小学奥数面积计算
绝世美人儿
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2021年01月25日 05:38
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第十八周
面积计算(一)
专题简析:
计算平面图形的面积时,有些问题乍一看,在已知条件与所求问题之间找不到任何联
系,会使你感到 无从下手。这时,如果我们能认真观察图形,分析、研究已知条件,并加以
深化,
再运用我们已 有的基本几何知识,
适当添加辅助线,
搭一座连通已知条件与所求问题
的小
“ 桥”
,
就会使你顺利达到目的。
有些平面图形的面积计算必须借助于图形本身的特征,
添加一些辅助线,运用平移旋转、剪拼组合等方法,对图形进行恰当合理的变形,
再经过分析推导,方能寻求出解题的途径。
图形面积)
简单的面积 计算是小学数学的一项重要内容
.
要会计算面积,首先要能识别一些特别的图
形:正方 形、三角形、平行四边形、梯形等等,然后会计算这些图形的面积
.
如果我们把这
些图 形画在方格纸上,不但容易识别,而且容易计算
.
上面左图是边长为
4
的正方形,
它的面积是
4
×
4
=
16
(格)
;
右图是
3
×
5
的长方形,
它的面积是
3
×
5
=
15
(格)
.
上面左图是一个锐角三角形,它的底是
5
,高是
4
,面积是
5
×
4
÷
2
=
10
(格);右图
是一个钝角三角形,底是
4
,高也是
4
,它的面积是4
×
4
÷
2
=
8
(格)
.
这 里特别说明,这两
个三角形的高线一样长,钝角三角形的高线有可能在三角形的外面
.
上面左图是一个平行四边形,底是
5
,高是
3
,它的面积是
5
×
3
=
15
(格)
;右图是
一个梯形,上底是
4
,下底是
7
,高是
4
,它的面积是
(
4+7
)×
4
÷
2
=
22< br>(格)
.
上面面积计算的单位用“格”
,一格就是一个 小正方形
.
如果小正方形边长是
1
厘米,
1
格就是
1
平方厘米;
如果小正方形边长是
1
米,
1
格就是
1
平方米
.
也就是说我们设定一个方
格的边长是
1
个长度单 位,
1
格就是一个面积单位
.
在这一讲中,
我们直接用数表示长度或 面
积,省略了相应的长度单位和面积单位
.
一、三角形的面积
用直线组成的图形,
都可以划分成若干个三角形来计算面积
.
三角 形面积的计算公式是:
三角形面积
=
底×高÷
2.
这个公式是许多面积计算的基础
.因此我们不仅要掌握这一公式,而且要会灵活运用
.
例
1
右图中
BD
长是
4
,
DC
长是
2
,那么三角形
ABD
的面积是三角形
ADC
面积的多
少倍呢?
解:
三角形
ABD
与三角形
ADC
的高相同
.
三角形
ABD
面积
=4
×高÷
2.
三角形
ADC
面积
=2
×高÷
2.
因此三 角形
ABD
的面积是三角形
ADC
面积的
2
倍
.< br>注意:三角形的任意一边都可以看
作是底,
这条边上的高就是三角形的高,
所以 每个三角形都可看成有三个底,
和相应的三条
高
.
例
2
右图中,
BD
,
DE
,
E C
的长分别是
2
,
4
,是线段
AE
的中点,三角形
ABC
的高
为
4.
求三角形
DFE
的面积
.
解:
BC
=
2
+
4
+
2
=
8.
三角形
ABC
面积
= 8
×
4
÷
2
=
16.
< br>我们把
A
和
D
连成线段,
组成三角形
ADE
,
它与三角形
ABC
的高相同,
而
DE
长是
4,
也是
BC
的一半,因此三角形
ADE
面积是三角形
A BC
面积的一半
.
同样道理,
EF
是
AE
的
一半,三角形
DFE
面积是三角形
ADE
面积的一半
.
三角形
DFE
面积
= 16
÷
4
=
4.
例
3
< br>右图中长方形的长是
20
,宽是
12
,求它的内部阴影部分面积
.
解:
ABEF
也是一个长方形,它内部的三个三角形阴影 部分高都与
BE
一样长
.
而三个三角形底边的长加起 来,就是
FE
的长
.
因此这三个三角形的面积之和是
FE
×
BE
÷
2
,
它恰好是长方形
ABEF
面积的一半
.
< br>同样道理,
FECD
也是长方形,它内部三个三角形(阴影部分)面积之和是它的面积的
一半
.
