扇形面积计算公式图解,扇形面积公式通俗易懂的

首页 > 经验 > 作者:YD1662023-05-02 19:36:50

本文解一道网红小学几何题,适合初中学历读者。

问题

如图,长方形 ABCD 中,AB = 4,以 AD 为直径的半圆与 BC 边相切。求半圆与线段 AD、线段 BC 围成的阴影部分面积。

扇形面积计算公式图解,扇形面积公式通俗易懂的(1)


方法一:几何方法

如图,半圆的圆心为 O,BD 交半圆于 E,半圆与 BC 边相切于 F,连接 OE,OF,OF 与 BD 交于 G。

扇形面积计算公式图解,扇形面积公式通俗易懂的(2)

由于 AD 为半圆直径,则

令 ,则

则由同弧所对圆心角等于圆周角的两倍,得

根据扇形面积的计算公式可知,扇形 OEF 的面积为

三角形 OED 的面积为

最后得出阴影部分面积为


方法二:解析方法

如图,以 B 为原点,BC 为轴正方向建立平面直角坐标系。为了书写方便,令

那么有

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直线 BD 的方程为

半圆的方程为

联立两个方程可解得 E 坐标为 (1.6, 0.8)。

可以看出,阴影部分面积可以看成是由左右两部分组成。左边部分是 BE 线段与轴围成的面积,如下图

扇形面积计算公式图解,扇形面积公式通俗易懂的(4)

再计算右边部分,即弧 EF 与轴围成的面积,如下图

扇形面积计算公式图解,扇形面积公式通俗易懂的(5)

令得

那么阴影部分面积为

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