# 新加坡 P6 数学进阶:圆、饼图与组合图形
## 一、圆 (Circles)
### 知识点
1. 圆的基本概念:圆心 (O)、半径 (r)、直径 (d)、圆周 (Circumference)、圆弧 (Arc)
2. 直径与半径的关系:d = 2r
3. 圆的周长公式:C = πd 或 C = 2πr
4. 圆的面积公式:A = πr²
5. 半圆的周长与面积
6. 扇形 (Sector) 的弧长与面积
7. 弓形 (Segment) 的概念
### 典型例题
**例题 1:** 一个圆的半径是 7 cm,求它的周长和面积。(π取 22/7)
解:
周长 = 2πr = 2 × 22/7 × 7 = 44 cm
面积 = πr² = 22/7 × 7² = 22/7 × 49 = 154 cm²
**例题 2:** 一个圆的直径是 14 cm,求它的半圆的周长。
解:
半径 r = 14 ÷ 2 = 7 cm
半圆周长 = 半圆弧 + 直径 = πr + d = 22/7 × 7 + 14 = 22 + 14 = 36 cm
**例题 3:** 一个扇形的半径是 10 cm,圆心角是 90°,求扇形的面积。
解:
扇形面积 = (圆心角 / 360°) × πr² = (90/360) × 3.14 × 10² = 1/4 × 314 = 78.5 cm²
**例题 4:** 一个圆的面积是 154 cm²,求它的直径。(π取 22/7)
解:
πr² = 154
22/7 × r² = 154
r² = 154 × 7/22 = 49
r = 7 cm
直径 d = 2r = 14 cm
### 练习题
1. 一个圆的半径是 5 cm,求它的周长和面积。(π取 3.14)
2. 一个圆的周长是 31.4 cm,求它的半径和面积。(π取 3.14)
3. 一个半圆的直径是 20 cm,求它的周长。(π取 3.14)
4. 一个扇形的半径是 14 cm,圆心角是 60°,求扇形的弧长。(π取 22/7)
5. 一个圆的面积是 314 cm²,求它的周长。(π取 3.14)
6. 一个圆的周长是 88 cm,求它的面积。(π取 22/7)
## 二、饼图 (Pie Charts)
### 知识点
1. 饼图是用一个圆表示总数,用扇形表示各部分占比
2. 整个圆 = 360° = 100% = 总数
3. 每个扇形的角度 = (该部分数量 ÷ 总数) × 360°
4. 根据饼图计算各部分的具体数值
5. 根据数据绘制饼图
### 典型例题
**例题 1:** 一个班级有 40 名学生,其中喜欢数学的有 12 人,喜欢英语的有 10 人,喜欢科学的有 8 人,其余喜欢语文。求喜欢语文的学生在饼图中所占的角度。
解:
喜欢语文的人数 = 40 – 12 – 10 – 8 = 10 人
喜欢语文的角度 = (10 ÷ 40) × 360° = 0.25 × 360° = 90°
**例题 2:** 一个饼图中,数学占 90°,英语占 120°,科学占 60°,其余是语文。如果数学有 15 人,求总人数。
解:
数学占比 = 90° ÷ 360° = 1/4
总人数 = 15 ÷ (1/4) = 15 × 4 = 60 人
**例题 3:** 一个饼图显示某学校学生用餐情况:食堂 60%,自带午餐 25%,校外就餐 15%。如果食堂用餐的有 180 人,求总人数和自带午餐的人数。
解:
总人数 = 180 ÷ 60% = 180 ÷ 0.6 = 300 人
自带午餐人数 = 300 × 25% = 75 人
### 练习题
1. 一个饼图中,A 占 120°,B 占 90°,C 占 60°,D 占剩余部分。如果 A 有 20 人,求总人数。
2. 一个班级有 50 人,喜欢运动的角度是 108°,求喜欢运动的人数。
3. 一个饼图显示:数学 30%,英语 25%,科学 20%,语文 25%。如果数学有 18 人,求班级总人数。
4. 一个饼图中,A 占 72°,B 占 108°,C 占剩余部分。如果 B 有 27 人,求 A 和 C 的人数。
5. 一个学校总人数 800 人,饼图中男生占 144°,女生占剩余部分。求男生和女生各多少人。
## 三、组合图形 (Composite Figures)
### 知识点
1. 组合图形是由两个或多个基本图形组合而成的图形
2. 求组合图形的周长:需要找出所有外围边长之和(注意重叠部分不计入)
3. 求组合图形的面积:通常用分割法(分成几个基本图形相加)或填补法(大图形减去小图形)
4. 常见组合:长方形+半圆、长方形+三角形、两个长方形重叠等
### 典型例题
**例题 1:** 一个组合图形由一个长方形和一个半圆组成。长方形长 10 cm,宽 6 cm,半圆直径与长方形的长边重合。求组合图形的周长和面积。
解:
周长 = 长方形三条边 + 半圆弧 = 6 + 10 + 6 + (π × 6 ÷ 2) = 22 + 3π ≈ 22 + 9.42 = 31.42 cm
面积 = 长方形面积 + 半圆面积 = (10 × 6) + (π × 3² ÷ 2) = 60 + 4.5π ≈ 60 + 14.13 = 74.13 cm²
**例题 2:** 一个长方形长 12 cm,宽 8 cm,从中剪去一个半径为 4 cm 的圆,求剩余部分的面积。
解:
长方形面积 = 12 × 8 = 96 cm²
圆的面积 = πr² = 3.14 × 4² = 3.14 × 16 = 50.24 cm²
剩余面积 = 96 – 50.24 = 45.76 cm²
**例题 3:** 一个组合图形由两个长方形组成,长方形 A 长 8 cm,宽 5 cm,长方形 B 长 6 cm,宽 4 cm,它们重叠部分是一个边长 2 cm 的正方形。求组合图形的总面积。
解:
总面积 = A 的面积 + B 的面积 – 重叠部分面积
= (8 × 5) + (6 × 4) – (2 × 2) = 40 + 24 – 4 = 60 cm²
### 练习题
1. 一个组合图形由一个长方形(长 15 cm,宽 10 cm)和一个三角形(底 15 cm,高 6 cm)组成,三角形底边与长方形长边重合。求总面积。
2. 一个正方形边长 10 cm,内部有一个最大的圆,求正方形与圆之间的面积差。
3. 一个组合图形由一个长方形(长 20 cm,宽 8 cm)和两个半圆(直径 8 cm)组成,半圆分别在长方形的左右两侧。求周长。
4. 一个长方形长 12 cm,宽 6 cm,从中剪去一个直角三角形(底 6 cm,高 4 cm),求剩余面积。
5. 一个组合图形由一个大圆(半径 10 cm)和一个小圆(半径 4 cm)组成,小圆在大圆内部且不重叠。求阴影部分(大圆减去小圆)的面积。