第19篇|组合图形的面积:掌握分割与添补,化复杂为简单
第四专题:多边形的面积
本篇核心:理解组合图形的面积可以通过分割、添补来计算,能够根据图形特征选择方法,正确使用长方形、三角形和梯形等面积公式,并解决实际问题。
前面三篇,我们依次学习了平行四边形、三角形和梯形的面积。生活中的花坛、广告牌和建筑平面却不一定是单一的图形。
面对组合图形,不必寻找一条全新的面积公式。关键是把它转化成已经会计算的简单图形。
一、核心知识:抓住这4点
① 分割法:把一个组合图形分成几块,再相加
如果一个组合图形可以分成两个或多个不重叠的简单图形,且没有遗漏,那么:
组合图形的面积=各部分面积之和。
例如,一块“房屋形”纸板由下方长方形和上方三角形组成:
- 长方形长12厘米、高6厘米。
- 三角形位于长方形上方,底边与长方形上边完全重合,底长12厘米,对应的高4厘米。
- 两部分内部不重叠。
长方形面积:12×6=72(平方厘米)。
三角形面积:12×4÷2=24(平方厘米)。
总面积:72+24=96(平方厘米)。
注意:共用的边不产生面积,计算时不能把某一块重复算两次。
② 添补法:先看作一个大图形,再减去缺少的部分
有些图形可以看成一个大长方形挖去了一个小长方形。
例如,一块长15厘米、宽10厘米的长方形纸板,从右上角剪去一个长5厘米、宽4厘米的小长方形。
- 原长方形面积:15×10=150(平方厘米)。
- 被剪去部分面积:5×4=20(平方厘米)。
- 剩余面积:150-20=130(平方厘米)。
所以:组合图形的面积=外围大图形面积-缺少部分面积。
这里的“添补”是为了计算方便,不能把补出来的部分也算进原图形。
③ 先认清图形,再找全必要的长度
常用面积公式:
- 长方形面积=长×宽。
- 正方形面积=边长×边长。
- 平行四边形面积=底×对应的高。
- 三角形面积=底×对应的高÷2。
- 梯形面积=(上底+下底)×高÷2。
如果一道题没有直接给出某一段的长度,可以利用总长度与已知部分求出。
例如:长方形总长20厘米,左上方保留的一段长13厘米,那么右上角被剪去部分的宽为20-13=7(厘米)。
计算组合图形时,先检查每个小图形所需的底、高、长、宽是否齐全;不够时先求缺少的长度。
④ 同一图形可能有不同算法,要检查是否重算或漏算
例如,一个长方形的右侧紧贴着一个三角形,两部分只共用一条边,内部没有重叠。
- 长方形长10米、宽6米。
- 三角形以长方形右侧6米的边为底,对应的高为4米。
面积=10×6+6×4÷2=72(平方米)。
验算时可以想一想:组合图形面积一定大于其中任何一个组成部分的面积,也不能大于一个确实包住整个图形的外围图形面积。
二、典型例题:三种解题方法要会
例1|分割成两个图形,分别求面积
一块标志牌由一个长方形和上方一个三角形拼成。长方形长12厘米、高6厘米;三角形的底与长方形上边完全重合,对应的高为4厘米。两部分没有重叠。求标志牌面积。
思路:长方形面积加三角形面积。
12×6+12×4÷2=72+24=96(平方厘米)。
答案:96平方厘米。
例2|从大图形里减去缺少的部分
一块长15厘米、宽10厘米的长方形纸板,从右上角剪去长5厘米、宽4厘米的小长方形。剩余面积是多少?
