积公式$S=π r^2$计算:
1. 先求半径的平方:$r^2 = S÷π = 50.24÷3.14 = 16$
2. 因为$4×4=16$,所以圆的半径$r=4$厘米
3. 正方形内最大圆的直径等于正方形的边长,圆的直径$d=2r=2×4=8$厘米,即正方形的边长是8厘米。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
1. 圆的面积计算
2. 正方形内接圆的特征
【点评】
本题是几何基础常考题,解题关键是明确正方形内最大圆的直径与正方形边长相等的关系,结合圆的面积公式即可轻松求解。
【难度系数】
0.8
3. 新情境 地域特色 下图是古典园林中的花形门洞,它是由1个正方形和4个完全相同的半圆组成的,已知门洞的周长是6.28米。这个门洞的面积是多少平方米?

答案:6.28÷2÷3.14=1(米)
3.14×(1÷2)²×2+1×1=2.57(平方米)
答:这个门洞的面积是 2.57 平方米。
解析:
【分析】
首先观察花形门洞的组成,它的周长是4个完全相同的半圆的弧长之和,4个半圆可以拼成2个完整的圆,因此门洞周长等于2个整圆的周长。我们可以先通过总周长求出圆的直径,这个直径就是中间正方形的边长。门洞的面积由2个整圆的面积和中间正方形的面积组成,分别计算两部分面积后相加即可得到最终结果。
【解析】
1. 求圆的直径(即正方形边长):
4个半圆的弧长总和等价于2个整圆的周长,已知门洞总周长为6.28米,因此1个圆的周长为$6.28÷2=3.14$米。
根据圆的周长公式$C=π d$,可得圆的直径$d=3.14÷3.14=1$米,即正方形的边长为1米。
2. 计算门洞总面积:
半圆的半径$r=1÷2=0.5$米
2个整圆的面积:$3.14×(0.5)^2×2=3.14×0.25×2=1.57$平方米
正方形的面积:$1×1=1$平方米
门洞总面积:$1.57+1=2.57$平方米
【答案】
2.57平方米
【知识点】
圆的周长计算、圆的面积计算、组合图形面积计算
【点评】
本题结合古典园林门洞的实际情境考查组合图形的周长和面积计算,解题的核心是将不规则的图形周长、面积拆解为熟悉的圆和正方形的相关量,需注意不要误把正方形的边长计入门洞的周长。
【难度系数】
0.7
4. 新情境 市政建设 如图,沈阳方圆大厦是一座古钱币造型的建筑。一名学生模仿它制作了一个模型,该模型的正面是铜钱形状,外面圆的直径是3 dm,中间空心正方形的边长是0.8 dm。这个模型正面的面积是多少?

答案:3.14×(3÷2)²-0.8²=6.425(dm²)
答:这个模型正面的面积是 6.425 dm²。
解析:
【分析】
要求这个铜钱形状模型正面的面积,首先观察图形特征:它是由外圆减去中间空心正方形得到的组合图形,因此正面面积=外圆的面积-中间正方形的面积。第一步先根据外圆的直径算出半径,再用圆的面积公式算出外圆面积;第二步根据正方形边长算出正方形的面积;最后用外圆面积减去正方形面积即可得到结果。
【解析】
1. 计算外圆的半径:
已知外圆直径是3dm,半径$ r=3÷2=1.5(\mathrm{dm}) $
2. 计算外圆的面积:
根据圆的面积公式$ S=π r^2 $,取$ π=3.14 $,得外圆面积$ =3.14×1.5^2=3.14×2.25=7.065(\mathrm{dm}^2) $
3. 计算中间空心正方形的面积:
正方形边长为0.8dm,面积$ =\mathrm{边长}×\mathrm{边长}=0.8×0.8=0.64(\mathrm{dm}^2) $
4. 计算模型正面的面积:
$ 7.065 - 0.64 = 6.425(\mathrm{dm}^2) $
【答案】
6.425 $ \mathrm{dm}^2 $
【知识点】
圆的面积计算、正方形的面积计算、组合图形面积计算
【点评】
本题结合现实建筑造型设置情境,考查组合图形的面积计算,解题核心是明确所求面积为两个基础图形面积的差,只要熟练掌握圆和正方形的面积公式就能顺利求解。
【难度系数】
0.8
5. 新情境 生活应用 一张直径是300厘米的大餐桌的正中间有一个圆形玻璃转盘,转盘边缘与大餐桌边缘留50厘米放餐具。圆形玻璃转盘的面积是多少平方厘米?
答案:300-50×2=200(厘米) 200÷2=100(厘米)
3.14×100²=31400(平方厘米)
答:圆形玻璃转盘的面积是 31400 平方厘米。
解析:
【分析】
要计算圆形玻璃转盘的面积,首先要回忆圆的面积公式为$S=π r^2$,需要先求出转盘的半径。已知餐桌直径是300厘米,转盘边缘和餐桌边缘每侧留50厘米放餐具,因此直径方向总共要减去2个50厘米的留空长度,先算出转盘的直径,再换算成半径,最后代入面积公式计算即可。
【解析】
1. 计算圆形玻璃转盘的直径:留空是转盘两侧都有,因此要减去2个50厘米
$300-50×2=200$(厘米)
2. 计算玻璃转盘的半径:半径等于直径的一半
$200÷2=100$(厘米)
3. 根据圆的面积公式($π$取3.14)计算转盘面积
$3.14×100^2=3.14×10000=31400$(平方厘米)
【答案】
31400平方厘米
【知识点】
圆的面积计算、直径与半径换算、实际问题审题
【点评】
本题结合生活场景命题,核心考查圆面积公式的灵活运用,易错点是容易忽略留空是环绕转盘四周的,仅减去单侧50厘米的长度,解题时需仔细梳理各部分长度的关系。
【难度系数】
0.7
6. 如图,大圆直径是小圆直径的2倍,涂色部分的面积是18 cm²,那么圆环的面积是多少平方厘米?

答案:3.14×18=56.52(cm²) 答:圆环的面积是56.52 cm²。 解析:根据题图可知,圆环的面积=3.14×R²-3.14×r²=3.14×(R²-r²),涂色部分的面积=R²-r²=18 cm²,代入即可求解。
解析:
【分析】
解题时先观察图形特征:涂色部分是边长等于大圆半径$R$的大正方形,减去边长等于小圆半径$r$的小正方形得到的,因此涂色部分的面积可以表示为$R^2 - r^2$,题目已知这个值是$18\ \mathrm{cm}^2$。再回忆圆环的面积计算公式:圆环面积=外圆面积-内圆面积,整理公式后可以发现公式中刚好包含$R^2 - r^2$这个整体,因此不需要单独求出$R$和$r$的数值,直接把已知的$R^2 - r^2=18$代入公式就能算出圆环面积。
【解析】
首先写出圆环的面积公式:
$S_{\mathrm{圆环}}=π R^2 - π r^2 = π(R^2 - r^2)$
由图可知,涂色部分面积=大正方形面积-小正方形面积:
$S_{\mathrm{涂色}}=R^2 - r^2=18\ \mathrm{cm}^2$
将$R^2 - r^2=18$代入圆环面积公式,取$π=3.14$:
$S_{\mathrm{圆环}}=3.14×18=56.52\ \mathrm{cm}^2$
【答案】
56.52 cm²
【知识点】
圆环面积计算、正方形面积计算、整体代入求值
【点评】
这道题没有走“先求半径再算面积”的常规思路,而是通过观察图形和转化公式,利用已知条件整体代入计算,简化了解题步骤,能够考查对面积公式的灵活运用能力和整体思维。
【难度系数】
0.7