圆弧本身没有面积,包含圆弧的常见图形有扇形和弓形,下面分别给出它们的面积公式:
扇形面积公式
扇形是由圆心角的两条半径和圆心角所对的弧围成的图形。
已知扇形圆心角为n∘,半径为r时:
扇形面积S=360nπr2(n是圆心角度数,π是圆周率,r为扇形半径)。
推导过程:圆的面积公式为S圆=πr2,整个圆的圆心角是360∘,扇形圆心角为n∘,那么扇形面积占整个圆面积的比例为360n ,所以扇形面积S=360n×πr2=360nπr2。
已知扇形弧长为l,半径为r时:
扇形面积S=21lr。
推导过程:我们可以把扇形看作是一个曲边三角形,弧长l相当于三角形的底,半径r相当于三角形的高,根据三角形面积公式S=21×底×高,就得到扇形面积S=21lr 。
弓形面积公式
弓形是由弦及其所对的弧组成的图形,其面积等于扇形面积减去三角形面积(这里的三角形是以扇形的两条半径和弦构成的等腰三角形)。
当弓形所含的弧是劣弧时:
设扇形圆心角为n∘,半径为r,弦长为a。先求扇形面积S扇=360nπr2 ,再求三角形面积S△=21r2sinn(这里利用正弦定理求三角形面积,n为圆心角的度数),则弓形面积S弓=S扇−S△=360nπr2−21r2sinn。
当弓形所含的弧是优弧时:
同样先求出对应的扇形面积S扇和三角形面积S△,此时弓形面积S弓=S扇+S△ 。