思路:先求整个长方形面积,再减去剪去部分的面积。
15×10-5×4=150-20=130(平方厘米)。
答案:130平方厘米。
例3|用梯形和长方形组成新图形
一个图形由下方长方形和上方梯形组成。长方形长10米、高3米;梯形的下底与长方形上边完全重合,长10米,上底长6米,高4米。求整个图形的面积。
思路:分割成一个长方形和一个梯形。
长方形面积:10×3=30(平方米)。
梯形面积:(6+10)×4÷2=32(平方米)。
总面积:30+32=62(平方米)。
答案:62平方米。
三、专项训练(建议先独立完成)
本篇不依赖插图。每道题都已写明图形的组成、相邻位置及尺寸,建议边读题边画草图。
A组|基础掌握(5题)
- 一个图形由下方长方形和上方三角形组成,内部不重叠。长方形长8厘米、高5厘米;三角形的底与长方形上边完全重合,高3厘米。求整个图形的面积。
- 一块长12厘米、宽9厘米的长方形纸板,从右下角剪去长4厘米、宽3厘米的小长方形。求剩余面积。
- 一个图形由下方长方形和上方梯形组成,内部不重叠。长方形长6厘米、高7厘米;梯形下底与长方形上边完全重合,上底长3厘米,高4厘米。求总面积。
- 一块长10米、宽6米的长方形地块,其右侧紧贴着一块三角形地块。三角形以长方形右侧6米的边为底,对应的高为3米。两块地内部不重叠。求总面积。
- 一块长15米、宽8米的长方形地块,从左下角挖去一个长6米、宽3米的小长方形。求剩余面积。
B组|易错辨析(5题)
- 一块图形由长10厘米、宽6厘米的长方形和右侧一个三角形组成,内部不重叠。三角形以长方形右侧6厘米的边为底,高4厘米。小明算成10×6+6×4=84(平方厘米)。他算得对吗?正确面积是多少?
- 一块图形由长12厘米、高5厘米的长方形和上方一个三角形组成,两部分不重叠。三角形的底与长方形上边重合,高4厘米。小丽算成12×5+12×4=108(平方厘米)。请判断并改正。
- 一个图形由下方长方形和上方梯形组成。长方形长10米、高3米;梯形下底与长方形上边重合,上底6米、高4米。小刚算成10×3+(6+10)×4=94(平方米)。请判断并改正。
- 一块长20厘米、宽12厘米的长方形纸板,在内部挖去一个长8厘米、宽5厘米的长方形孔。有人认为剩余面积等于20×12+8×5=280(平方厘米)。请判断并改正。
- 一块长10米、宽6米的长方形地块,右侧紧贴着另一块长方形地块,两块地内部不重叠。右侧长方形沿竖直方向的边长3米,向右伸出的宽为200厘米。求组合地块的总面积(平方米)。
C组|实际应用(3题)
- 学校有一块长18米、宽12米的长方形花坛,沿其中一个角剪去一块直角三角形区域。该三角形的两条直角边分别沿花坛相邻两边,长6米和4米。剩余花坛面积是多少平方米?
- 一块展示板由下方长方形和上方三角形组成,内部不重叠。长方形宽2.4米、高1.5米;上方三角形的底与长方形上边完全重合,高0.8米。制作5块相同的展示板共需多少平方米材料?(不考虑损耗)
- 一块绿地由下方长方形和上方梯形组成,内部不重叠。长方形长14米、宽10米;梯形的下底与长方形上边完全重合,上底8米,高6米。绿地的总面积是多少平方米?
