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与扇形重叠部分的面积总等于△ABC的面积的,扇形的圆心角

发布时间:2020-08-12 06:07:07

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与扇形重叠部分的面积总等于△ABC的面积的,扇形的圆心角应为多少度?说明你的理由.

网友回答

解: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.
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;
(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=×360°=120°(等边三角形的中心角等于),
∴∠AOF=∠AOB-∠BOF=120°-∠BOF,
∠BOG=120°-∠BOF,
∴∠AOF=∠BOG,
在△AOF和△BOG中,
∴△AOF≌△BOG(ASA),
即S四边形OFBG=S△AOB=S△ABC,
即△ABC与扇形重叠部分的面积,总等于△ABC的面积的,
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.
解析分析:因为重叠部分总等于三角形面积的,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.

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.
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