第十二讲 求图形面积的几种常用方法
在组合图形中,求阴影部分的面积的常用方法是:割补法、加减法、旋转法、构造法、等积的变换,抓不变量、等分、一半的应用、代换、比例等。
A、割补法:对于一些求不在一起的几块阴影面积的和,往往需要把它们通过剪割、拼补在一起,才便于计算,在剪割、拼补过程中,一定要注意割下来的图形和补上去的图形的形状、大小必须完全一样。
【例1】如图,每个小圆的半径是2厘米,求阴影部分的面积是多少平方厘米? 【分析与解】如图,通过剪割、拼补,阴影部分的面积就变成了圆的面积减去正方形的面积,则阴影部分面积为:S
阴影=S圆-S正方形=π×4
2-4×4÷2×4=50.24-32=18.24(平
方厘米)
【例2】右图中三个圆的半径都是4厘米,三个圆两两交于圆心。求阴影部分的面积是多少平方厘米?
【分析与解】如图,三个阴影部分的面积都相等,只需要求出其中一个面积即可,但非常困难。这时我们可以
考虑采用割补的方法,同时利用对称性,将其个半圆形,则阴影部分的面积=3。14×4×4÷2=25。12(平方厘米)
B、加减法:注意观察,所求阴影部分的面积看是由哪几个图形相加,再减去哪个图形变可以得到。我们把这种通过加、减就能求出它的面积的方法,我们的把它称为“加减法”。
60
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
【例3】如图,正方形的边长为4厘米,求阴影部分的面积是多少? 【分析与解】如图,显然阴影部分的面积=扇形的面积 -空白c的面积,而空白c的面积=正方形的面积-扇形的面积,即
S阴影=S扇-(S正-S扇)= S扇-S正+S扇= S扇+S扇-S正即S扇+S扇比S正的面积多了b那部分的面积,即b= [(b+c)+(b+a)]-(a +b+c)阴影部分的面积,S阴=π×42÷4×2-4×4=25.12-16=9.12(平方厘米)。
【例4】如图,长方形的长为12厘米,宽为8厘米,求阴影部分的面积是多少?
b
a
【分析与解】如图,S阴影= S大扇-Sa= S大扇-(S长-S小扇) = S大扇+S小扇-S
长=π×12
2÷4+π×82÷4-12×8=163.28-96=67.28(平方厘米)
C、旋转法:在求一些面积时,有时需要把某个图形进行一定方向的旋转,使之拼在一起,变成另一个比较方便求
B
的图形。
【例5】如图,梯形ABCD的上底是3厘米,下底是5厘米,高是4厘米,E是梯形的中点。求阴影部分的面积是多少?
【分析与解】如图,由于E是梯形的中点,若以E为圆心,将三角形BEC绕反时针方向放置,使C点与D点重合,显然可得,阴影部分的面积 与三角形ABE的面积相等,所以阴影部分的面积
B A D E C A D E C B 61
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 =梯形面积的一半=(3+4)×4÷2÷2=8(平方厘米)。
D、等分法:就是将整个图形,平均分成若干份,再看所求的图形的面积占多少份,从而求得阴影部分的面积。
【例6】将三角形ABC的三条边分别向外延长一倍,得到一个大的六边形,已知三角形ABC的面积是6平方厘米,求大六边形的面积。
【分析与解】要求六边形的面积,似乎很困难,但通过三角形的顶点A、B、C的三条边对六边形进行等分,
B A C 就很容易得出,六边形的面积是三角形面积的13倍,故所求面积为:6×13=78(平方厘米)
【例7】如图,在正方形中,放置了两个小正方形,大正方形的面积是180平方厘米,求甲乙两个小正方形有面积各是多少?
【分析与解】经过等分,可以得到,甲的面积占正方形面积的一半的12
,即甲的面积为180÷2÷2=45(平方厘米);乙的面积占正方形面积的
4
一半的 ,即乙的面积=180÷2÷9×4=40(平方厘米)。
9
E、抓不变量:若甲比乙的面积大a,则甲和乙同时加上或减去相同的数,它们的大小不变,而图形发生变化,再通过变化后的图形进行求解,就可以使问题得到简便;若两个面
62
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 积相等的图形,同时加上或差动相同的面积,则剩下的面积仍然相等。
【例8】如图,已知半圆的AB=20(厘米),阴影①比阴影②面积大57平方厘米,求直角三角形的高BC的长?
