小学奥数:图形的分割.专项练习及答案解析
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4-2-4.图形的分割
知识点拨
几何面积问题除了利用常规的五大模型、各种公式求得之外,还可以用图形分割的思
想来做。我们发现,在迎春杯几何问题中,这类题目很多。掌握好这种思想方法,可以帮助
我们解决很多
几何难题。
解题关键:分割其实就是运用特殊的三角形(等角直角三角形、等边三角形等)、正方形、
等边图形的特殊性质进行分割而得,所以分割的关键是利用了特殊图形的关系解题。
解题思想
:这其实就是一种化整为零的思想,各位同学不仅要学会几何题中的这种方法,更
要细细体味这种思想在
解决各种问题中的妙用。
例题精讲
模块一、简单分割
【例 1】 3个相同的正方形纸片按相同的方向叠放在一起(如图),顶点
A和
B
分别与正方
形中心点重合,如果所构成图形的周长是48厘米,那么这个图形
覆盖的面积是
__________平方厘米.
【考点】图形的分割
【难度】2星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,中年级组,复试,4题
【解析】 将
这3个正方形分割,可知这个图形的周长即为两个正方形纸片的周长之和,故正
方形边长为48÷8=6
(厘米),则图中每个分割得到的小正方形边长为6÷2=3(厘
米),所以这个图形覆盖的面积为6×
6×2+3×3×2=90(平方厘米)。
【答案】
90
平方厘米
【例 2】 正方形
ABCD
的面积是1平方米,将四条边分别向两端各延长一倍,连
结八个端
点得到一个正方形(如图),求大正方形的面积.
A
D
B
C
【考点】图形的分割 【难度】2星
【题型】解答
【解析】 四条边分别向两端各延长一倍,很容易可以观察出,大正方形有9个小正方形
组成,
所以,大正方形的面积是:
199
(平方米).
【答案】
9
平方米
4-2-4 图形的分割 题库
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【例 3】 将边长为
a
的正方形各边的中点连
结成第二个正方形,再将第二个正方形各边的
中点连结成第三个正方形,依此规律,继续下去,得到下图
那么,边长为
a
的正
方形面积是图中阴影部分面积的________ 倍.
【考点】图形的分割 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】希望杯,四年级,复赛,第6题,4分
【解析】
阴影部分是大正方形的0.5×0.5×0.5×0.5=
【答案】
16
倍
1
,所以正方形是阴影的16倍
16
【例 4】 正三角形ABC
的面积是1平方米,将三条边分别向两端各延长一倍,连结六个
端点得到一个六边形
(如右图),求六边形的面积.
A
BC
【考点】图形的分割 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 采用分割法,过
A
、
B
、
C
分别作平行线,得到右上图,其中所有小三角形的面<
br>积都相同,所以六边形面积等于13平方米.
【答案】
13
平方米
【例 5】 正六边形
ABCDEF
的面积是1平方米,将六条边分别向两
端各延长一倍,交于
六个点,组成如下图的图形,求这个图形的面积.
A
F
ED
B
CF
ED
A
B
C
【考点】图形的分割 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 采用分割法,连接正六
边形的对角线,会发现,所有的三角形面积都相同,一共有
12个小三角形,原来正六边形的面积是1平
方米,由6个小三角形组成,所以现
在的大图形的面积是:
122
(平方米)
【答案】
2
平方米
【例 6】 长方形ABCD的面积是40平
方厘米,E、F、G、H分别为AC、AH、DH、BC的中点。
三角形EFG的面积是
平方厘米。
E
A
D
F
G
B
H
C
4-2-4 图形的分割 题库
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【考点】图形的分割 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】走美杯,五年级,初赛,第3题
11
【解析】
405
(平方厘米)
24
【答案】
5
平方厘米
【例 7】 把同一个三角形的三条边分别5等分、7等分(如图1,图2),然后适当连接
这些
等分点,便得到了若干个面积相等的小三角形.已知图1中阴影部分面积是294
平方分米
,那么图2中阴影部分的面积是______平方分米.
【考点】图形的分割
【难度】3星 【题型】填空
12
【解析】 图1中阴影部分占整个三角形面积的,图2
中阴影部分占整个三角形面积的
25
161216
,故图2中阴影部分的面积为294
÷
=200(平方分米).
