精英家教網設圓O的半徑為2,點P為圓周上給定一點,如圖所示,放置邊長為2的正方形ABCD(實線所示,正方形的頂點A與點P重合,點B在圓周上).現(xiàn)將正方形ABCD沿圓周按順時針方向連續(xù)滾動,當點A首次回到點P的位置時,點A所走過的路徑的長度為( 。
A、4π
B、(3+
2
2
C、(1+2
2
D、(2+
2
分析:根據題意可畫出正方形旋轉的過程中頂點落在圓上的次序,由圖易得當點A首次回到點P的位置時,正方形滾動了3圈共12次,計算每次的路程,求和即可.
解答:解:精英家教網∵圓O的半徑r=2,正方形ABCD的邊長a=2,
∴以正方形的邊為弦時所對的圓心角為
π
3
,
正方形在圓上滾動時點的順序依次為如圖所示,
∴當點A首次回到點P的位置時,正方形滾動了3圈共12次,
設第i次滾動,點A的路程為Ai,
A1=
π
6
×|AB|=
π
3
,
A2=
π
6
×|AC|
=
2
2
π
6
,
A3=
π
6
×|DA|=
π
3
,
A4=0,
∴點A所走過的路徑的長度為3(A1+A2+A3+A4)=(2+
2

故選:D.
點評:本題考查了圓的性質的靈活應用,和弧長公式的應用.以及分析問題數(shù)據和處理數(shù)據的能力,屬于中檔題.
練習冊系列答案
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(1)求證:QM=QN;
(2)設圓O的半徑為2,圓B的半徑為1,當AM=
103
時,求MN的長.

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如圖,AB是圓O的直徑,以B為圓心的圓B與圓O的一個交點為P.過點A作直線交圓O于點Q,交圓B于點M、N.

(I )求證:QM=QN;

 (II)設圓O的半徑為2,圓B的半徑為1,當AM=時,求MN的長.

 

 

 

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如圖,AB是圓O的直徑,以B為圓心的圓B與圓O的一個交點為P.過點A作直線交圓O于點Q,交圓B于點M、N.
(1)求證:QM=QN;
(2)設圓O的半徑為2,圓B的半徑為1,當時,求MN的長.

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