第5题 · 补齐同半径的圆,求得r=12
45°把同一个圆等分成8份,每份面积18π,整圆144π。用πr²=144π得到r²=144,再由12×12=144和半径为正,求r=12;比较面积份额要保持同半径。
题目
某扇形的圆心角是 45°,面积为 18π,则该扇形的半径是________。
答案:12。先把45°这一份补成同半径的整圆,求整圆面积,再由圆面积求半径。
先认清对象:扇形由圆的两条半径和它们之间相应的一段圆弧围成。圆心角的顶点在圆心;两条半径的长度就是扇形的半径。这里把所求半径记作r,它也是补成后整圆的半径。
①先把“一份”与“整体”分清
同半径的整圆有8个这样的45°扇形,因此这一份占:
18π是这一份的面积,不是整圆面积。补全的是同一个半径的圆,不能另外换一个大小不同的圆。
②由这一份面积还原整圆
8份面积相等,每份18π,所以整圆面积:
这里乘8的依据是“8份相同的一份合起来”,不是看到45°就背一个乘8的口诀。
③从πr²回到半径
圆面积是πr²,现在已求得144π。两边含有同一个非零常数π,同除以π:
为什么取12?12×12=144,而且半径是正的长度。不必先学一般的开平方方法,也能用这组已知乘法核对。即使知道(−12)²也等于144,−12也不能作半径。
原题没有指定长度单位,答案写12,不额外添加“厘米”。π在计算中保留为同一个常数,没有必要先取3.14近似。
把理由带走:角度比面积,先认同一个圆
在同一个圆里,圆心角占整周的几分之几,扇形就占整圆面积的几分之几。这是“扇形面积”和“整圆面积”的对应桥梁。
题目若给扇形面积、要求半径,可以按“确认同半径的整圆 → 求圆心角份额 → 还原圆面积 → 求正半径”推进。若半径也改变,就不能只看圆心角的倍数来比两个扇形的面积。
自测:算一次,再检查改变条件
①计算(自编变式):圆心角120°的扇形面积是27π,半径是多少?先说清它占同半径整圆的哪一份,再计算。
②判断并说明条件:从本题的r=12、45°扇形出发,把圆心角改成90°。A:半径保持12时,扇形面积是原来的2倍;B:如果半径同时改成6,扇形面积仍是原来的2倍。这两句话各对不对?
展开自测答案与两个条件对照图
①120°占整周的1/3,整圆面积27π×3=81π,因此r²=81;9×9=81,半径为正,r=9。
②A正确。半径不变,整圆面积仍是144π;90°占1/4,扇形面积144π×1/4=36π,恰好是18π的2倍。
B错误。半径变为6,整圆面积已变成π×6²=36π;再取这个新圆的1/4,扇形面积是9π。它是原来18π的一半,不能继续说成2倍。
两次90°都占各自圆的1/4,但两个整圆大小不同。判断能否只按角度比面积,要先检查半径是否保持相同。
配套真题:同一份额关系,换成正向求面积
2022·广东·第15题。本题从扇形面积反求半径,下面的真题给半径求扇形面积;使用的是同一条“整圆面积×圆心角份额”的关系。原卷为填空题,没有选项或附图。
扇形的半径为2,圆心角为90°,则该扇形的面积(结果保留π)为________。
展开真题答案与教学示意
答案π。半径2的整圆面积是π×2²=4π,90°占整周1/4,所以扇形面积4π×1/4=π。
这张图是解析示意,原卷第15题没有图;半径以文字给定的2为准,不拿不同示意图的画面大小比较半径。