② ① 【分析与解】根据条件,可以求得半圆的面积为:3.14×10×10÷2=157(平方厘米),又“阴影①比阴影②面积大57平方厘米”,若阴影①和阴影②都加上空白部分,则半圆的面积比三角形的面积大57平方厘米,因此可求得三角形面积是157-57=100(平方厘米),高BC为:100×2÷20=10(厘米)
F、“一半”的应用:在正方形、长方形、平行四边形中,以其中一条边为底,在它的对边上任意取一点,所得的三角形的面积等于整个面积的一半。
【例9】一个长方形长边为12厘米,宽AB=8厘米,E是BC上一点,AE长10厘米,
A D AE和DF互相垂直,DF长是多少厘米?
【分析与解】如图,如果连接DE,则可得三角形ADE的面积是
F B C E
长方形面积的一半,由“AE和DF互相垂直”,可知DF是三角形ADE的高,则DF=12×8÷2×2÷10=9.6(厘米)
【例10】如图,在长方形中,四条直线把长方形分成了八部分,
17 45
a b c 34 63 第十二讲 求图形面积的几种常用方法 已知其中的三部分的面积分别是17、45、34平方厘米,则阴影部分的面积是多少平方厘米?
【分析与解】首先可得,两个大三角形的面积都是长方形面积的一半,所剩下的部分也是长方形的一半,为了能比较清楚的表示它们之间的关系,不妨用字母a、b、c来表示其余部分的面积。显然有a+b+c=a+17+45+c+34,所以阴影部分的面积b=17+45+34=96(平方厘米)
【另解】也可根据覆盖原理,当覆盖部分面积之和等于总面积时,必有重叠面积等于外露面积。b是重叠面积,17、45、34都是外露面积,所以有b=17+45+34=96(平方厘米)
G、等积变换:根据图形的特点,由面积与面积之间的相等关系,进行一些转化,从而使问题解决得到简便。
【例11】如图,由大、小两个正方形组成的图形中,小正方形的边长是6厘米,求图中阴影部分的面积是多少平方厘米?
【分析与解】根据已知条件,要求阴影部分的面积是比较难的。但是,如果我们连接BD,再仔细观察三角形ACD与三角形ABC,不难得出它们都是以小正方形的对角线AC为底,以梯形ABDC的高
为高,所以三角形ACD的面积=三角形ABC的面积=小正方形面积的一半,所以阴影部分的面积=6×6÷2=18(平方厘米)。
A
B
D
C 64
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 2
【例12】三角形ABC的面积为60平方厘米,AE=ED,BD= 3BC,求阴影部分的面积是多少平方厘米?
【分析与解】BC看成3份,DC就是1份,由“AE=ED”可
B A E F DC
得三角形ABE的面积=三角形BDE的面积。又以BD为底的三角形在图上有三角形BDE和三角形BDF,所以需要连接的线有EC或DF,如果连接EC,则会发现三角形AEF与三角形BED的联系不大;如果连接DF,则有三角形AEF与三角形EFD的面积相等,阴影部分的面积变变成为三角形BFD的面积。这时我们把三角形FDC的面积看作1份,三角形BDF的面积就是2份,三角形ABF的面积=三角形BDF的面积,所以三角形ABF的面积也为2份,三角形ABC的面积就被平分成了1+2+2=5(份),阴影部分的面积为:60÷5×2=24(平方厘米)。
H、构造法:就是根据已知数据的特殊性,构造出一个我们比较熟悉的图形来进行解答。这种方法在以后的学习中应用得更加广泛,在这里我们主要讲如何将直角三角形构造成正方形来计算的题型。
【例13】一个等腰直角三角形的斜边长6厘米,求它的面积?
【分析与解】如果我们用四个同样的等腰直角三角形就可以构造成一个正方形,这个正方形的边长就是这个三角形的斜边长度,面积是这个三角形的4倍。所求直角三角形的面积是6×6÷4=9(平方厘米)。
【例14】一个直角三角形的斜边长10厘米,两直角边相差6厘米,求它的面积?
65
6 6 6 第十二讲 求图形面积的几种常用方法 【分析与解】如果我们用四个同样的直角三角形就可以构造成一个空心正方形,正方形中阴影部分的面积=大正方形的面积-小正方形的面积,小正方形的边长恰好是两条直角边的差,所以直角三角形的面积=(10-6×6)÷4=16(平方厘米)。
I、比例法:如果两个三角形的高相等,则它们面积的比等于它们底的比;如果两个三角形的底相等,则它们面积的比等于它们高的比;如果两个长方形的宽相等,则它们面积的比就等于长的比。
【例15】如图,在梯形ABCD,两条对角线相交于O,下底是上底的3倍,三角形AOD的面积是12平方厘米,那么梯形的面积为多少平方厘米?
