Trong Hình 5.74, độ dài cạnh của các hình vuông lớn là 10cm. Tính diện tích và chu vi của phần được tô màu.
* Hình vẽ gồm 4 cánh hoa tô màu thì:
- Diện tích:
+ Diện tích bốn hình vuông nhỏ bằng nhau, 2 phần không được tô màu ở mỗi hình vuông nhỏ đều bằng nhau và diện tích mỗi cánh hoa đều bằng nhau.
+ Diện tích một cánh hoa trong hình vuông AHOT bằng hiệu diện tích giữa hình vuông AHOT và phần diện tích không được tô màu trong hình vuông AHOT.
+ Diện tích phần không tô màu là: 2. (diện tích hình vuông - \(\frac{1}{4}\) diện tích hình tròn bán kính 5cm).
- Tính chu vi hình bông hoa:
+ Hai cánh nằm trong hình chữ nhật AHSD gồm 4 cung, mỗi cung là một phần tư đường tròn bán kính 5cm.
+ Hai cánh nằm trong hình chữ nhật HSCB gồm 4 cung, mỗi cung là một phần tư đường tròn bán kính 5cm.
Do đó, chu vi của hình tô màu bằng 2 lần chu vi đường tròn bán kính 5cm
* Hình thứ hai:
- Chu vi: Hình gồm hai cung: Một cung là một nửa đường tròn có bán kính 5cm, hai cung mỗi cung là một phần tư đường tròn bán kính 5cm nên chu vi hình bằng chu vi đường tròn bán kính 5cm.
- Diện tích hình bằng tổng:
+ Diện tích nửa hình tròn bán kính 5cm.
+ Diện tích phần tô màu trong hình vuông ABEF và hình vuông BCDE.
(Diện tích tô màu trong mỗi hình vuông bằng hiệu diện tích hình vuông ABEF và \(\frac{1}{4}\) diện tích hình tròn bán kính 5cm)
Đặt tên các điểm như hình vẽ.
Độ dài mỗi cạnh của hình vuông nhỏ là: \(10:2 = 5cm\).
Ta thấy, diện tích bốn hình vuông nhỏ bằng nhau, 2 phần không được tô màu ở mỗi hình vuông nhỏ đều bằng nhau và diện tích mỗi cánh hoa đều bằng nhau.
Diện tích hình vuông AHOT là:
\({5^2} = 25\left( {c{m^2}} \right)\).
\(\frac{1}{4}\) diện tích hình tròn tâm T, bán kính 5cm là:
\(\frac{1}{4}{.5^2}.\pi = \frac{{25\pi }}{4}\left( {c{m^2}} \right)\).
Diện tích phần không được tô màu trong hình vuông AHOT là:
\(2.\left( {25 - \frac{{25\pi }}{4}} \right)\left( {c{m^2}} \right)\).
Diện tích cánh hoa nằm trong hình vuông AHOT là:
\(25 - 2\left( {25 - \frac{{25\pi }}{4}} \right) = - 25 + \frac{{25\pi }}{2}\left( {c{m^2}} \right)\).
Do đó, diện tích hình cần tính là: \(4.\left( { - 25 + \frac{{25\pi }}{2}} \right) = - 100 + 50\pi \left( {c{m^2}} \right)\).
Hình trên gồm bốn cánh hoa, trong đó:
+ Hai cánh nằm trong hình chữ nhật AHSD gồm 4 cung, mỗi cung là một phần tư đường tròn bán kính 5cm.
+ Hai cánh nằm trong hình chữ nhật HSCB gồm 4 cung, mỗi cung là một phần tư đường tròn bán kính 5cm.
Do đó, chu vi của hình tô màu bằng 2 lần chu vi đường tròn bán kính 5cm, tức là: \(2.2.5\pi = 20\pi \left( {cm} \right)\)
Hình vẽ thứ hai:
Hình gồm hai cung: Một cung là một nửa đường tròn có bán kính 5cm, hai cung mỗi cung là một phần tư đường tròn bán kính 5cm nên chu vi hình bằng chu vi đường tròn bán kính 5cm.
Vậy chu vi hình vẽ là: \(2\pi .5 = 10\pi \left( {cm} \right)\)
Đặt tên các điểm như hình vẽ.
Diện tích nửa hình tròn bán kính 5cm là:
\({S_1} = {5^2}\pi = 25\pi \left( {c{m^2}} \right)\).
Diện tích hình vuông BCDE là:
\({S_{BCDE}} = {5^2} = 25\left( {c{m^2}} \right)\)
Phần không tô màu trong hình vuông BCDE là một phần tư hình tròn bán kính 5cm nên diện tích phần không tô màu trong hình vuông BCDE là:
\(S = \frac{1}{4}{.5^2}\pi = \frac{{25\pi }}{4}\left( {c{m^2}} \right)\).
