在計(jì)算圖形的面積時(shí),規(guī)則圖形可直接用面積公式算出面積。而遇到 無法直接用公式計(jì)算面積的圖形時(shí),可以運(yùn)用“分割”“添補(bǔ)”等方法將圖 形進(jìn)行轉(zhuǎn)化,再用面積公式計(jì)算出所求圖形的面積。無論圖形怎么變換,“分 割”“添補(bǔ)”總能提供智慧的解決方法。
一、巧用“分割”
“分割”的方法就是將原來的圖形分成若干個(gè)規(guī)則的圖形。目前,對于 沒有面積計(jì)算公式的不規(guī)則圖形,我們通常采用“分割”的方式,將它變成 規(guī)則圖形,從而計(jì)算面積。當(dāng)然,有時(shí)候?qū)⒁?guī)則圖形進(jìn)行“分割”也會(huì)獲得 新的思路。
例題 1 :如圖 1 所示,等邊三角形的邊長為 3 厘米,正六邊形的邊 長為 1 厘米。如果等邊三角形與正六邊形的面積比為 a:2,則 a=( )。
以上兩個(gè)圖形本就是規(guī)則圖形,一個(gè)是等邊三角形,一個(gè)是正六邊形。 要想知道 a 是多少,就得知道兩個(gè)圖形的面積分別是多少。但是三角形中缺 少高的條件,又該如何計(jì)算等邊三角形的面積呢?
我們可以這樣思考 :
根據(jù)兩個(gè)圖形在邊長上的關(guān)系,把兩個(gè)圖形都進(jìn)行分割(如圖 2)。顯然, 分割后得到的所有小等邊三角形的邊長都是 1 厘米,大小相等。從圖 2 中可 以看出,大等邊三角形平均分成了 9 個(gè)完全一樣的小三角形,正六邊形平均 分成了 6 個(gè)完全一樣的三角形。大等邊三角形與正六邊形的面積比 9:6=3:2, 所以 a=3。
此時(shí)我們用“分割”的方法進(jìn)行了巧妙的轉(zhuǎn)化,不用求出兩個(gè)圖形的面積, 題目也迎刃而解了。在這里,“分割”法為規(guī)則圖形面積比的問題提供了良好 的助力。
二、巧用“添補(bǔ)”
一般來說,需要“添補(bǔ)”的圖形都不規(guī)則,不易計(jì)算,因此需要將其“補(bǔ)” 成一個(gè)規(guī)則圖形幫助求解。“添補(bǔ)”的關(guān)鍵在于,要根據(jù)原圖形的特點(diǎn),將其 添補(bǔ)成一個(gè)常見的,且易于求解的圖形。還有一些圖形,看似用“分割”更好 解決,但是分割后結(jié)合題目中的條件,依然無法求解。這個(gè)時(shí)候就要轉(zhuǎn)換思路, 想一想,是不是用“補(bǔ)”更加合適呢?
例題 2 :在四邊形 ABCD 中(如圖 3),∠ A = ∠ C = 90° , ∠ B = 45°,且 AD 是 2 厘米,BC 是 4 厘米,四邊形 ABCD 的 面積是多少平方厘米呢?
顯然,四邊形 ABCD 是不規(guī)則圖形,想要直接求出四邊形的面積是不可能 的。即便是采用“分割”的方法,把四邊形 ABCD 分割成兩個(gè)三角形也很難求解。 但若采用“添補(bǔ)”的方法,就會(huì)“柳暗花明又一村”。
通過觀察,我們可以延長 BA、CD 相交于點(diǎn) E(如圖 4),四邊形 ABCD 的面積等于三角形 EBC 與三角形 EAD 的面積之差,而兩個(gè)三角形都是等腰 直角三角形,并且已知 AD 與 BC 的長度,那么,問題迎刃而解 :BC=CE=4, 4×4÷2 求出三角形 EBC 的面積。AD=AE=2,再用 2×2÷2 求出三角形 EAD 的面積,最后求出三角形 EBC 和三角形 EAD 的面積之差,得出 6 平方厘米, 也就是四邊形 ABCD 的面積。
三、小試牛刀
在解決圖形面積相關(guān)問題上,需要我們仔細(xì)觀察,認(rèn)真比較 :哪一種 方法更適合解決此類問題呢?如果選擇正確的方法,將事半功倍。
課后練習(xí) 1:在一個(gè)大正方形中(如圖 5),有兩個(gè)涂色的小正方形, 較小的涂色小正方形的面積與較大的涂色小正方形的面積比是多少?
解 :如圖 6 所示,選擇“分割”的方法。將半個(gè)正方形平均分成 9 個(gè)完 全一樣的小三角形,較小的涂色正方形有這樣的 4 份。所以較小的涂色正方 形占半個(gè)大正方形的4/ 9 。將半個(gè)正方形平均分成 4 個(gè)完全一樣的較小三角形, 較大的涂色正方形有這樣的 2 份,所以較大的涂色正方形面積占半個(gè)大正方 形的 1/2。4/9 ÷1/2 = =8 :9,較小的涂色正方形的面積與較大的涂色正方形的 面積比是 8 :9。
課后練習(xí)2:圖7是由三個(gè)正方形和一個(gè)長方形組成的圖形單位:厘米),線段AB將該圖形分成面積相等的兩部分,圖中長方形的長是()厘米。
解:仔細(xì)觀察,就會(huì)發(fā)現(xiàn)采用“分割”的方法計(jì)算各部分面積,再求長方形的長是多少會(huì)很難。但如果將圖的左下角和右上角補(bǔ)上,使之成為—個(gè)完整的長方形,使可以知道補(bǔ)上的兩部分的面積相等(如圖8。
右上角添補(bǔ)的圖形①面積是8×(10-8)=16平方厘米,圖形②面積是6×(10-6)=24平方厘米,將兩個(gè)部分合起來是40平方厘米,因此左下角添補(bǔ)的長方形面積也是40平方厘米。而已知左下角所補(bǔ)長方形的寬是10-5=5厘米,故其長為40 ÷5=8厘米。
我愛學(xué)·數(shù)學(xué)(高年級)2024年2期