9年级上册数学 2.7 弧长及扇形的面积 逐字稿-2,758字
师:今天我们学习的课题是2.7弧长及扇形的面积。先来回忆一下什么是弧,什么是扇形。在前面的学习中,我们知道圆上任意两点之间的部分叫做弧,大于半圆的弧称为优弧,小于半圆的弧称为劣弧。那什么是扇形呢?一条弧和经过这条弧端点的两个半径组成的图形叫做扇形。从定义可知,弧是圆的一部分,扇形是圆面的一部分,也就是说弧和圆的周长有关系,扇形的面积和圆的面积也有关系,它们的关系是什么呢?一起来看看。
把圆的半径r确定,n度的圆心角所对的弧长与圆的周长有什么关系呢?我们从最特殊的情况入手。当n是360度时,它所对的弧长就是整个圆的周长。当n圆心角是180度时,它所对的弧长是一个半圆。当n等于90度时,它所对的弧是一个1/4圆,弧长是1/4个圆的周长。所以我们思考,圆心角的度数与360度度数的比值,是不是就是弧长与圆的周长的比值呢?带着这个疑问,进一步思考。
我们把圆心角360等份,每一等份的圆心角就是1度,1度的圆心角所对的弧长是整个圆周长的1/360。那么n度的圆心角所对的弧长是1度的圆心角所对弧长的n倍,也就是n度的圆心角所对的弧长是整个圆周长的n/360。由此得到推理式子,l弧长 = n/360×2πr。这里n/360表明圆心角n与360度的比值,360度不加单位,圆心角占360度的比值是n/360,弧长占圆的周长也就是n/360,进而得到弧长的计算公式,l = nπr/180 。这里的n指圆心角的大小,r指圆的半径。
那圆心角为n度的扇形,它的面积与圆的面积有什么关系呢?借助前面研究问题的经验,同样考虑。当n为90度时,扇形是1/4个圆,扇形的面积就是圆面积的1/4。当n等于180度时,扇形是一个半圆,面积等于圆面积的1/2。同学们能想到什么?对,还是看圆心角的度数n与360度的比值。
我们进一步探究,把圆心角360等分,1度的圆心角所在的扇形面积是整个圆面积的1/360,n度的圆心角所在的扇形面积是1度的圆心角所在扇形面积的n倍,即n度的圆心角所在的扇形面积是整个圆面积的n/360。有了这个认识,就能推出扇形面积的计算公式。同学们能在草稿本上写一写吗?
一起来看,如果圆心角是n度,它占整个360度的n/360,面积也占圆面积的n/360,由此得到扇形面积的计算公式,S = nπr2/360 。这里n/360表明圆心角占整个360度的几分之几,360没有加单位,n表示圆心角的大小,r表示圆的半径。
对于扇形的面积,还有另一个公式。将nπr2/360变形,把360分成2×180,把nπr2分成nπr×r 。中间nπr/180就是刚才说的弧长。所以扇形面积的第二个计算公式是S = 1/2 lr 。同学们看到这个式子想到什么?也许想到三角形面积计算公式底×高÷2。对,扇形可近似看成三角形,这里的底相当于弧长l,高相当于扇形半径,只是底是曲线,是一段弧。这样理解能记住这个公式吗?
带着刚才的收获,看问题。例一,如图,三角形ABC是圆O的内接三角形,∠BAC = 60度,设圆O的半径为r,求弧BC的长。根据弧长计算公式,求弧长要知道弧所对圆心角的度数和弧所在圆的半径。题目告知半径是r,∠BAC是60度。自然想到连接OB、OC,构造弧BC所对的圆心角∠BOC,显然∠BOC等于∠BAC的两倍,即∠BOC = 120度。弧长BC计算公式所需的圆心角和半径都有了,同学们可以按下暂停键,在作业本上写出计算过程。