Diện tích phần tô màu trong hình vuông BCDE là:
\({S_2} = {S_{BCDE}} - S = 25\pi - \frac{{25}}{4}\pi = \frac{{75\pi }}{4}\left( {c{m^2}} \right)\).
Tương tự ta có, diện tích phần tô màu trong hình vuông ABEF là:
\({S_3} = \frac{{75\pi }}{4}\left( {c{m^2}} \right)\).
Vậy diện tích phần tô màu là:
\({S_1} + {S_2} + {S_3} = 25\pi + \frac{{75\pi }}{4} + \frac{{75\pi }}{4} = \frac{{125\pi }}{2}\left( {c{m^2}} \right)\).
Các bài tập cùng chuyên đề
Cho đường tròn $\left( {O,10\,cm} \right)$, đường kính $AB.$. Điểm \(M \in (O)\) sao cho \(\widehat {BAM} = {45^0}\). Tính diện tích hình quạt $AOM$ .
Biết rằng hai hình quạt tròn ứng với hai cung bằng nhau trên một đường tròn thì có diện tích bằng nhau và diện tích quạt tròn tỉ lệ với số đo của cung tương ứng với nó. Hãy thiết lập công thức tính diện tích hình quạt tròn bán kính R với cung \(n^\circ \) bằng cách thực hiện từng bước sau:
a) Tính diện tích hình quạt tròn ứng với cung \(1^\circ .\)
b) Tính diện tích hình quạt tròn ứng với cung \(n^\circ .\)
Trở lại tình huống mở đầu. Hãy vẽ (tô màu) hình quạt tròn theo hướng dẫn sau:
- Vẽ đường tròn tâm O (với bán kính tùy chọn).
- Hình quạt tròn cần vẽ ứng với cung có số đo bằng 40% của 3600. Tính số đo của cung cần vẽ.
- Vẽ góc ở tâm có số đo tìm được và tô màu hình quạt tròn tương ứng.
Tính diện tích của hình quạt tròn đã vẽ trong Thực hành trên nếu bán kính của nó bằng 4cm.
Tính diện tích của hình quạt tròn bán kính 4 cm, ứng với cung \(36^\circ .\)
Có hai chiếc bánh pizza hình tròn (H.5.18). Chiếc bánh thứ nhất có đường kính 16 cm được cắt thành 6 miếng đều nhau có dạng hình quạt tròn. Chiếc bánh thứ hai có đường kính 18 cm được cắt thành 8 miếng đều nhau có dạng hình quạt tròn. Hãy so sánh diện tích bề mặt của hai miếng bánh cắt ra từ chiếc bánh thứ nhất và thứ hai.
a) Ta có thể tính diện tích của miếng pizza trong Hình 4a theo góc ở tâm và bán kính của ổ bánh hay không?
b) Chia một hình tròn bán kính R thành 360 phần bằng nhau.
i) Tính diện tích mỗi phần đó.
ii) Tính diện tích phần hình tròn ghép bởi n phần bằng nhau nó trên (Hình 4b).
Tính diện tích hình quạt tròn với bán kính R = 20 cm, ứng với cung 72o.
Tính diện tích của miếng bánh pizza có dạng hình quạt tròn trong Hình 8. Biết OA = 15 cm và \(\widehat {AOB} = {55^o}\).
Tính diện tích hình quạt tròn ứng với cung số đo lần lượt là \({30^o};{90^o};{120^o}\) của hình tròn (O; 12 cm)
Tính diện tích hình quạt tròn ứng với cung có độ dài lần lượt là 8 cm, 15 cm của hình tròn (O; 5 cm)
Hình quạt tròn bán kính R, ứng với cung 90o có diện tích bằng
A. \(\pi {R^2}\)
B. \(\frac{{\pi {R^2}}}{2}\)
C. \(\frac{{\pi {R^2}}}{4}\)
D. \(\frac{{\pi {R^2}}}{8}\)
Vẽ đường tròn \(\left( {O;2cm} \right)\) và các điểm \(A,B\) thỏa mãn \(OA < 2cm,OB = 2cm\). Nêu nhận xét về vị trí của các điểm \(A,B\) so với đường tròn \(\left( {O;2cm} \right)\).
Quan sát Hình 71, hãy cho biết phần hình tròn \(\left( O \right)\) tô màu xanh được giới hạn bởi hai bán kính và cung nào?
Cho hình quạt tròn \(COD\) giới hạn bởi hai bán kính \(OC,OD\) và cung \(CnD\) sao cho \(OC = OD\) (Hình 74). Hãy tìm số đo cung \(CqD\) ứng với hình quạt đó.
