小学奥数——用割补法求面积
初一数学教案-春节对联集锦
小学奥数解析十三 用割补法求面积
在组合图形中,除了多边形外,还有由
圆、扇形、弓形与三角形、矩形、平行四边
形、梯形等图形组合而成的不规则图形,为了计算它们的面积
,常常需要变动图形的位
置或对图形进行分割、旋转、拼补,使它变成可以计算出面积的规则图形。就是
在多边
形的组合图形中,为了计算面积,有时也要用到割补的方法。
例1求下列各图中阴影部分的面积:
分析与解:(1)如左下图所示,将左下角的阴影
部分分为两部分,然后按照右下
图所示,将这两部分分别拼补在阴影位置。可以看出,原题图的阴影部分
等于右下图中
AB弧所形成的弓形,其面积等于扇形OAB与三角形OAB的面积之差。
π×4×4÷4-4×4÷2=4.56。
(2)在题图虚线分割的两个正方形中,右
边正方形的阴影部分是半径为5的四分
之一个圆,在左边正方形中空白部分是半径为5的四分之一个圆。
如下图所示,将右边的阴影部分平移到左边正方形中。可以看出,原题图的阴影部
分正好等
于一个正方形的面积,为5×5=25。
例2在一个等腰三角形中,两条与底边平行的
线段将三角形的两条边等分成三段
(见右图),求图中阴影部分的面积占整个图形面积的几分之几。
分析与解:阴影部分是一个梯形。我们用三种方法解答。
(1)割补法
从顶点作底边上的高,得到两个相同的直角三角形。将这两个直角三角
(2)拼补法
将两个这样的三角形拼成一个平行四边形(下页左上图)。
积和平行四边行面积同时除以2,商不变。所以原题阴影部分占整个图形面
(3)等分法
将原图等分成9个小三角形(见右上图),阴影部分占3个小三角形,
注意,后两种方法对任意三角形都适用。也就是说,将例题中的等腰三角形换成任
意三角形,其它条件不变,结论仍然成立。
例3如左下图所示,在一个等腰直角三角形中,削去
一个三角形后,剩下一个上底
长5厘米、下底长9厘米的等腰梯形(阴影部分)。求这个梯形的面积。
分析与解:因为不知道梯形的高,所以不能直接求出梯形的面积。可以从等腰直角
三角形与正方形之间的联系上考虑。将四个同样的等腰直角三角形拼成一个正方形(上
页右下图),图
中阴影部分是边长9厘米与边长5厘米的两个正方形面积之差,也是所
求梯形面积的4倍。所以所求梯形
面积是(9×9-5×5)÷4=14(厘米
2
)。
例4在左下图的直角三角形中有一个矩形,求矩形的面积。
分析与解:题中给出了两个
似乎毫无关联的数据,无法沟通与矩形的联系。我们给
这个直角三角形再拼补上一个相同的直角三角形(
见右上图)。因为A与A′,B与B′
面积分别相等,所以甲、乙两个矩形的面积相等。
乙的面积是4×6=24,所以甲的面积,
即所求矩形的面积也是24。
例5下图中,甲
、乙两个正方形的边长的和是20厘米,甲正方形比乙正方形的面
积大40厘米
2
。求
乙正方形的面积。
分析与解:如果从甲正方形中“挖掉”和乙正方形同样大的正方形丙
,所剩的A,
B,C三部分之和就是40厘米
2
(见左下图)。
把C割下,拼补到乙正方形的上面(见右上图),这样A,B,C三块就合并成一
个长20厘米的矩形,
面积是40厘米
2
,宽是40÷20=2(厘米)。这个宽恰好是两个正
方形的边长之
差,由此可求出乙正方形的边长为(20-2)÷2=9(厘米),从而乙正方
形的面积为9×9=81
(厘米
2
)。
第二坊教育五年级奥数课堂练习
1.求下列各图中阴影部分的面积:
(1)
(2)
2.以等腰直角三
角形的两条直角边为直径画两个半圆弧(见下图),直角边长4厘
米,求图中阴影部分的面积。
3.在左下图所示的等腰直角三角形中,剪去一个三角形后
,剩下的部分是一个直角
梯形(阴影部分)。已知梯形的面积为36厘米
2
,上底为3
厘米,求下底和高。
4.在右上图中,长方形AEFD的面积是18厘米
2
,BE长3厘米,求CD的长。
5.下图是甲、乙两个正方形,甲的边长比乙的边长长3厘米,甲
的面积比乙的面积
大45厘米
2
。求甲、乙的面积之和。
6.求下图(单位:厘米)中四边形ABCD的面积。
练习22
1.(1)25;(2)ab。
提示:(1)
2.4.56厘米
2
。
(2)
提示:如左下图所示,所求面积等于右
下图中圆面积减去正方形面积,等于(4÷2)
2
π-4×4÷2=
4.56(厘米
2
)。
3.下底9厘米,高6厘米。
解:用两个同样的等腰直角三角形拼成一个正方形(见左下图),大正方形的面积
为36×2+3×3=
81(厘米
2
)。边长为9厘米。所求梯形的下底为9厘米,高为9-3=6
(厘米)
。
4.6厘米。
提示:与例4类似,右上图中甲、乙的面积相等,所以,CD=18÷3=6(厘米)。
5.117厘米
2
。
提示:与例5类似,下图中丙与乙相同,C与C
'相同。甲、乙的边长和等于45
÷3=15(厘米),甲的边长为(l5+3)÷2=9(厘米)。
甲、乙的面积和为9×9×2-45=117(厘米
2
)。
6.20厘米
2
。
解:将AD,BC分别延长,相交于E(见右图)
。四边形ABCD的面积等于等腰
直角三角形ABE与等腰直角三角形CDE的面积之差,为7×7÷2
-3×3÷2=20(厘米
2
)。
小学奥数解析十三
用割补法求面积
在组合图形中,除了多边形外,还有由圆、扇形、弓形与三角形、矩形、平行四边
形、梯形等图形组合而成的不规则图形,为了计算它们的面积,常常需要变动图形的位
置或对图
形进行分割、旋转、拼补,使它变成可以计算出面积的规则图形。就是在多边
形的组合图形中,为了计算
面积,有时也要用到割补的方法。
例1求下列各图中阴影部分的面积:
分析与解:(1)如左下图所示,将左下角的阴影部分分为两部分,然后按照右下
图所示,将这两部分分
别拼补在阴影位置。可以看出,原题图的阴影部分等于右下图中
AB弧所形成的弓形,其面积等于扇形O
AB与三角形OAB的面积之差。
π×4×4÷4-4×4÷2=4.56。
(2)在题图虚线分割的两个正方形中,右边正方形的阴影部分是半径为5的四分
之一个圆
,在左边正方形中空白部分是半径为5的四分之一个圆。
如下图所示,将右边的阴影部分平移到左
边正方形中。可以看出,原题图的阴影部
分正好等于一个正方形的面积,为5×5=25。
例2在一个等腰三角形中,两条与底边平行的线段将三角形的两条边等分成三段
(见右图)
,求图中阴影部分的面积占整个图形面积的几分之几。
分析与解:阴影部分是一个梯形。我们用三种方法解答。
(1)割补法
从顶点作底边上的高,得到两个相同的直角三角形。将这两个直角三角
(2)拼补法
将两个这样的三角形拼成一个平行四边形(下页左上图)。
积和平行四边行面积同时除以2,商不变。所以原题阴影部分占整个图形面
(3)等分法
将原图等分成9个小三角形(见右上图),阴影部分占3个小三角形,
注意,后两种方
法对任意三角形都适用。也就是说,将例题中的等腰三角形换成任