【分析与解】在梯形ABCD中,容易得出三角形AOB的面积=三角形DOC的面积=12平方厘米;又AO:OC=OB:OD=AB:DC=1:3,12:a=3:1,a=4,12:b=1:3,b=36,则梯形的面积为:12+12+4+36=64(平方厘米)。
【例16】如图,长方形被两条直线分成了四个小长方形,已知其中三个长方形的面积分别是:4、6、21平方厘米,那么阴影部分的面积是多少?
【分析与解】设阴影部分的面积是x平方厘米,则有4:6=x:21,则阴影部分x的面积=21×4÷6=14(平方厘米)。
J、利用r2和r3代换:有解有关圆和圆柱的题目时,如果没有告诉半径以及没有给出
4 x
6 21
B B A 12 a ×10A 12 D O C D 12 O b C 66
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
求半径的条件,直接给出图形的面积时,往往不需要求半径,只需求出r2和r3即可。
【例17】如图,阴影部分的面积为20平方厘米,求圆环的面积是多少? 【分析与解】圆环的面积=大圆面积-小圆面积=πR2-πr2=π(R2-r2);而R2所表示的意义为大正方形的面积,r2所表示的意义为小正方形的面积,(R2-r2)恰好表示阴影部分的面积,所以圆环的面积=π(R2-r2)=3.14×20=62.8(平方厘米)。
【例18】一个正方体的体积50立方厘米,一个圆柱体的底面半径、高与正方体的棱长都相等,求这个圆柱体的体积?
【分析与解】设正方体的棱长为a,圆柱体的底面半径为r,高为h,则有a3=50,r=h=a,V=∏r2h=∏a3=3.14×50=157(立方厘米)
解法练习题12
A、割补法:
67
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 1、求下列图形中阴影部分的面积。(单位:厘米) 图1—1
图1—20 4 24 图1一2
6
6 图1—5
图1—3
4
图4
1--6
68
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 6 图1--7
6
2 2 2
图1--10
小圆半径为3 图1--13 每个扇形的半径都为5 图1--16 4 图1--8
8
a b
图1--11
10
图1--14
图16
1--9
小圆半径为2 图1--12
每个扇形的半径都为2 图1--15 69
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
B、加减法:
2、求下列图形中阴影部分的面积。(单位:厘米) 6 8 10 图2--1
600 3 图2--2 70
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
14 10 图2--3 10 图2--5 6 、
6
6
6
4
图2--4
3 4 450
5
6 图2--6
5
图2--8
71
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 8 8
图2--9
4 4
图2--10
5 4 图2--12
72
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 A
B
D AC=2
图2--13
C
乙 甲 图12 2--15
4 4
图2--14
A
O1 O2 AB=17 B O1 O2=10
=
图2--16
73
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
4 2 图2--17 2 求两阴影的面积之差
C、旋转法:
3、求下列图形中阴影部分的面积。(单位:厘米)
10
10
图3--1
2 3 450 2.4 图2--18 29 正方形 49 74
图3--2
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 13 2
12 13
图3--3
4 12 图3--4
D、等分法:
4、下列每个正六边形的面积都是36平方厘米,求图形中阴影部分的面积。
75
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
5、四个相同的正六边形,每个面积都是6平方厘米,求图形中三角形的面积。
6、如图所示,四个等腰直角三角形和一个正方形拼成一个长方形,已知正方形的面积是5
平方厘米,求长方形的面积。
图4--1
图4--2
图4--3
76
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
7、E是长方形的中点,求阴影部分的面积与长方形的面积的比。
A 点,
9、正方形ABCD E 的面积是B 12平方厘米, E、F、G、H分别是中点,求阴影部分的面积。A D
F
B
8、长方形ABCD的长是15厘米,宽是8厘米,E、F是中
A
F D
D E C
E 求阴影部分的面积。 C
H D G F C
77
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
10、下面是两个等腰直角三角形组成的图形,求阴影部分的面积占整个图形的几分之几?