492549
【答案】
200
平方分米
【例 8】
右图中的大正方形
ABCD
的面积是
1,其它点都是它所在的边的中点。请问:阴
影三角形的面积是多少?
A
D
图1图2
B
C
【考点】图形的分割
【难度】3星 【题型】解答
【关键词】华杯赛,初赛,第6题
11
,所以小
正方形面积是,
24
将小正方形各顶点标上字母如右图,很容易看出三角形
JFG面积=三角形
IHG
面积
11
1
=×正方形
EFGH<
br>面积,三角形
EJI
面积=×三角形
EFH
面积=×正方形
E
FGH
44
8
11
13
面积。所以阴影三角形
JGI
面积=(1---)×小正方形面积=×小正方
44
88
3
形面积=。
32
3
【答案】
32
【例 9】 下图中有四条弦,每
一条弦都把大圆分割成两个面积比为1:3的区域,而且这些
弦的交点恰好是一个正方形的四个顶点。这
些弦把圆分割成9个区域,则此正方
形的面积是区域
P
面积的
倍。(
3.14
)
【解析】
图中有大、中、小三个正方形,每个面积是前一个的
4-2-4 图形的分割 题库
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P
【考点】图形的分割 【难度】4星
【题型】填空
【关键词】学而思杯,6年级,第1题
【解析】 去掉两边的弓形之后,中间
部分面积是整个圆的一半,横竖两块中间部分面积和就
等于圆面积,所以重叠部分面积等于4个
P
面积的和。即正方形面积是
P
的4倍。
【答案】
4
模块二、化整为零
【例 10】 在图中,三角形ABC和DEF是两
个完全相同的等腰直角三角形,其中DF长9厘
米,CF长3厘米,那么阴影部分的面积是多少平方厘米
?
A
D
E
B
F
C
【考点】图形的分割
【难度】3星 【题型】解答
【解析】 方法一:如图,将原题中图形分为12个完全一样的小等
腰三角形.△ABC占有9
个小等腰三角形,其中阴影部分占有6个小等腰三角形,
S
△ABC
=9×9÷2=40.5(平
方厘米),所以阴影部分的面积为40.5÷9×6=2
7(平方厘米).
A
H
I
E
B
F
D
G
C
方法二:如图,连接IG,有四边形ADGI为正方形,易知FG=FC=3(厘米),所以
1
1
DG=DF-FG=9-3=6(厘米),于是S
S
VHIG
=×
S
正方形AIGD
=×
6
2
=9.而四边形IGFB为长方形,44
有BF=AD=DG=6(厘米),GF=3(厘米),所以
S
长方形IGF
B
=6×3=18.阴影部分面积为A
HIG与长
方形IGFB的面积和,即为9+18=27(平方厘米).
A
H
I
E
B
F
D
G
C
方法三:如图,为了方便叙述,将图6-10中某些交点标上字母.
4-2-4 图形的分割
题库
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A
H
I
E
B
F
D
G
C
易知三角形BIE、CGF、AIH、DGH均为等腰直角三角形.
先求出等腰直角三角形AHI、CGF的面积,再用已知的等腰三角形ABC的面积与其作
差,
即为需求阴影部分的面积.有S
△ABC
=
S
△DEF
=<
br>FG=
1811
×EF×DF=,
SV
×CF×
CGF
=
222
9
.
2
因为CF=FG=3,所以DG=DF-
FG=6.
如图,可以将4个三角形DGH拼成一个边长为DG的正方形.
D
H
G
1
×DG×DG=9,而
S
△A
IH
=
S
△DGH
=9,
4
819
所以
S
阴影BFGHI
=
S
△ABC
-
S
△CGF
-
S
△AIH
=
--9=27(平方厘米).
22
即阴影部分的面积为27平方厘米.
【答案】
27
平方厘米
【例 11】 正方形ABCD与等腰直
角三角形BEF放在一起(如图),M、N点为正方形的边的中
22
点,阴影部分的面积是14
cm,三角形BEF的面积是____ cm。
所以,
S
△ACD
S
△DGH
=
F
A
M
D
N
B
C
E
【考点】图形的分割 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】走美杯,四年级,初赛,第8题
【解析】
因为M、N是中点,故我们可以将该图形进行分割,所得图形如下
F
A
M
D
N
B
C
E
图
形中的三角形面积都相等,阴影部分由7个三角形组成,且其面积为14平方厘米,故一
4-2-4
图形的分割 题库
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个三角形的面积为2平方厘米,那么三角形BEF的面积是18平方厘米。
【答案】
18
平方厘米
【例 12】 一个等腰直角三角形和一
个正方形如图摆放,①、②、③这三块的面积分别是2、
8、58,则④、⑤这两块的面积差是
.
