正方形里4个扇形求阴影面积(如何求正方形中三个扇形交叉所成阴影部分的面积)

一、题目

如图是小斌为自己所在的数学兴趣小组设计的LOGO,其设计过程如下:画边长为2的正方形ABCD,分别以B、C为圆心,BC长为半径画弧交于点E,以BC为直径在正方形内部画半圆,并将半圆和两条弧围成的区域填充阴影,则图中阴影部分的面积为_________.

正方形里4个扇形求阴影面积(如何求正方形中三个扇形交叉所成阴影部分的面积)(1)

二、分析与解答

求图形阴影面部分通常有3种方法,对于规则图形,可直接套用面积公式求解,对于不规则图形,又有两种处理方法:割补法和等积变换,其目的都是把不规则图形转化为规则图形。

本题中的图形为不规则图形,需要转化为规则图形,问题是怎样转化呢?

正方形里4个扇形求阴影面积(如何求正方形中三个扇形交叉所成阴影部分的面积)(2)

如上图,阴影部分的面积就等于总面积减去半圆的面积,半圆的面积很好求,关键在于怎样求BCE这个不规则图形的面积.

正方形里4个扇形求阴影面积(如何求正方形中三个扇形交叉所成阴影部分的面积)(3)

这个不规则图形与什么图形长得比较像?扇形!它可以看作两个扇形重叠在一起,所以它的面积就等于两个扇形面积之和减去重叠部分的面积,而重叠部分正好是一个等边三角形.

正方形里4个扇形求阴影面积(如何求正方形中三个扇形交叉所成阴影部分的面积)(4)

∴S阴影=2S扇形BCE-S△BCE-S半圆

=2×1/6π×2^2-√3/4×2^2-1/2π×1^2

=5π/6-√3

,

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