求阴影部分面积竞赛题奥数 (求阴影部分面积和周长专项练习)

如图,在边长为1的正方形ABCD中,分别以A、B、C、D为圆心,1为半径画四分之一圆,交点为E、F、G、H,求图中阴影部分周长与面积(π取3.141)

图形求阴影面积和周长奥数,求阴影部分面积竞赛题奥数

[思路导航] 先看阴影部分周长,根据题目条件,阴影部分四段弧长度是相同的,所以我们只需要求出一段即可

连接CF、CE,如果能求出∠ECF的度数则问题可解决

图形求阴影面积和周长奥数,求阴影部分面积竞赛题奥数

直接计算不方便,想办法将其放入三角形中,再连接BE、DF

图形求阴影面积和周长奥数,求阴影部分面积竞赛题奥数

根据题干条件,所有圆弧所在圆的半径都是1

易得∆BCE与∆DCF都是等边三角形

则∠BCE=∠DCF=60°

因为∠BCE+∠DCF-∠ECF=∠BCD=90°

所以∠ECF=30°

(可得∠DCE=∠BCF=30°)

所以:弧EF=1/12圆周长

阴影部分周长=4*1/12圆周长=1/3圆周长=2.094(厘米)

求阴影部分面积:

此处阴影面积不方便直接计算

结合前面分析,在图上标注甲、乙、丙

图形求阴影面积和周长奥数,求阴影部分面积竞赛题奥数

如能求出乙、丙则问题可解决,想办法将乙、丙表示出来

图形求阴影面积和周长奥数,求阴影部分面积竞赛题奥数

由前面分析可知,∆BCE是等边三角形,扇形ABE和扇形DCE圆心角都是30°

可得到如下关系式

图形求阴影面积和周长奥数,求阴影部分面积竞赛题奥数

图形求阴影面积和周长奥数,求阴影部分面积竞赛题奥数

此处运用一下勾股定理计算出相应线段长度

S阴影=1+π/3-√3

小结:这是一道扇形、正方形、等边三角形组合的问题,难度适中,对于思考和分析能力的训练很有帮助。