②
①
②
①
③
④
⑤
③
④
⑤
【考点】图形的分割 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,五年级,初赛,7题
【解析】 由于②的面积是①的4倍,所以可以把②
分成4倍的①,而两个①为一个方格,一
个方格的面积为
224
.根据
5
8260
,则①与③一共是
60415
格,所以
①与③是
3
5
的长方形.所以正方形边长是①的直角边长的5倍,等腰直角三角
形直角边长是①的直角边
长的7倍,则④的格数为8格,⑤的格数为10格,④、
⑤这两块的面积差是
1082(格),1格的面积为4,所以④、⑤这两块的面积差
为
428
.
【答案】
8
【例 13】 如图4,在长方形
ABCD
中,
E
、
F
、
G
分别是
BC
、<
br>CD
、
DA
上的点,且使得
四边形
AEFG
是直角梯
形,
GAE45
,
GF∶AE2∶3
.如果梯形
AEFG<
br>的面
积是
15
平方厘米,那么长方形
ABCD
的面积是
平方厘米.
D
F
C
E
G
【考点】图形的分割
【难度】4星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,高年级组,初试,9题
【解析】
这是一道几何问题,重点考察同学们对等腰直角三角形性质的认识.
方法一:在长方形
ABC
D
中,由于四边形
AEFG
是直角梯形,
GAE45
,可知<
br>DGFDFGCFEFECEABBEA45
,所以,
△D
GF
、
△CEF
、
△ABE
都是等腰直角三角形.故可将长方形ABCD
分割,如图6:
D
F
C
E
G
AB<
br>A
显然,
S
梯形AEFG
10S
△CEF
,
S
ABCD
24S
CEF
,
B
2424
S
梯形AEFG
1536
平方厘米. <
br>1010
方法二:在直角梯形
AEFG
中,
AE∥GF
,由<
br>GAE45
,可知
GDF45
,因为直角
三角形
GDF
与
ABE
的斜边
GF∶AE2∶3
,所以直角边
DF∶AB2∶3
,故
19
.连结
DE
,
FC∶AB1
∶3
.于是,
DF∶FC∶AB2∶1∶3
,
S
DFG
∶S
CEF
∶S
ABE
4∶∶
S
ABCD
4-2-4 图形的分割 题库
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则
S
△DEC
3S
△FEC
,
S
△DEC
S
△AEB
1
S
ABCD
2
,
S
ABCD
24S
△CEF
,
S<
br>梯形AEFG
10S
△CEF
102424
S
A
BCD
,所以
S
ABCD
S
梯形AEFG
1536
平方厘米.
241010
【答案】
36
平方厘米
【例 14】 一个长方形和一个等腰直角三角形如图放置,图中六块的面积分别为1,1,l,l,<
br>2,3.大长方形的面积是 .
2
1
1
3
1
1
【考点】图形的分割
【难度】4星 【题型】填空
【关键词】走美杯,5年级,决赛,第3题,8分
【解析】 面积为2的部分可以划分为两个单位三角形,并可观察出,空白部分可以划分为
14
个单位三角形。所以,大长方形的面积为1+1+14+3=19。
【答案】
19
【例 15】 如右图,一个面积为2009平方厘米的长方形,被分割成了一个长方形、两
个等
腰直角三角形、三个梯形.已知除了阴影长方形外,其它的五块面积都相等,且
B
是
AC
的中点;那么阴影长方形的面积是 平方厘米.
C
B
A
【考点】图形的分割 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,五年级,初赛,7题
a
2
【解析】 方法一:设等腰直
角三角形的腰长为
a
,那么等腰直角三角形的面积为.因为
B
2
a<
br>是
AC
的中点,那么可以判断三个梯形的高都是.这样每个梯形的两底之和为
2
2
aa
a
22a
,其中左右两个梯形,上底比下底短,可求得
左右两个梯形的上
22
2
3a5a
底为,下底为.上边的梯形,上底比下底短
a
,可求得上边的梯形上底长为
44
a3a3a7aa5a
,下底长
.所以长方形的宽为
a
,长为
aa
.所以大长
2
24422
7a5a35a
2
15a
2
方形的面积为,而阴影长方形
的面积为,所以阴影长方形的面
4288
3515
积为
2009
861
.
