Giải SGK, SBT, VTH Toán 9 Bài 15. Độ dài của cung tròn. Diện tích hình quạt tròn và hình vành khuyên Kết nối tri thức

Biết rằng trên một đường tròn, hai cung bằng nhau thì có cùng độ dài và độ dài của cung tỉ lệ với số đo của nó. Từ đó hay lập công thức tính độ dài cung \(n^\circ \) của đường tròn bán kính R bằng cách thực hiện các bước sau:

a) Từ (1), tính độ dài của cung \(1^\circ .\)

b) Tính độ dài \(l\) của cung \(n^\circ .\)

Tính độ dài cung \(40^\circ \) của đường tròn bán kinh 9 cm.

Bánh xe (khi bơm căng) của một chiếc xe đạp có đường kính 650 mm. Biết rằng khi giò đĩa quay một vòng thì bánh xe đạp quay được khoảng 3,3 vòng (H.5.14). Hỏi chiếc xe đạp di chuyển được quãng đường dài bao nhiêu mét sau khi người đi xe đạp 10 vòng liên tục?

Em hãy tìm một số hình ảnh của hình quạt tròn và hình vành khuyên trong thực tế

Biết rằng hai hình quạt tròn ứng với hai cung bằng nhau trên một đường tròn thì có diện tích bằng nhau và diện tích quạt tròn tỉ lệ với số đo của cung tương ứng với nó. Hãy thiết lập công thức tính diện tích hình quạt tròn bán kính R với cung \(n^\circ \) bằng cách thực hiện từng bước sau:

a) Tính diện tích hình quạt tròn ứng với cung \(1^\circ .\)

b) Tính diện tích hình quạt tròn ứng với cung \(n^\circ .\)

Thiết lập công thức tính diện tích hình vành khuyên nằm giữa hai đường tròn đồng tâm có bán kính là R và r (R > r).

Trở lại tình huống mở đầu. Hãy vẽ (tô màu) hình quạt tròn theo hướng dẫn sau:

- Vẽ đường tròn tâm O (với bán kính tùy chọn).

- Hình quạt tròn cần vẽ ứng với cung có số đo bằng 40% của 360⁰. Tính số đo của cung cần vẽ.

- Vẽ góc ở tâm có số đo tìm được và tô màu hình quạt tròn tương ứng.

Tính diện tích của hình quạt tròn đã vẽ trong Thực hành trên nếu bán kính của nó bằng 4cm.

Một tấm bìa tạo bởi năm đường tròn đồng tâm lần lượt có bán kính là 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm và 30 cm (H.5.17). Giả thiết rằng người ném phi tiêu một cách ngẫu nhiên và luôn trúng bia. Tính xác suất ném trúng vòng 8 (hình vành khuyên nằm giữa đường tròn thứ hai và thứ ba), biết rằng xác xuất cần tìm bằng tỉ số giữa diện tích của hình vành khuyên tương ứng với diện tích của hình tròn lớn nhất.

Cho đường tròn (O; 4 cm) và ba điểm A, B, C trên đường tròn đó sao cho tam giác ABC cân tại đỉnh A và số đo của cung nhỏ BC bằng \(70^\circ .\)

a) Giải thích tại sao hai cung nhỏ AB và AC bằng nhau.

b) Tính độ dài của các cung BC, AB và AC (làm tròn kết quả đến hàng phần mười).

Tính diện tích của hình quạt tròn bán kính 4 cm, ứng với cung \(36^\circ .\)

Tính diện tích hình vành khuyên nằm giữa hai đường tròn đồng tâm có bán kính là 6 cm và 4 cm.

Có hai chiếc bánh pizza hình tròn (H.5.18). Chiếc bánh thứ nhất có đường kính 16 cm được cắt thành 6 miếng đều nhau có dạng hình quạt tròn. Chiếc bánh thứ hai có đường kính 18 cm được cắt thành 8 miếng đều nhau có dạng hình quạt tròn. Hãy so sánh diện tích bề mặt của hai miếng bánh cắt ra từ chiếc bánh thứ nhất và thứ hai.

Một chiếc quạt giấy khi xòe ra có dạng nửa hình tròn bán kính 2,2 dm như hình 5.19. Tính diện tích phần giấy của chiếc quạt, biết rằng khi gấp lại, phần giấy có chiều dài khoảng 1,6 dm (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm của dm²).

Cho hình thoi ABCD có \(\widehat A = {75^o}\) và \(AB = 6cm\). Vẽ đường tròn (D), bán kính 6cm.

a) Chứng minh rằng A, C \( \in \left( D \right)\).

b) Tính độ dài cung nhỏ AC và diện tích hình quạt tròn ứng với cung nhỏ AC.