Ta coi mỗi hình tròn bán kính \(R\) là một hình quạt có số đo \(360^\circ \). Tính diện tích hình quạt tròn tâm \(O\), bán kính \(R\), biết số đo cung ứng với hình quạt tròn đó là:
a) \(1^\circ \)
b) \(n^\circ \) (Hình 75).
Hình quạt tô màu đỏ ở Hình 65 có bán kính bằng 2 dm và góc ở tâm bằng \(150^\circ \).
a) Tính diện tích của hình quạt đó theo đơn vị decimét vuông (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).
b) Tính chiều dài cung tương ứng với hình quạt tròn đó.
Logo ở Hình 95 có dạng một hình quạt tròn bán kính 8cm và góc ở tâm bằng \(60^\circ \). Tính diện tích mỗi hình sau (theo đơn vị centimét vuông và làm tròn kết quả đến hàng phần mười):
a) Toàn bộ logo;
b) Phần logo màu đỏ có dạng hình viên phân.
Hình 96 biểu diễn vùng biển được chiếu sáng bởi một hải đăng có dạng một hình quạt tròn với bán kính 18 dặm, cung \(AmB\) có số đo \(245^\circ \).
a) Hãy tính diện tích vùng biển có thể nhìn thấy ánh sáng từ hải đăng theo đơn vị kilomét vuông (lấy 1 dặm = 1609m, \(\pi = 3,14\) và làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).
b) Giả sử một con thuyền di chuyển dọc theo dây cung có độ dài 28 dặm của đường tròn với tâm là tâm của hình quạt tròn, bán kính 18 dặm. Tính khoảng cách nhỏ nhất từ con thuyền đến hải đăng (theo đơn vị dặm và làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).
Tính diện tích của hình quạt tròn bán kính 3cm ứng với cung \({210^o}\).
Hình quạt tròn bán kính R(cm) ứng với cung \({240^o}\) có diện tích bằng \(6\pi \;c{m^2}\). Bán kính R bằng
A. 3cm.
B. 6cm.
C. 9cm.
D. 12cm.
Tại một vòng xoay ngã tư, người ta cần làm các bồn trồng hoa như hình 1. Em hãy tính phần diện tích của 1 bồn hoa ở hình 2 (phần được tô đậm). Biết rằng bán kính của vòng tròn lớn là 7m, vòng tròn nhỏ là 3m, số đo cung tròn đó là \(60^\circ \). (làm tròn đến hàng phần mười)
Máy kéo nông nghiệp có hai bánh sau to hơn hai bánh trước. Khi bơm căng, bánh xe sau có đường kính là 1,672m và bánh xe trước có đường kính là 88cm. Hỏi khi bánh xe sau lăn được 10 vòng thì bánh xe trước lăn được mấy vòng?
Khi căng một chiếc quạt giấy ta được một hình quạt với kích thước như hình vẽ minh họa. Hãy tính diện tích phần giấy để làm một cái quạt (không tính mép và phần thừa). Làm tròn kết quả tới chữ số thập phân thứ 2.
Cho đường tròn $\left( {O,8\,cm} \right)$, đường kính $AB.$ Điểm \(M \in (O)\) sao cho \(\widehat {BAM} = {60^0}\). Tính diện tích hình quạt $AOM$ .
Cho hình vuông \(ABCD\) có cạnh \(2R.\)
Diện tích \(S\) phần màu xanh trong hình vuông \(ABCD\) là
Cho đường tròn $\left( O \right)$ đường kính $AB = $ \(4\sqrt 3 \) $cm$ .
Điểm \(C \in (O)\) sao cho \(\widehat {ABC} = {30^0}\). Tính diện tích hình viên phân$AC$ . (Hình viên phân là phần hình tròn giới hạn bởi một cung tròn và dây căng cung ấy).
Cho đường tròn $\left( O \right)$ đường kính $AB = $ $3\sqrt 3 $$cm$ . Điểm \(C \in (O)\) sao cho \(\widehat {ABC} = {60^0}\). Tính diện tích hình viên phân$BC$ . (Hình viên phân là phần hình tròn giới hạn bởi một cung tròn và dây căng cung ấy)
Cho đường tròn $\left( O \right)$ đường kính \(AB = 2\sqrt 2 \;cm\). Điểm \(C \in (O)\) sao cho \(\widehat {ABC} = {30^0}\). Tính diện tích hình giới hạn bởi đường tròn $\left( O \right)$ và $AC,BC$ .
Cho đường tròn $\left( O \right)$ đường kính \(AB = 4\sqrt 2 \;cm\). Điểm \(C \in (O)\) sao cho \(\widehat {ABC} = {30^0}\). Tính diện tích hai hình viên phân giới hạn bởi nửa đường tròn $\left( O \right)$ và dây $AC,BC$ .