88
方法二:利用图形分割如下图知道左右两个角上的直角三角行可
以分割为四个小直角三角行
看做4份,因为两个等腰直角三角形、三个梯形的面积相等,所以这五部分共
可以看作20
份,长方形的面积可以看作15份,所以整个图形被
2015=35
(
份),那么阴影长方形的面
积是
20093515=861
(平方厘米)
4-2-4 图形的分割 题库
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【答案】
861
平方厘米
【例 16】 如图中正六边形的面积为24,其中A、B、C都是所在边的中点,D是BC的三等分点,阴影部分的面积是________。
A
C
D
B
【考点】图形的分割 【难度】5星 【题型】填空
【关键词】学而思杯,4年级,第7题
【解析】 5
在格点图
中,每个小三角形的面积是
1
,可以数出阴影外面的部分19,那么阴影部分的
面积是
5
。
【答案】
5
【例 17】 正六边形A
1A2A3A4A5A6的面积是2009平方厘米,B1,B2,B3,B4,B5,B6分别是正
六
边形各边的中点;那么图中阴影六边形的面积是 平方厘米.
A
1
B
6
A
6
B
5
A
5
B
4
A
4
B
3
B
1
A
2
B
2
A
3
【考点】图形的分割 【难度】5星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,六年级,初赛,14题
【解析】 如图,设
B
6
A
2
与
B
1
A
3
的交点为
O
,
则图中空白部分由
6
个与
△A
2
OA
3
一样大小的
三
角形组成,只要求出了
△A
2
OA
3
的面积,就可以求出
空白部分面积,进而求出阴影
部分面积.
4-2-4 图形的分割 题库
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A
1
B
6
A
6
B
5
A
5
B
1
O
A
2
B
2
A
3
B
3
B
4
A
4
连接A
6
A
3
、
B
6
B
1
、B
6
A
3
设
△A
1
B
1<
br>B
6
的面积为“
1
”,则
△B
1
A
2
B
6
面积为“
1
”,
△A
1
A
2
B
6
面积为“
2
”,那么
△A
6
A3
B
6
面积为
△A
1
A
2
B
6
的
2
倍,为“
4
”,梯形
A
1
A
2
A
3
A
6
的面积为
224212
,<
br>△A
2
B
6
A
3
的面
积为“
6”,
△B
1
A
2
A
3
的面积为
2
612
S
△B
1
A
2
A
3
,
167
121
所以
S
△A
2
OA
3
∶S
梯形A
1
A
2
A
3
A6
∶12∶1∶7
,即
△A
2
OA
3
的面积
为梯形
A
1
A
2
A
3
A
6
面积的
,故为六
77
113
边形
A
1
A
2
A3
A
4
A
5
A
6
面积的,那么空白部分的面积
为正六边形面积的
6
,所以阴影
14147
3
部分面积为
2009
1
1148
(平方厘米
).
7
方法二:分割如下图:整个图形被分成
7
个小
的正六边形,每个面积为
20097=287
,根据
下图知道,阴影部分是由一个小
正六边形和六个半个小六边行组合而成,合计为4个小六边
形,面积是
2874=1148<
br>(平方厘米)
∶6
,故
S
△A
2
OA3
根据蝴蝶定理,
B
1
OA
3
OS
△B
1
A
2
B
6
∶S
△A
3
A
2B
6
1
【答案】
1148
平方厘米
【例 18】 如右图,长方形
ABCD
中被嵌入了6个相同的正方形.已知
AB
=22厘米,
BC
=20
厘米,那么每一个正方形的面积为
平方厘米.
A
D
B
C
【考点】图形的分割
【难度】5星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,五年级,初赛,15题
【解析】 将
所有的正方形按照弦图进行分割如图:设每个小直角三角形的长直角边长为
a
,
3a2b22
短直角边长为
b
,那么根据大长方形的长宽可列出方程组:
,解得
3ab20
a6
2
,所以
每个小正方形的面积为
62
2622
2
6
2
40
平方厘米.
b2
4-2-4
图形的分割 题库
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A
D
B
C
【答案】
40
平方厘米
4-2-4 图形的分割 题库
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