不规则图形面积的计算方法(整体分析在面积计算中的巧妙应用)
这节课我们来学习《整体分析》在面积计算中的巧妙应用,在小学数学中有一些求面积问题,直接计算会非常繁琐,这时就需要用“整体分析”法来解答。一起来看下面这几个例题:
【例1】下图是一个任意三角形,以它的三个顶点为圆心画三个半径为2厘米的小圆。求图中三个阴影部分的面积之和是多少?
解题分析:这个题目相信很多同学都是见过的,因为不知道三角形的三个角各是多少度,也就无法分别计算出图中三个阴影部分(即三个扇形)的面积。但是,我们都知道所有三角形的三个内角的度数之和都是180度,那么把图中这三个半径相等的阴影扇形“拼”在一起,就得到一个圆心角为“180度”的扇形。问题迎刃而解。其面积为:
3.14×2²÷2=6.28(平方厘米)
答:图中阴影面积为6.28平方厘米
【例2】平行四边形ABCD的面积是240平方厘米。如果在平行四边形内任意取一点O,连结AO、BO、CO和DO。三角形AOD与三角形BOC面积的一半,加上三角形AOB与三角形COD面积的1/3,得到多少平方厘米?
解题分析:因为“O”点是任意选取的,所以图中四个三角形的面积是不可能分别求出来的。本题要想解决,也只有通过“整体分析”法来推算。
过“O”点作AD和BC的平行线EF(见下图)。
这时,我们可以看出:三角形BOC与平行四边形BCFE同底、等高,所以三角形BOC的面积是平行四边形BCFE面积的一半。
同样道理,三角形AOD的面积也是平行四边形AEFD面积的一半。进而可得,三角形AOD与三角形BOC的面积之和正好是大平行四边形ABCD面积的一半。
同样,三角形AOB与三角形COD的面积之和也正好是大平行四边形ABCD面积的一半。
像这样从整体上抓住它们之间的联系,问题就变得格外简单了。列式如下:
240×1/2×1/2 240×1/2×1/3
=60 40
=100平方厘米)
答:得到的面积是100平方厘米。
【例3】已知一个四边形的两条边的长度和它的三个角的度数(如图),那么,这个四边形的面积是多少平方厘米?
解题分析:这道题目所给的条件看上去的确不算少,有的同学想采用化整为零的方法去解答,但化来化去,越化越复杂。怎样快速准确解答这道题目呢?其实,再简单不过了!
让我把这个四边形向上“延伸”(见下图)。
这时我们可以清楚地看出:补充而成的图形EBC是一个大的直角三角形,因为角C是45度角,所以角E也是45度。进而可知EB等于BC,也是7厘米。大三角形EBC的面积为:7×7÷2=24.5(平方厘米)。
更为有趣的是,“补”充上去的小三角形EAD也是一个等腰直角三角形,它的面积为:3×3÷2=4.5(平方厘米)。
原四边形的面积为:24.5-4.5=20(平方厘米)
答:这个四边形的面积为20平方厘米。
【例4】已知图中ABCD是一个长方形,它的面积是770平方厘米,又知图中阴影部分的面积之和是451平方厘米。那么四边形EFGO的面积是多少平方厘米?
解题分析:这个图形被分割得七零八落,要想分别求出每一小块的面积各是多少,显然是不可能的。因此必须进行整体分析。
在解题之前,我们必须明白两点:1.长方形的两条对角线AC和BD把长方形平均分成了四份,即:三角形AOD、AOB、BOC和COD的面积都为长方形ABCD的1/4;2.不管“F”点在BC边的什么位置上,三角形AFD的面积都为长方形面积的1/2,同时三角形ABR与三角形DCF的面积之和也为长方形面积的1/2。
为了叙述方便,我们把图形的各个部分用数字来代表(见下图):
三角形AOD的面积:770×1/4=192.5(平方厘米)
三角形①与②的和:451-192.5=258.5(平方厘米);
因为:① ③=② ④=770×1/4
所以:③ ④=770×1/4×2-①-②
=385-258.5
=126.5(平方厘米)
又因为:三角形AFD的面积为770×1/2平方厘米,
所以:⑤=770×1/2-770×1/4-(③ ④)
=385-192.5-126.5
=66(平方厘米)。
这道题目的解法还有好几种,但它们的共同点是把①与②、③与④分别合在一起去推算,而不能把它分开来。
【例5】正方形ABCD的对角线BD,被过A、C的两条平行线分成长都是1厘米的三段(如下图):BE=EF=FD=1厘米。求这个正方形ABCD的面积是多少平方厘米?
解题分析:这个题目求正方形的面积,但是没有直接告诉正方形的边长。题中告诉BE=EF=FD=1厘米,这样可以知道对角线BD=3厘米,同理另一条对角线AC=3厘米,而且我们知道正方形的两条对角线是相互垂直,而且平分。所以正方形的面积是:
3÷2×(3÷2)×1/2×4=4.5平方厘米
最后我们留一个思考题,如果有做出来的同学请把答案发上来。
下图中ABCD和CEFG分别是边长为5厘米和3厘米的两个正方形。图中四边形DHEL的面积是多少平方厘米?
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