如图,正三角形ABC的中心O恰好为扇形ODE的圆心,且点B在扇形内,要使扇形ODE绕点O无论怎样转动,△ABC与扇形重叠

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  • 解题思路:因为重叠部分总等于三角形面积的13,可以先从三角形考虑,O为中心也就是与正三角形的中心角重合,所以应为120°,证明是要分两种情况:即特殊和一般,特殊情况时就是猜想所用的情况,显然成立,一般情况的证明从三角形全等把四边形的面积分解成两个三角形,最后再归到正三角形的中心角为120°的三角形.

    当扇形的圆心角为120°时,△ABC与扇形重叠部分的面积,总等于△ABC的面积的[1/3].

    证明如下:

    (1)当扇形的圆心角与正三角形的中心角重合时:

    显然,△ABC与扇形重叠部分的面积等于△ABC的面积的[1/3];

    (2)当扇形的圆心角与正三角形的中心角不重合时:

    如图,连接OA、OB,设OD交AB于F,OE交BC于G,

    ∵O是正三角形的中心,

    ∴OA=OB,∠OAF=∠OBG,

    ∠AOB=[1/3]×360°=120°(等边三角形的中心角等于[360°/3]),

    ∴∠AOF=∠AOB-∠BOF=120°-∠BOF,

    ∠BOG=120°-∠BOF,

    ∴∠AOF=∠BOG,

    在△AOF和△BOG中

    ∠OAF=∠OBG

    OA=OB

    ∠AOF=∠BOG,

    ∴△AOF≌△BOG(ASA),

    即S四边形OFBG=S△AOB=[1/3]S△ABC

    即△ABC与扇形重叠部分的面积,总等于△ABC的面积的[1/3],

    同理可证,当扇形ODE旋转至其他位置时,结论仍成立.

    由(1)、(2)可知,当扇形的圆心角为120°时,△ABC与扇形重叠部分的面积,总等于△ABC的面积的[1/3].

    点评:

    本题考点: 等边三角形的性质;全等三角形的判定与性质.

    考点点评: 本题考查了全等三角形的判定与性质及等边三角形的性质;猜想时从三角形考虑是解答本题的突破点,证明时一般情况的证明容易被学生忽视.