方法 · 弧度与圆的度量
求弧长与扇形面积
对于半径为 、圆心角为 (以弧度计)的扇形,弧长为 ,扇形面积为 。代入之前,角必须先化为弧度。
这个方法的用途
扇形就是圆里那块“比萨切片”的区域,由两条半径和它们之间的弧围成。在弧度与圆的度量这一章里,你要求这条弯曲边缘的长度,弧长,以及扇形所围住的面积。
两者都有简短的公式,但只有当圆心角以弧度来量度时才成立。
这个方法也能处理相关的量:扇形的周长(弧加上两条直的半径),以及弓形的面积(扇形减去一个三角形)。弧度与圆度量的题目常把它们和正弦定理、余弦定理结合起来,所以牢牢掌握 和 就是整章的基础。
由于评分是分析式的,把每一步代入写清楚,即使最后算术出错也能拿到方法分。
何时使用
只要题目画出一个圆或圆的一部分,标了圆心、半径和角,并要求一段弯曲的长度或一块切片的面积时,就用这些公式。「弧」「扇形」「扇形的周长」「阴影区域的面积」等字眼就是信号。
代入之前,一定要检查角的单位。如果给的是弧度(常是像 这样的小数,或 的倍数),就可以直接用。
如果给的是度,先用 换算。直接把度代进 是这里最常见的丢分方式,所以要把「检查弧度」变成自然的第一步。
分步方法
- 1
检查角
确认 是弧度。若是度,用 换算。
- 2
列出 r 和 θ
从图中读出半径 和角 ,连同单位。
- 3
弧长
代入 。
- 4
若问周长
在弧上加两条半径:周长 。
- 5
扇形面积
代入 。
- 6
写出单位
长度用 cm,面积用 cm²(或题目所用的单位)。
例题解析
一个圆的扇形半径为 cm,圆心角为 弧度。求(a)弧长,(b)扇形的周长,(c)扇形的面积。
Show worked solution
角已经是弧度,无需换算。这里 ,。
(a)弧长: cm。
(b)扇形的周长是弧加上两条半径:
(c)扇形面积:。
一步步算:,所以 cm²。
所以弧长是 cm,周长是 cm,面积是 cm²。
常见错误
- 把角留在度,直接代进 或 。要先化为弧度。
- 面积公式里忘了 ,或平方错了对象,要平方的是 ,不是 。
- 把扇形的周长和弧长弄混:周长还包含两条半径,所以要加 。
- 把半径平方了却忘了乘 ,或乘了 却没把 平方。
- 把面积写成 cm 而不是 cm²,或把长度写成 cm²,单位要与量对应。
一对一教学如何帮助你
学生最常做错的一步是检查弧度:他们读到 或 ,当成弧度代进去,后面每一个答案就全错了。在一对一课堂上,我们的老师会先培养一个习惯,把角圈出来,在动手之前先问「是弧度还是度?」
,让换算变成自然反应。我们也会把弧长、周长和面积清楚分开,让你绝不会把公式混用。
因为解题要一行一行写出来,每一步代入都能拿到它的方法分。spmaddmath.com.my 的老师经验丰富,课程在线进行,以英语授课。
想看看我们怎么教弧度与圆的度量,欢迎通过 WhatsApp 联系我们,安排一堂一小时的付费课,收费从每小时 RM50 起,按老师的收费而定。
获取一对一辅导。
预约试课常见问题
为什么这些公式里角必须用弧度?
公式 和 是用弧度量推导出来的,其中 弧度的角截出的弧刚好等于半径。如果你用度,比例就对不上了,答案会错。
要先用 把度化为弧度。
扇形的周长怎么求?
扇形的周长是弯曲的弧加上两条直的半径:周长 。常见的失误是只给出弧长 ,忘了两条半径,所以题目问周长时,一定要加上 。
扇形和弓形有什么区别?
扇形由两条半径和一段弧围成,是整块「切片」。弓形是被一条弦切下来的那块较小区域,也就是扇形减去两条半径所构成的三角形。
求弓形面积时,先求扇形面积 ,再减去三角形面积 。
如果只给了直径,能用这些公式吗?
能,但要先求半径:半径是直径的一半,。然后照常把 代入 和 。
误把直径代进去是常犯的错误,所以要仔细看图。
来源:SRC-DSKP-EN