因此所有阴影的面积是长方形
ABCD
面积的一半,也就是
20
×
12
÷
2
=
120.
通过方格纸,我们还可以从另一个途径来求解
.
当我们画出中间两个三角形 的高线,把
每个三角形分成两个直角三角形后,
图中每个直角三角形都是某个长方形的一半,< br>而长方形
ABCD
是由这若干个长方形拼成
.
因此所有这些直角三角形 (阴影部分)的面积之和是长方
形
ABCD
面积的的一半
.
例
4
右图中,
有四条线段的长度已经知道,
还有两个角 是直角,
那么四边形
ABCD
(阴
影部分)的面积是多少?
解:
把
A
和
C
连成线段,四边形ABCD
就分成了两个,三角形
ABC
和三角形
ADC.
对三角形
ABC
来说,
AB
是底边,高是
10< br>,因此
面积
=4
×
10
÷
2
=
20.
对三角形
ADC
来说,
DC
是底边,高是
8
,因此
面积
=7
×
8
÷
2
=
28.
四边形
ABCD
面积
= 20
+
28
=
48.
这一例题再一次告诉我们,钝角三角形的高线有可能是在三角形的外面
.
例
5
在边长为
6
的正方形内有一个三角形
BEF
,线段
AE
=
3
,
DF
=
2
,求 三角形
BEF
的面积
.
解:
要直接求出三角 形
BEF
的面积是困难的,但容易求出下面列的三个直角三角形的
面积
三角形
ABE
面积
=3
×
6
×
2
=
9.
三角形
BCF
面积
= 6
×(
6-2
)÷
2
=
12.
三角形
DEF
面积
=2
×(
6-3< br>)÷
2
=
3.
我们只要用正方形面积减去这三个直角三角形的面积就能算出:
三角形
BEF
面积
=6
×
6-9-12-3
=
12.
例
6
在右图中,
ABCD
是长方形,三条线 段的长度如图所示,
M
是线段
DE
的中点,
求四边形
ABM D
(阴影部分)的面积
.
解:
四边形
ABM D
中,已知的太少,直接求它面积是不可能的,我们设法求出三角形
DCE
与三角形< br>MBE
的面积,然后用长方形
ABCD
的面积减去它们,由此就可以求得四边< br>形
ABMD
的面积
.
把
M
与
C
用线段连起来,将三角形
DCE
分成两个三角形
.
三角形
DCE
的面积是
7
×
2
÷
2
=
7.
因为
M
是线段
DE
的中点,三角形
DMC
与三角形
MCE
面积相等,所以三角形
MCE
面积是
7
÷
2
=
.
因为
BE
=
8
是
CE
=
2
的
4
倍,三角形
MBE
与三角形< br>MCE
高一样,因此三角形
MBE
面积是
×
4
=
14.
长方形
A BCD
面积
=7
×(
8
+
2
)
=70.
四边形
ABMD
面积
=70-7- 14
=
49.
二、有关正方形的问题
先从等腰直角三角形讲起
.
一个直角三角形,
它的两 条直角边一样长,
这样的直角三角形,
就叫做等腰直角三角形
.
它有一个直角 (
90
度)
,还有两个角都是
45
度,通常在一副三角尺中
.
有一个就是等腰直角
三角形
.
两个一样的等腰直角 三角形,可以拼成一个正方形,如图(
a
)
.
四个一样的等腰直角三
角形,也可以拼成一个正方形,如图(
b
)
.
一个等腰直角三角形,当知道它的直角边长,从图(
a
)知,它的面积是
直角边长的平方÷
2.
当知道它的斜边长,从图(
b
)知,它的面积是
斜边的平方÷
4
例
7
右图由六个等腰直角 三角形组成
.
第一个三角形两条直角边长是
8.
后一个三角形的
直角 边长,恰好是前一个斜边长的一半,求这个图形的面积
.
解:
从前面的图形上可以知道,
前一个等腰直角三角形的两个拼成的正方形,
等于后一
个等 腰直角三角形四个拼成的正方形
.
因此后一个三角形面积是前一个三角形面积的一半,
第一个等腰直角三角形的面积是
8
×
8
÷
2
=
32 .
这一个图形的面积是
32
+
16
+
8
+
4
+
2
+
1
=
63.
例
8
如右图,两个长方形叠放在一起,小长形的宽是
2
,
A
点是大长方形一边的中点,
并且三角形
ABC
是等腰直角三角形 ,那么图中阴影部分的总面积是多少?