E、抓不变量:
11、正方形ABCD的边长为5厘米,△CEF的面积比△ABE的面积大5平方厘米,求A D
C
E B
CE的长。 F 78
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
12、已知长方形ABCD,长是8厘米,宽是6厘米,阴影①比阴影②面积小10.5平方厘
D
13、在平行四边形BCDG中,BC长10厘米,直角三角形ABC的直角边AB的长是8厘米,已知阴影部E D A 分的面积比△AEF的面积大10平方厘米。求BF的长? F G
A ② B 米,求线段CE的长? F ① C E
C
B 14、已知半圆的半径是4,阴影部分①比阴影部分②面积大4.44平方厘米,求BC的
79
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 长?
②
C ①
A B 15、如图三角形ABC与三角形DEF是两个完全一样的三角形,已知AB=12,BE=5,DG=4,求阴影部分的面积?
A D G B
C F
E 16、如图,OB把半径为6厘米,圆心角为900的扇形分成两部分,扇形OBC的面积是扇
C 甲 形OAB面积的2倍。ODBE是长方形,那么图中甲的面积比乙的面积B 少? 乙 D A 大多E O
80
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
F、“一半”的应用:
17、已知长方形的长为8厘米,宽为6厘米,求阴影部分的面积?
18、已知平行四边形被分为4个三角形,已知其中3个三角形有面积分别为11、30、43平方厘米,那么阴影部分的面积为多少平方厘米?
6
8
19、如图所示,已知平行四边形中的3个三角形的面积分别为7、2、9平方厘米,那么阴影部分的面积为多少平方厘米?
11
43 30
9 7 7 2
81
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
20、如图所示,已知正方形图中的五块面积分别为65、20、50、15、70平方厘米,那么阴影部分的面积为多少平方厘米?
20 65
50
70 15
21、在平行四边形ABCD中,三角形ABP的面积为15,三角形PBC的面积为34,那么阴影部分的面积为多少平方厘米?
A P D
B C
22、ABCD是正方形,EDGF是长方形,CD=4厘米,DG=5厘米,求宽DE=?
A E D
F
B G C 82
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
23、在长方形ABCD中,三角形ABP的面积为12,三角形PBC的面积为21,那么阴影部分的面积为多少平方厘米?
A
B P D
C
24、平行四边形ABCD中,被两条直线分成四个平行四边形,已知平行四边形PFBG=26平方厘米,平行四边形DHPE=16平方厘米,那么阴影部分的面积为多少平方厘米?
E A P G F C B D
H 25、正方形外面有A、B两点,图形内所标数据分别为各小三角形的面积,那么阴影部分的面积为多少平方厘米?
A
0.6 2
1.5 B
0.8 3
0.5
83
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
26、如图,ABCD为平行四边形,三角形DCE的面积是97平方厘米,那么阴影部分的面积为多少平方厘米?
D
A E C B F 27、如图,在四边形ABCD中,DCFG为正方形,ADEB为梯形,DE=30厘米,DG=24厘米,D A
C AB=39厘米,求梯形ABED的面积?
E F
G B
28、如图,长方形被分成四个小三角形,其中一个三角形占长方形面积的21%,另一个
21%
面积为87平方厘米,求长方形的面积?
A 87
29、在四边形ABCD中,AB=BC=10厘米,BE=8厘米,求AD的长? E 84
D
B C
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
30、在正方形ABCD中,AB=8厘米,AF=10厘米,求DE的长? A D
B E F C 31、BD、CF将长方形ABCD分成4块,红色三角形面积是4平方厘米,黄色三角形面积是
A
F 绿色
红色 黄色 E D
6平方厘米,绿色四边形的面积是多少平方厘米?
B C
85
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
32、AED和BFC是两个相等的等腰直角三角形,面积都是2003平方厘米,求平行四边形
A B F ABCD的面积? E D C
33、AE:ED=9:5,BF:FC=7:4。比较红色与蓝色面积的大小。
A E D
蓝
红 红
蓝 B
F C
G、等积变换:
34、2
A 三角形ABC的面积为1,AE=ED,BD=3 BC,求阴影部分的面积。
E F B D C
86
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
2
35、如图所示,BD= BC,AE=ED,若三角形ABC的面积是14平方
3F D 米,求阴影部分的面积。 C A 厘
B E
36、三角形ABC的面积是40平方厘米,AE=ED,DC=2DB,则阴影部分的面积是
A 多少平F 方厘米? E D C
B
37、三角形ABC的面积是12平方厘米, EC=2AE,F是中点,则阴影部分的面积是多少
F B D A E 平方厘米?
