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.