解:
为了说明的方便,在图上标上英文字母
D
,
E
,
F
,
G.
三角形
ABC
的面积
=2
×
2
÷
2
=< br>2.
三角形
ABC
,
ADE
,
EFG
都是等腰直角三角形
.
三角形
ABC
的斜边,
与三角形
ADE
的直角边一样长,因此三角形
ADE
面积
=ABC
面
积×
2
=
4.
三角形
EFG
的斜边与三角形
ABC
的直角边 一样长
.
因此三角形
EFG
面积
=ABC
面积÷
2
=
1.
阴影部分的总面积是
4
+
1
=
5.
例
9
如右图,
已知一个四边形
ABCD
的两条边 的长度
AD
=
7
,
BC
=
3
,
三 个角的度数:
角
B
和
D
是直角,角
A
是
45
°
.
求这个四边形的面积
.
解 :
这个图形可以看作是一个等腰直角三角形
ADE
,切掉一个等腰直角三角形
BCE.
因为
A
是
45
°,角
D
是
90
°,角
E
是
180
°
-45
°
-90
°=
45
°,
所以
ADE
是等腰直角三 角形,
BCE
也是等腰直角三角形
.
四边形
ABCD
的面积,是这两个等腰直角三角形面积之差,即
7
×
7
÷
2-3
×
3
÷
2
=
20.
这是
1994
小学数学奥林匹 克决赛试题
.
原来试题图上并没有画出虚线三角形
.
参赛同学
是不大 容易想到把图形补全成为等腰直角三角形
.
因此做对这道题的人数不多
.
但是 有一些同
学,用直线
AC
把图形分成两个直角三角形,
并认为这两个直角三角 形是一样的,
这就大错
特错了
.
这样做,角
A
是
45
°,这一条件还用得上吗?图形上线段相等,两个三角形 相等,
是不能靠眼睛来测定的,
必须从几何学上找出根据,
小学同学尚未学过几何,< br>千万不要随便
对图形下结论
.
我们应该从题目中已有的条件作为思考的线索.
有
45
°和直角,
你应首先考虑
等腰直角三角形
.
现在我们转向正方形的问题
.
例
10
在右图
11
×
15
的长方形内 ,
有四对正方形
(标号相同的两个正方形为一对)
,
每
一对是相同的 正方形,那么中间这个小正方形(阴影部分)面积是多少?
解:
长方形的宽,是“一”与“二”两个正方形的边长之和,长方形的长,是“一”
、
“三”与“ 二”三个正方形的边长之和
.
长
-
宽
=15-11
=
4
是“三”正方形的边长
.
宽又是两个“三”正方形与中间小正方形的边长之和,因此
中间小正方形边长
=11-4
×
2
=
3.
中间小正方形面积
=3
×
3
=
9.
如果把这一图形,画在方格纸上,就一目了然了
.
例
11
从一块正方形土地中,划出一块宽为
1
米的长方形土地(见图)
,剩下的长方形
土地面积是
15.75
平 方米
.
求划出的长方形土地的面积
.
解:
剩下的长方形土地,我们已知道
长
-
宽
=1
(米)
.
还知 道它的面积是
15.75
平方米,那么能否从这一面积求出长与宽之和呢?
如果能求出,那么与上面“差”的算式就形成和差问题了
.
我们把长和宽拼在一起,如右图
.
从这个图形还不能算出长与 宽之和,
但是再拼上同样的两个正方形,
如下图就拼成一个
大正方形,这个正方形的边 长,恰好是长方形的长与宽之和
.
可是这个大正方形的中间还有一个空 洞
.
它也是一个正方形,仔细观察一下,就会发现,
它的边长,恰好是长方形的长与宽 之差,等于
1
米
.
现在,我们就可以算出大正方形面积:
×
4+1
×
1
=
64
(平方米)
.
64
是
8
×
8
,大正方形边长是
8
米,也就是说长方形的
长
+
宽
=8
(米)
.
因此
长
=
(
8
+
1
)÷
2
=
(米)
.
宽
=
=(米)
.
那么划出的长方形面积是
×
1
=
4. 5
(平方米)
.
例
12
如右图
.
正方形
ABCD
与正方形
EFGC
并放在一起
.
已知小正方形
EFGC
的边长是
6
,求三角形
AEG
(阴影部分)的面积
.
解 :
四边形
AECD
是一个梯形
.