意三角形,其它条件不变,结论仍然成
立。
例3如左下图所示,在一个等腰直角三角形中,削去一个三角形后,剩下一个上底
长
5厘米、下底长9厘米的等腰梯形(阴影部分)。求这个梯形的面积。
分析与解:因为
不知道梯形的高,所以不能直接求出梯形的面积。可以从等腰直角
三角形与正方形之间的联系上考虑。将
四个同样的等腰直角三角形拼成一个正方形(上
页右下图),图中阴影部分是边长9厘米与边长5厘米的
两个正方形面积之差,也是所
求梯形面积的4倍。所以所求梯形面积是(9×9-5×5)÷4=14(
厘米
2
)。
例4在左下图的直角三角形中有一个矩形,求矩形的面积。
分析与解:题中给出了两个似乎毫无关联的数据,无法沟通与矩形的联系。我们给
这个直角三角形再拼补上一个相同的直角三角形(见右上图)。因为A与A′,B与B′
面积分别相等,所以甲、乙两个矩形的面积相等。乙的面积是4×6=24,所以甲的面积,
即所求矩
形的面积也是24。
例5下图中,甲、乙两个正方形的边长的和是20厘米,甲正方形比乙正方形
的面
积大40厘米
2
。求乙正方形的面积。
分析与解:如果
从甲正方形中“挖掉”和乙正方形同样大的正方形丙,所剩的A,
B,C三部分之和就是40厘米
2
(见左下图)。
把C割下,拼补到乙正方形的上面(见右上图),这样A
,B,C三块就合并成一
个长20厘米的矩形,面积是40厘米
2
,宽是40÷20=
2(厘米)。这个宽恰好是两个正
方形的边长之差,由此可求出乙正方形的边长为(20-2)÷2=9
(厘米),从而乙正方
形的面积为9×9=81(厘米
2
)。
第二坊教育五年级奥数课堂练习
1.求下列各图中阴影部分的面积:
(1)
(2)
2.以等腰直角三角形的两条直角边为直径画两个半圆弧
(见下图),直角边长4厘
米,求图中阴影部分的面积。
3.在左下图所示的等腰直角三角形中,剪去一个三角形后,剩下的部分是一个直角
梯形(阴影
部分)。已知梯形的面积为36厘米
2
,上底为3厘米,求下底和高。
4.在右上图中,长方形AEFD的面积是18厘米
2
,BE长3厘米,求CD的长。
5.下图是甲、乙两个正方形,甲的边长比乙的边长长3厘米,甲
的面积比乙的面积
大45厘米
2
。求甲、乙的面积之和。
6.求下图(单位:厘米)中四边形ABCD的面积。
练习22
1.(1)25;(2)ab。
提示:(1)
2.4.56厘米
2
。
(2)
提示:如左下图所示,所求面积等于右
下图中圆面积减去正方形面积,等于(4÷2)
2
π-4×4÷2=
4.56(厘米
2
)。
3.下底9厘米,高6厘米。
解:用两个同样的等腰直角三角形拼成一个正方形(见左下图),大正方形的面积
为36×2+3×3=
81(厘米
2
)。边长为9厘米。所求梯形的下底为9厘米,高为9-3=6
(厘米)
。
4.6厘米。
提示:与例4类似,右上图中甲、乙的面积相等,所以,CD=18÷3=6(厘米)。
5.117厘米
2
。
提示:与例5类似,下图中丙与乙相同,C与C
'相同。甲、乙的边长和等于45
÷3=15(厘米),甲的边长为(l5+3)÷2=9(厘米)。
甲、乙的面积和为9×9×2-45=117(厘米
2
)。
6.20厘米
2
。
解:将AD,BC分别延长,相交于E(见右图)
。四边形ABCD的面积等于等腰
直角三角形ABE与等腰直角三角形CDE的面积之差,为7×7÷2
-3×3÷2=20(厘米
2
)。