C
38、由大小两个正方形组成的图形中,小正方形的边长是6厘米,则阴影部分的面积
87
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 是多少平方厘米?
39、由大小两个正方形的边长分别是10厘米、6厘米,则阴影部分的面积是多少平方厘米?
40、已知长方形的长是15厘米,宽是8厘米,四边形EFGH的面积是12平方厘米,求空白
A
E B
F 12 H G
D
部分的面积?
C
41、已知长方形的长是8厘米,宽是6厘米,四边形EFGH的面积是3平方厘米,求阴影部分的面积? A
F
G H E D
B
C
88
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
H、构造法:
42、如图,求四边形的面积是多少?(单位:厘米)
450 7
3 43、一个等腰直角三角形的斜边长6厘米,求它的面积?
44、一个正方形的对角线长5厘米,求这个正方形的面积。
45、一个直角三角形的斜边长是10厘米,两直角边的差是3厘米,求这个直角三角形
89
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 的面积?
46、一个直角三角形的斜边长是15厘米,两直角边的差是4厘米,求这个直角三角形的面积?
47、如图,小正方形的边长是3厘米,大正方形的边长是5厘米,求阴影部分的面积是多少?
I、比例法:
48、四边形的两条对角线,将四边形分为四个小三角形,已知其中三个三角形的面积分别是15平方米、75平方米、65平方米,求阴影部分的面积?
15 65 75 90
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
49、一个长方形被两条直线分成四个长方形,其中三个的面积分别是20平方米、25平方米、30平方米,求阴影部分的面积?
25 20 30
50、一个长方形被四条直线分成九个长方形,其中五个的面积分别是1、2、3、4、51 2 3 4 5 平方厘米,求阴影部分的面积?
51、如图所示,图形内所标数据分别为各小长方形的面积,那么大长方形的面积是多少?
20 30 36 16
12
91
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 52、如图所示,已知梯形中的两个小三角形的面积为3、9平方厘米,那么梯形的面积是多少?
9
3 53、如图所示,已知梯形ABCD中,三角形CDE的面积为20平方厘米,AE:ED=2:5,那
A E 20
C
B 么梯形的面积是多少?
D
54、如图所示,已知梯形ABCD中,三角形ADE的面积为60平方厘米,AB:CD=1:3,那么
A 60 E B 梯形的面积是多少?
D C
55、如图,在正方形中,放了三个同样大的小正方形,已知绿色部分的面积是20,蓝色部分的面积是14,红色部分的面积是10,求大正方形的面积?
蓝 绿 红 92
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
56、如图所示,图中的数据为该三角形的面积,求阴影部分的面积?
5 8 10
57、如图所示,图中的数据为该三角形的面积,求阴影部分的面积?
2 3 4
58、如图所示,图中的数据为该三角形的面积,求阴影部分的面积?
7 5 8
6
93
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 59、如图所示,图中的数据为所在小三角形的面积,求大三角形的面积?
40 84
35 30
J、利用r2和r3代换
60、正方形中,最大圆的面积占正方形面积的(—)≈( )%;圆中,最大正方形的面积占圆面积的(—)。
61、下图中,已知正方形的面积是20平方厘米,求图中阴影部分的面积。
62、如图,扇形的面积是157平方厘米,求图中阴影部分的面积。
63、如图,等腰直角三角形的面积是10平方厘米,求图中阴影部分的面积。
94
第十二讲 求图形面积的几种常用方法 64、图中三角形ABC的面积是40平方厘米,求图中阴影部分的面积。 A
C B
65、下图中,AOB是等腰直角三角形,已知阴影部分的面积是20平方厘米,求圆环的面积。
O
A
B
66、下图中,AOB是等腰直角三角形,已知阴影部分的面积是50平方厘米,求圆环的面积。
A O B 95
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
67、下图中,已知阴影部分的面积是40平方厘米,求圆环的面积。
68、下图中,等腰直角三角形的面积20平方厘米,求阴影部分的面积是多少平方厘米?
69、正方体的棱长与圆柱的底面半径、高都相等。已知正方体的体积是50立方厘米,那么圆柱的体积是多少立方厘米?
70、正方体的棱长与圆柱的底面半径、高都相等。已知圆柱的体积是157立方厘米,那么正方体的体积是多少立方厘米?
96
第十二讲 求图形面积的几种常用方法
71、正方体的棱长与圆锥的底面半径、高都相等。已知正方体的体积是20立方厘米,那么圆柱的体积是多少立方厘米?
97
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