它的下底是
AD
, 上底是
EC
,高是
CD
,因此
四边 形
AECD
面积
=
(小正方形边长
+
大正方形边长)×大正 方形边长÷
2
三角形
ADG
是直角三角形,它的一条 直角边长
DG=
(小正方形边长
+
大正方形边长)
,
因此< br>
三角形
ADG
面积
=
(小正方形边长
+
大正方形边长)×大正方形边长÷
2.
四边形
AECD
与三角形
ADG
面积一样大< br>.
四边形
AHCD
是它们两者共有,
因此,
三角
形< br>AEH
与三角形
HCG
面积相等,都加上三角形
EHG
面积后 ,就有
阴影部分面积
=
三角形
ECG
面积
=
小正方形面积的一半
= 6
×
6
÷
2
=
18.
十分 有趣的是,
影阴部分面积,
只与小正方形边长有关,
而与大正方形边长却没有关系.
三、其他的面积
这一节将着重介绍求面积的常用思路 和技巧
.
有些例题看起来不难,但可以给你启发的
内容不少,请读者仔细体会
.
例
13
画在方格纸上的一个用粗线围成的图形(如右图)
,求它的面积
.
解:直接计算粗线围成的面积是困难的,我们通过扣除周围正方形和直角三角形来计
算
.
周围小正方形有
3
个,面积为
1
的三角形有
5
个,面积为的三角形有
1
个,因此围成
面积是
4
×
4-3-5
=
.
例
6
与本题在解题思路上是完全类同的
.
例
14
下图中
ABCD
是
6
×
8
的长方形,
AF
长是
4
,求阴影部分三角形
AEF
的面积
.
解:三角形
AEF
中,我们 知道一边
AF
,但是不知道它的高多长,直接求它的面积是
困难的
.
如果把它扩大到三角形
AEB
,底边
AB
,就是长方形的长,高是长方形的宽 ,即
BC
的长,面积就可以求出
.
三角形
AEB
的面积是长 方形面积的一半,而扩大的三角形
AFB
是
直角三角形,它的两条直角边的长是知道的 ,很容易算出它的面积
.
因此
三角形
AEF
面积=(三角形
AEB
面积)
-
(三角形
AFB
面积)
=
8
×
6
÷
2-4
×
8
÷
2
=
8.
这一例题告诉我们,有时我们把难求的图形扩大成易求的图形,当然扩大的部分也
要 容易求出,从而间接地解决了问题
.
前面例
9
的解法,也是这种思路
.
例
15
下左图是一块长方形草地,长方形的长是
16
,宽是
10.
中间有两条道路,一条是
长方形,一条是平行四边形,那么 有草部分的面积(阴影部分)有多大?
解:我们首先要弄清楚,平行四 边形面积有多大
.
平行四边形的面积是底×高
.
从图上可
以看出,底 是
2
,高恰好是长方形的宽度
.
因此这个平行四边形的面积与
10
×
2
的长方形面
积相等
.
可以设想,把这个平行四边形换成
10
×
2
的长方形,再 把横竖两条都移至边上(如前
页右图)
,草地部分面积(阴影部分)还是与原来一样大小,因此
草地面积
=
(
16-2
)×(10-2
)=
112.
例
16
右图是两个相同的直角三角形叠在一起,求阴影部分的面积
.
解:实际上,阴影部分是一个梯形,可是它的上底、下底和高都不知道,不能直接来
求它的面积
.
阴影部分与三角形
BCE
合在一起,
就是原直角三 角形
.
你是否看出,
ABCD
也是梯形,
它和三角形BCE
合在一起,也是原直角三角形
.
因此,梯形
ABCD
的面 积与阴影部分面积
一样大
.
梯形
ABCD
的上底
BC
,是直角边
AD
的长减去
3
,高就是
DC
的长
.
因此阴影部分
面积等于
梯形
AB CD
面积
=
(
8
+
8-3
)×
5
÷
2
=
.
上面两个例子都启发我们,如何 把不容易算的面积,换成容易算的面积,数学上这叫
等积变形
.
要想有这种“换”的本 领,首先要提高对图形的观察能力
.
例
17
下图是两个直角三角形叠放在一起形成的图形
.
已知
AF
,
FE
,
EC
都等于
3
,
CB
,
BD
都等于
4.
求这个图形的面积
.
解:两个直角三角形的面积是很容易求出的
.
三角形
ABC
面积
=
(
3
+
3
+
3
)×
4
÷
2
=
18.
三角形
C DE
面积
=
(
4
+
4
)×
3
÷
2
=
12.