不规则图形的面积
例题精讲
本讲主要通过求一些不规则图形的面积,体会一种转化思想,重点在于把不规则图形转化为规则图形的方法,包括平移、旋转、割补、差不变原理,通过这些方法的学习,让学生体会求面积的技巧,提高学生的观察能力、动手操作能力、综合运用能力.
【例 1】 你有什么好的方法计算所给图形的面积呢?(单位:厘米)
4993499349934993 图1 图2 图3 【解析】 (方法一)采用分割法,可给原图分成两个长方形,(图1或图2)两个长方形的总面积就是所求的
面积.图1的面积是: 4?(9?3)?9?3?75(平方厘米).图2的面积是: (9?4)?3?9?4?75(平方厘米).
(方法二)采用补图法,如果补上一个边长是9厘米的正方形(图3),就成了一个面积是:
(4?9)?(9?3)?156(平方厘米)的大长方形.因此用这个长方形的面积减去所补正方形的面积,就是要求的图形面积(4?9)?(9?3)?9?9?75(平方厘米).
【巩固】如图是学校操场一角,请计算它的面积(单位:米)
40303020
【解析】 这是一个不规则图形,怎样使它能转化为我们熟悉的基本图形呢?可以在图中添上一条辅助线,把
多边形切割成上下两个长方形或左右两个长方形;也可以把多边形补充完整,成为一个长方形;
403030202030204030303040 图一 图二 图三
(30?40)?1200?1400?2600(平方米) 方法一:如图一,30?40?20?(20?30)?600?2000?2600(平方米) 方法二:如图二,20?30?40?(40?30)?(20?30)?30?30?3500?900?2600(平方米) 方法三:如图三,
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【巩固】如右图所示,图中的ABEFGD是由一个长方形ABCD及一个正方形CEFG拼成的,线段的长度如图
所示(单位:厘米),求ABEFGD的周长和面积.
AD410AD410HFEGCFEGC
【解析】 方法一:如果求出长方形的宽及正方形的边长,则图形ABEFGD的周长和面积可以求出.
而正方形的边长GC?DC?DG?AB?DG?10?4?6(厘米), 长方形的宽?BE?CE?10?6?4(厘米),所求图形的周长?10?2?6?2?4?4?40(厘米) 面积?S长方形ABCD?S正方形CEFG?10?4?6?6?76(平方厘米)
方法二:可以将线段GF、DG向外平移,得一个新的图形ABEH,
因为DG?HF,GF?DH,所以图形ABEH的周长就是图形ABEFGD的周长.而AB?BE?10(厘米),所以图形ABEH是边长为10厘米的正方形. 所求图形的周长?正方形ABEH的周长?10?4?40(厘米) 面积?S正方形ABEH?S长方形DGFH?10?10?6?4?76(平方厘米)
【总结】方法一是利用基本图形的周长及面积公式求解,因此首先要知道长方形的长、宽及正方形的边长.
方法二是利用转化的思想方法,将较复杂图形转化为基本图形,图形转化前后的周长不变,面积增加了,在计算时应减去增加的面积.
【巩固】求图中五边形的面积.
B10 B103645
【解析】 由图可见五边形为矩形切去一角得来,把切去的角补出来,它的一条直角边长6?3?3,斜边等于5,
1所以另一直角边为4,所以矩形的长为4?4?8,五边形面积6?8??4?3?42.
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【例 2】 (第三届”华杯赛口试试题”)这是一个楼梯的截面图,高280厘米,每级台阶的宽和高都是20 厘
米.问,此楼梯截面的面积是多少?
【解析】 如果把楼梯截面补成右图所示的长方形,那么此长方形高280厘米.宽300厘米,它的面积恰好是
(280?300)?2?42000(平方厘米). 所求截面的2倍.所以楼梯截面面积为
【巩固】如图是一个楼梯的截面图,每级台阶的宽和高都是20厘米.这楼梯的截面积是多少平方厘米?
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【解析】 先求出大三角形的两条直角边都是20?8?160(厘米),因此大三角形的面积为
160?160?2?12800(平方厘米);8个小三角形的面积为20?20?2?8?1600(平方厘米);因此这楼梯的截面积为12800?1600?14400(平方厘米).
【例 3】 有一块菜地长16米,宽8米,菜地中间留了宽2米的路,把菜地平均分成四块,每一块地的面积是
多少?
2米2米8米2米2米8米
【解析】 方法一:可以直接求出每小块菜地的长和宽,从而求出每小块菜地的面积;
[16?2)?2]?([8?2)?2]?7?3?21(平方米) 每一块地的面积是:(方法二:也可以求出这块地的总面积,再减去道路的面积,然后把剩余的面积四等分求出每小块菜
地的面积;每一块地的面积是: [16?8?(2?16?8?2?2?2)]?4?(128?44)?4?21(平方米)
方法三:还可以运用平移的方法,将道路移到菜地的边沿,先求出四个小长方形组成的长方形面积,
再求出其中每一小块菜地的面积.如图所示: ([16?2)?(8?2)]?4?84?4?21(平方米)
【例 4】 有10张长3厘米,宽2厘米的纸片,将它们按照下图的样子摆放在桌面上,那么这10张纸片所盖
住的桌面的面积是多少平方厘米?
