试题
题目:
(1997·新疆)已知如图⊙A和⊙B外切于点P,它们的半径分别为R和r,CD是它们的外公切线,切点分别为C、D,且
CP
的弧长为1.
(1)求证:S
阴影
=
(CD-1)R+r·CD
2
(2)当R=6cm,r=2cm时,求S阴影.
答案
(1)证明:连接AP、AC,
∵CD是⊙A、⊙B的公切线,
∴四边形ACDB是直角梯形,
∴S
梯形ACDB
=
1
2
(AC+BD)·CD=
1
2
(R+r)·CD,
∵
CP
的弧长为1,
∴S
扇形CAP
=
1
2
×1×R=
1
2
R,
∴S
阴影
=S
梯形ACDB
-S
扇形CAP
=
1
2
(R+r)·CD-
1
2
R=
(CD-1)R+r·CD
2
;
(2)解:过点B作BE⊥AC于E,
∵CD是它们的外公切线,切点分别为C、D,
∴AC⊥CD,BD⊥CD,
∴四边形BDCE是矩形,
∴BE=CD,AE=AC-BD=R-r=6-2=4(cm),
∵AB=AP+PB=6+2=8(cm),
在Rt△ABE中,BE=
A
B
2
-A
E
2
=4
3
(cm),
∴CD=4
3
cm,
∴S
阴影
=
(CD-1)R+r·CD
2
=
(4
3
-1)×6+2×4
3
2
=16
3
-3(cm
2
).
(1)证明:连接AP、AC,
∵CD是⊙A、⊙B的公切线,
∴四边形ACDB是直角梯形,
∴S
梯形ACDB
=
1
2
(AC+BD)·CD=
1
2
(R+r)·CD,
∵
CP
的弧长为1,
∴S
扇形CAP
=
1
2
×1×R=
1
2
R,
∴S
阴影
=S
梯形ACDB
-S
扇形CAP
=
1
2
(R+r)·CD-
1
2
R=
(CD-1)R+r·CD
2
;
(2)解:过点B作BE⊥AC于E,
∵CD是它们的外公切线,切点分别为C、D,
∴AC⊥CD,BD⊥CD,
∴四边形BDCE是矩形,
∴BE=CD,AE=AC-BD=R-r=6-2=4(cm),
∵AB=AP+PB=6+2=8(cm),
在Rt△ABE中,BE=
A
B
2
-A
E
2
=4
3
(cm),
∴CD=4
3
cm,
∴S
阴影
=
(CD-1)R+r·CD
2
=
(4
3
-1)×6+2×4
3
2
=16
3
-3(cm
2
).
考点梳理
考点
分析
点评
专题
相切两圆的性质;弧长的计算;扇形面积的计算.
(1)首先连接AP、AC,易得四边形ACDB是直角梯形,即可得S
梯形ACDB
=
1
2
(AC+BD)·CD=
1
2
(R+r)·CD,又由
CP
的弧长为1,即可求得S
扇形CAP
=
1
2
×1×R=
1
2
R,继而证得S
阴影
=
(CD-1)R+r·CD
2
;
(2)过点B作BE⊥AC于E,易求得BE的长,然后代入公式,求得S阴影.
此题考查了相切两圆的性质、勾股定理、扇形的面积、梯形的面积以及矩形的判定与性质.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.
压轴题.
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1
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2
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1
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2
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1
(l
1
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1
,⊙O
2
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1
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2
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1
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2
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1
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2
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2
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