如图,令长方形右上顶点为A,逆时针依次标记ABCD四个顶点,则图示对角线为线段AC,令AB中点为O,令CD与圆弧的交点为P(P也是CD的中点),令圆弧与对角线AC的交点为E,连接AE,连接OE。
(1)明确解题思路。
我选择的解题途径是,把△ACD分成三部分:弓形AE(圆弧AE与线段AE构成的图形),直角边AD、DP与圆弧AP构成的图形m1,还有题中求面积的阴影部分x(圆弧PE,线段EC和线段CP共同构成)。显然,x的面积就是△ACD的面积减去弓形AE的面积与图形m1的面积。
(2)明确求各部分的面积所需的过程。
△ACD的直角边都是已知量,S△ACD=4*8/2=16。
求弓形AE的面积有两种办法:
求弓形AE面积的第一种方法是用扇形AE的面积减去△AOE的面积。
扇形面积通过半径和顶角来计算,半径是已知量,所以求扇形AE的面积其实就是求∠AOE;
△AOE是等腰三角形,求它的面积就需要经过O向AE作垂线,令垂足为F,则F为AE的中点,线段OF就是△AOE的高,sin∠OAF=OF/OA=sinBAE=BE/AB=sin∠CAB=BC/AC,AB、BC是已知量,AC可根据勾股定理算出,OA也算已知量,那么BE和OF就可以根据上述等式求值,则,△AOE的面积就可以求出来了。所以,求弓形AE的面积最后就剩下一个未知量:∠AOE。
求弓形AE面积的第二种方法是用半圆的面积减去弓形BE的面积和△ABE的面积。
求弓形BE的面积就是求∠BOE,求△ABE面积则需要求出AE和BE的长度。前面已经通过同一三角函数的不同等式求出了BE,AB是已知量,再根据勾股定理就能求出AE,所以这个方法求弓形AE的面积,最后就剩下一个未知量:∠BOE。
看图可知,∠AOE和∠BOE互为补角,求了一个就知道另一个,所以,这两种求弓形AE面积的方法,殊途同归,都是求一个角度。
最后还剩下图形m1,看图可知,半圆和长方形的都是轴对称图形,对称轴都是线段OP所在的直线,所以图形m1关于OP也有个对称图形,这两个图形面积相等,则,m1的面积就是长方形的面积减去半圆的面积之后再除以二。
(3)本题只剩下一个未知量∠AOE(或∠BOE)。最简单的求法就是通过三角形的补角关系,∠BOE=∠OAE+∠OEA=2∠OAE(等腰三角形)=2∠CAB=2arctan(CB/AB)=2arctan(1/2)≈53度。然后就一路算吧……
小学六年级能不能用三角函数,我不记得了,但是这题不用三角函数真的没法继续了,∠BOE不是30度60度之类的特殊角度,凑不出来的。
4π-4×(126.87π/180-sin126.87)/2≈1.252