Độ dài của một cung tròn bằng \(\frac{2}{5}\) chu vi của hình tròn có cùng bán kính. Tính diện tích của hình quạt tròn ứng với cung tròn đó, biết diện tích của hình tròn là \(S = 20c{m^2}\).

Trên bờ của một cái ao cá hình tròn, người ta dựng ba cái chòi câu cá tại các điểm A, B và C. Biết rằng tam giác ABC cân tại B và có \(AB = BC = 10m,\widehat {ABC} = {120^o}\) (H.5.5).

a) Tính bán kính của ao cá.

b) Tính độ dài quãng đường (men theo bờ ao) từ chòi A đến chòi B và chòi C (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ nhất).

Giả định rằng Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo tròn có bán kính khoảng 150 triệu kilômét và phải hết đúng một năm (365 ngày) để hoàn thành một vòng quay. Hãy tính quãng đường Trái Đất đi được trong một ngày (làm tròn đến hàng nghìn theo đơn vị kilômét).

Năm học vừa qua, kết quả xếp loại học lực cuối năm học sinh của một huyện được biểu thị trong biểu đồ hình quạt tròn như hình bên:

Hãy tìm số đo của các cung tròn tương ứng với mỗi hình quạt biểu thị các số liệu cho trên hình.

Một chiếc pizza hình tròn được chia thành 8 miếng như nhau bởi 4 nhát cắt qua tâm (H.5.6).

a) Mỗi miếng bánh có dạng một hình quạt tròn ứng với cung bao nhiêu độ?

b) Người ta chọn một chiếc hộp có đáy là hình vuông để đặt lọt chiếc bánh vào trong đó (mà vẫn giữ nguyên hình tròn). Hỏi mỗi cạnh đáy của chiếc hộp đó tối thiểu phải dài bao nhiêu centimét (làm tròn đến hàng đơn vị), biết rằng diện tích bề mặt mỗi miếng bánh đó bằng \(60c{m^2}\)?

Độ dài cung \({30^o}\) của một đường tròn có đường kính 20cm là

A. 5,5cm.

B. 5,34cm.

C. 4,34cm.

D. 5,24cm.

Hình quạt tròn bán kính R, ứng với cung \({90^o}\) có diện tích bằng

A. \(\pi {R^2}\).

B. \(\frac{{\pi {R^2}}}{2}\).

C. \(\frac{{\pi {R^2}}}{4}\).

D. \(\frac{{\pi {R^2}}}{8}\).

Cho đường tròn (O, 10cm), đường kính AB. Điểm \(M \in \left( O \right)\) sao cho \(\widehat {MAO} = {45^o}\). Diện tích của hình quạt tròn AOM là

A. \(25\pi \;c{m^2}\).

B. \(5\pi \;c{m^2}\).

C. \(50\pi \;c{m^2}\).

D. \(\frac{{25\pi }}{2}\;c{m^2}\).

Diện tích hình vành khuyên giới hạn bởi hai đường tròn (O; 2cm) và (O; 4cm) là

A. \(2\pi \;c{m^2}\).

B. \(4\pi \;c{m^2}\).

C. \(12\pi \;c{m^2}\).

D. \(16\pi \;c{m^2}\).

Cho đường tròn (O; 4cm) và ba điểm A, B, C trên đường tròn đó sao cho tam giác ABC cân tại đỉnh A và số đo của cung nhỏ BC bằng \({70^o}\).

a) Giải thích tại sao hai cung nhỏ AB và AC bằng nhau.

b) Tính độ dài của các cung BC, AB và AC (làm tròn kết quả đến hàng phần mười).

Tính diện tích của hình quạt tròn bán kính 4cm, ứng với cung \({36^o}\).

Tính diện tích hình vành khuyên nằm giữa hai đường tròn đồng tâm có bán kính là 6cm và 4cm.

Có hai chiếc bánh piza hình tròn (H.5.17). Chiếc bánh thứ nhất có đường kính 16cm được cắt thành 6 miếng đều nhau có dạng hình quạt tròn. Chiếc bánh thứ hai có đường kính 18cm được cắt thành 8 miếng đều nhau có dạng hình quạt tròn. Hãy so sánh diện tích bề mặt của hai miếng bánh cắt ra từ chiếc bánh thứ nhất và thứ hai.

Một chiếc quạt giấy khi xòe ra có dạng nửa hình tròn bán kính 2,2dm như Hình 5.18. Tính diện tích phần giấy của chiếc quạt khi gấp lại, phần giấy có chiều dài khoảng 1,6dm (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm của \(d{m^2}\)).

Một đĩa CD như Hình 5.19 có dạng vành khuyên giới hạn bởi hai đường tròn có bán kính lần lượt là 1,5cm và 4cm. Tính diện tích hình vành khuyên đó.