16米16米
【解析】 通过操作,一张一张的添加,可以发现每多盖一张,遮住的面积增加2?1平方厘米,所以这10张纸
片盖住的面积是:3?2?2?1?9?24(平方厘米).
【例 5】 下图(单位:厘米)是两个相同的直角梯形重叠在一起,求阴影部分的面积.
20-55820820 【解析】 所求面积等于图中阴影部分的面积,为(20?5?20)?8?2?140(平方厘米).
【巩固】两个相同的直角三角形如下图所示(单位:厘米)重叠在一起,求阴影部分的面积.
ADBO32ECF
【解析】 阴影部分是一个高为3厘米的直角梯形,然而它的上底与下底都不知道,因而不能直接求出它的面
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积.因为三角形ABC与三角形DEF完全相同,都减去三角形DOC后,根据差不变性质,差应相等,即阴影部分与直角梯形OEFC面积相等,所以求阴影部分的面积就转化为求直角梯形OEFC的面积.直角梯形OEFC的上底为10?3?7(厘米),面积为(7?10)?2?2?17(厘米2). 所以,阴影部分的面积是17平方厘米。
【例 6】 如图,李大伯给一块长方形田地喷药,喷药器所能喷洒的范围是以李大伯的落脚点为中心,边长2
米的正方形区域,他从图中的A点出发,沿最短路线(图中虚线)走,走过88米到达B点,恰好把这块田地全部喷完,这块田地的面积是多少平方米?
A1米1米B
【解析】 从图中可以看出,李大伯每走1米,就能喷洒(2?1?)2平方米田地,李大伯一共走了88米,所以这
块田地的面积是2?88?176(平方米).
【例 7】 (第六届”走进美妙的数学花园”中国青少年数学论坛趣味数学解题技能展示大赛初赛)右图中甲的
面积比乙的面积大__________平方厘米.
4厘米乙8厘米甲6厘米
【解析】 甲的面积?白色三角形的面积?(8?6)?2?24(平方厘米),
乙的面积?白色三角形的面积?(8?4)?2?16(平方厘米), 所以,甲的面积?乙的面积?24?16?8(平方厘米)
【例 8】 右图中,矩形ABCD的边AB为4厘米,BC为6厘米,三角形ABF比三角形EDF的面积大9平方
厘米,求ED的长.
AFED
EC?(4?6?9)?6?2?5(厘米),ED?EC?DC?1(厘米). 【解析】
【巩固】如图所示,CA?AB?4厘米,△ABE比△CDE的面积小2平方厘米,求CD的长为多少厘米?
DCEABBC
BC△ABE△CDE【解析】 连接两点,由比的面积小2平方厘米,
根据差不变原则可得2?S△CDE?S△ABE??S△CDE?S△CBE???S△ABE?S△CBE?
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?S△CDB?S△ABC由于S△ABC?4?4?2?8(平方厘米),所以 S△CDB?8?2?10,所以CD?10?2?4?5(厘米)
【巩固】如图,平行四边形ABCD种,BC?10cm,直角三角形ECB的边EC?8cm,已知阴影部分的总面
积比三角形EFG的面积大10cm2,求平行四边形ABCD的面积.
EAFGD
【解析】 三角形面积?底?高?2.
SSABCDABCDBC?S?SABFEBC?SCDG?S梯形FBCG?SEFG?10?S梯形FBCG?10?10?8?2?10?50(cm2)
【例 9】 如图,ABCD是7?4的长方形,DEFG是10?2的长方形,求BCO与EFO的面积差.
ABABDGCOEFDCOEF G【解析】 如右图所示,我们把BCO与EFO同时补上阴影部分,则它们的差是不变的,即有:
SSBCOBCO?S?SEFOEFO?(SBCO?S阴影)?(SEFO?S阴影)?SBHF?SCEFH?(4?2)?(10?7)?2?(10?7)?2?3
本题还可以按照下面添加辅助线的方法去解答,可以让学生自己试试看.
ABABABDGCOEFDGCOEFDGCOEF
【例 10】 有一个长方形菜园,如果把宽改成50米,长不变,那么它的面积减少680平方米,如果使宽为
60米,长不变,那么它的面积比原来增加2720平方米,原来的长和宽各是多少米?
5060680平方米2720平方米
【解析】 根据题意,可以用下图表示增减变化的情况,从图中可以看出,原来长方形的长为
(2720?680)?(60?50)?340(米),宽为680?340?50?52(米).
【巩固】有一个长方形,如果宽减少2米,或长减少3米,则面积均减少24平方米,求这个长方形的面积?
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