求图形面积问题中的数学思想方法

发表时间:2021/9/7   来源:《中小学教育》2021年第5月第12期   作者:王利静1 王书和1 寇树峰2 李淑芹2
[导读]
        王利静1 王书和1  寇树峰2 李淑芹2
        1.河北省承德市兴隆县第二中学  河北省承德市 067300
        2.河北省承德市第二中学 河北省承德市 067000   
        
        初中数学的学习中有很多求图形面积的问题,图形有多种多样,求图形的面积的方法也有很多种。
        一、规则图形面积求解。
        规则图形面积求解方法,最基础、最简单、最常用的就是公式法
名称
图形
公式
长方形

S=ab
菱形

S=ab
正方形

S=a2
三角形

S=ah
平行四边形

S=ah
梯形

S= (a+b)h


S=πr2
扇形

S=πr2
        例如:菱形的两条对角线长分别为6和8,
        则其面积为:S=×6×8=24
        二、非规则图形面积的求解
        有很多不是上面的规则图形,不能运用公式法来直接求面积,或者有些虽然是规则图形,但是无法求出公式中对应量,也不能直接求出面积,就得选择其他方法,总结出如下几种方法:
        (一)坐标系中的割补法
        1.利用补形法求图形的面积

       
      
解:过点A、C分别作平行于y轴的直
线,与过点B的平行于x轴的直线交于点D和
点E,则四边形ADEC为直角梯形.
        ∵A(-3,-1),B(1,3),C(2,-3),
        ∴AD=4,CE=6,DB=4,BE=1,DE=5.
   ∴S△ABC=(AD+CE)·DE-AD·DB-CE·BE=×(4+6)×5-×4×4-×6×1=14.
         2.利用分割法求图形的面积
                        
         S四边形OBCA=S△ACD+S梯形ODCB S四边形ABCD=S△ADE+S△BCF+S梯形EFCD
        例2:在如图所示的平面直角坐标
系中,四边形OABC各顶点坐标分别是
O(0,0)、A(-4,10)、B(-12,8)、
C(-14,0)、求四边形OABC的面积.
        解:过点A作AD⊥x轴,垂足为D,过点B作BE⊥x轴,垂足为E,则D(-4,0),E(-12,0).
        ∴BE=8,AD=10,OD=4,DE=8,CE=2.
        ∴S四边形OABC=S△AOD+S△BCE+S梯形ABED
        =OD·AD+CE·BE+(BE+AD)·DE
        =×4×10+×2×8+×(8+10)×8
        =100.
        (二)转化法
        例3:如图,正方形ABCD的边长为4 cm,
则图中阴影部分的面积为(B)
        A.4 cm2   B.8 cm2   C.12 cm2   D.16 cm2
        例4:如图,将n个边长都为2的正
方形按如图所示摆放,点A1,A2,…An
分别是正方形的中心,则这n个正方形重
叠部分的面积之和是(B)
        A.n    B.n-1     C.4(n-1)    D.4n
        例5:如图,在正方形ABCD中,O为对角线的交点,直角∠EOF绕点O旋转.若OE,OF分别与DA,AB延长线交于点G,H,则△AOE≌△BOF,△AOG≌△BOH,△OGH是等腰直角三角形,且S四边形OEBF=S正方形ABCD.
        


        还可以具体分为以下几种转化方法:
        1.直接相加法:如图,半圆的面积+正方形的面积=总面积
           
        2.相减法:如图,阴影面积=正方形面积-圆面积
           
        3.重新组合法:如图,沿两条对称轴剪开,重新组合成第二个图,阴影部分在四个角处,再用减法。
           
        4.添辅助线法:如图,连接CE,则CE∥AB,根据同底等高可得,阴影的面积就等于三角形ABE的面积。
         
        5.剪拼法:如图,把右侧阴影剪下来拼到左侧空白处成一个三角形,面积是正方形面积的一半。
                 
        6.平移法:如图,沿中间剪开,把左侧阴影平移到右侧空白处得阴影正好是一个正方形面积。
           
        7.对称填补法:做扇形ABC关于AB对称的扇形ABD,弓形CBD面积的一半就是原来阴影部分面积。
           
        8.重叠法:如图,用两个扇形面积的和减去一个正方形的面积就是阴影的面积。
                        
河北省教育科学规划一般课题《初中数学问题解决思想方法研究》,课题编号:1704076.
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