一、利用平移构造
例1:如图,⊙P内含于⊙O,⊙O的弦切⊙P于点C,且AB∥OP.若阴影部分的面积为9π,则弦的长为( )
A.3
B.4
C.6
D.9
思路点拨:两圆内含,阴影部分的面积为9π,如果将⊙P向左平移,与⊙O构造同心圆,此时阴影部分的图形为环形(如图2),则此时△COB已构造成直角
三角形。
解析:环形的面积为
则弦AB=2BC=6;故此题选C。
点评:通过对小圆的左移,构造出两圆为同心圆的特殊位置,并进而形成了一个圆环的阴影部分,由切线的性质并进而构造出圆的垂径定理、勾股定理等需要知识。
二、利用翻折构造
例2:如图,⊙O的半径为2,C1是函数y=1/2x²的图象,C2是函数y=-1/2x²的图象,则阴影部分的面积是_____。
思路点拨:图中阴影部分是由三种不规则的图形的构成,通过观察发现,如果借助翻折变换的数学思想方法,便可将x轴下方的阴影部分翻折上去,与另两部分阴影刚好构造成半圆形,此时的阴影部分面积刚好半圆形的面积,此题便可快速解决。
解析:阴影部分的面积为半圆形的面积是
点评:翻折问题的实质是轴对称变换,把握翻折的两部分是全等图形、重合图形,通过翻折,将非特殊图形转化为特殊图形(半圆形),解题的关键是面积的割补及转化的数学思想方法。
三、利用旋转构造
例3:(1)如图1,圆内接△ABC中,AB=BC=CA,OD、OE为⊙O的半径,OD⊥BC于点F,OE⊥AC于点G. 求证:阴影部分四边形OFCG的面积是△ABC面积的1/3。
(2)如图2,若∠DOE保持120º角度不变.
求证:当∠DOE绕着O点旋转时,由两条半径和△ABC的两条边围成的图形(图中阴影部分)面积始终是△ABC面积的1/3.
思路点拨:如图,连OA,OC,则由于∠DOE=∠AOC=120º,也就是△FOC绕O点逆时针旋转120º得到△EOA,此时阴影部分的面积为△AOC的面积,而△AOC的面积是整个三角形△ABC的面积的三分之一。
解析:(1)证明:过点O作OH⊥AB于点H.
∵等边△ABC是⊙O的内接三角形,
OD⊥BC ,OH⊥AB,OE⊥AC
∴∠B=∠C=60°,
∠BHO=∠BFO=∠CFO=∠CGO=90°,
BH=BF=CF=CG,OH=OF=OG ∴∠FOH=∠FOG=180°-60°=120°,
∴四边形BDOH≌四边形CFOG
同理:四边形BDOH≌四边形AHOG
∴四边形BDOH≌四边形CFOG≌四边形AHOG
(2)证明:过圆心O分别作OM⊥BC,ON⊥AC,垂足为M、N.
则有∠OMF=∠ONG=90°,
OM=ON,∠MON=∠FOG=120°
∴∠MON-∠FON=∠FOG-∠FON,
即∠MOF=∠NOG
∴△MOF≌△NOG,
∴若∠DOE保持120°角度不变,当∠DOE绕着O点旋转时,由两条半径和△ABC的两条边围成的图形(图中阴影部分)面积始终是△ABC的面积的1/3。
点评:旋转变换是将已知图形(或其中一部分)绕一点进行旋转,构造出新的图形,进而揭示条件和结论之间的内在联系,找到解题的途径。由特殊到一般是我们常用的一种数学思考方法,本题的关键在于充分利用旋转变换和面积的割补法来完成。
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