D组|思维提升(2题)
- 一块长20厘米、宽12厘米的长方形纸板,从右上角剪去一个小长方形。剪去后,纸板上方剩余的水平边长13厘米;剪去部分沿右边向下的深度为4厘米。求剩余面积,并说明缺少的一个长度怎样求出。
- 一块图形由一个长18米、宽10米的长方形和右侧一个三角形组成,内部不重叠。三角形以长方形右侧10米的边为底,顶点位于这条边中点的正右方6米处。
(1)用分割法求组合图形面积。
(2)用一个长24米、宽10米的外围长方形减去右上角和右下角两个三角形,再求一次面积。
(3)说明为什么两种方法的结果相同。
四、参考答案与解析
A组|基础掌握
第1题:52平方厘米。
解析:长方形面积为8×5=40(平方厘米),上方三角形面积为8×3÷2=12(平方厘米),总面积40+12=52(平方厘米)。
第2题:96平方厘米。
解析:整个长方形面积为12×9=108(平方厘米),剪去部分面积为4×3=12(平方厘米),剩余108-12=96(平方厘米)。
第3题:60平方厘米。
解析:长方形面积为6×7=42(平方厘米),梯形面积为(3+6)×4÷2=18(平方厘米),总面积42+18=60(平方厘米)。
第4题:69平方米。
解析:长方形面积为10×6=60(平方米),三角形面积为6×3÷2=9(平方米),合计60+9=69(平方米)。
第5题:102平方米。
解析:完整长方形面积为15×8=120(平方米),挖去部分面积为6×3=18(平方米),剩余120-18=102(平方米)。
B组|易错辨析
第6题:错误,正确面积是72平方厘米。
解析:小明漏掉了计算三角形面积时的“÷2”。正确列式为10×6+6×4÷2=60+12=72(平方厘米)。
第7题:错误,正确面积是84平方厘米。
解析:长方形面积为12×5=60(平方厘米);上方三角形面积应为12×4÷2=24(平方厘米),不是48平方厘米。总面积60+24=84(平方厘米)。
第8题:错误,正确面积是62平方米。
解析:梯形的面积要除以2。正确列式为10×3+(6+10)×4÷2=30+32=62(平方米)。
第9题:错误,正确剩余面积是200平方厘米。
解析:内部挖空的部分必须从原面积中减去,而不是加上。20×12-8×5=240-40=200(平方厘米)。
第10题:66平方米。
解析:先统一单位,200厘米=2米。左侧长方形面积为10×6=60(平方米),右侧长方形面积为3×2=6(平方米),两部分内部不重叠,总面积60+6=66(平方米)。
C组|实际应用
第11题:204平方米。
解析:原花坛面积为18×12=216(平方米)。剪去的直角三角形面积为6×4÷2=12(平方米)。剩余216-12=204(平方米)。
答:剩余花坛面积是204平方米。
第12题:22.8平方米。
解析:一块展示板的长方形部分面积为2.4×1.5=3.6(平方米),三角形部分面积为2.4×0.8÷2=0.96(平方米)。一块面积3.6+0.96=4.56(平方米),5块共4.56×5=22.8(平方米)。
答:不考虑损耗,共需22.8平方米材料。
第13题:206平方米。
解析:长方形面积为14×10=140(平方米);梯形面积为(8+14)×6÷2=66(平方米);总面积140+66=206(平方米)。
答:绿地的总面积是206平方米。
D组|思维提升
第14题:212平方厘米。
解析:被剪去的小长方形宽为20-13=7(厘米),高为4厘米,面积7×4=28(平方厘米)。原长方形面积20×12=240(平方厘米),剩余240-28=212(平方厘米)。
答:剩余面积是212平方厘米。解题前要先从总长度中减去已知部分,求出剪去区域的宽。
第15题:(1)210平方米;(2)210平方米;(3)两种方法计算的是同一个组合图形的面积。
解析:
分割法:长方形面积18×10=180(平方米),右侧三角形的底为10米、对应的高为6米,面积10×6÷2=30(平方米)。总面积180+30=210(平方米)。
添补法:外围长方形面积24×10=240(平方米)。因三角形顶点与原长方形右侧中点处在同一高度,右上角与右下角各有一个直角三角形空缺,它们的两条直角边分别长6米和5米,各自面积6×5÷2=15(平方米)。所以组合图形面积为240-15-15=210(平方米)。
两种方法都是在不遗漏、不重复的前提下求同一块区域的面积,所以结果相同。
五、本篇总结
组合图形的面积,关键是把复杂图形转化为已经学过的简单图形,再选择合理的计算顺序。
① 学会分割:将图形分成不重叠、不遗漏的简单图形,分别求面积后相加。
② 学会添补:先求外围大图形面积,再减去不属于原图形的部分。
③ 找准条件:辨清长、宽、底和对应的高;遇到缺少的长度,先用总长度与部分长度求出。
④ 避免易错:三角形、梯形不要漏掉“÷2”;挖空区域要相减;长度单位要先统一。
⑤ 学会验算:同一图形可以尝试不同分割方式,利用两种算法比较,检查是否重复计算或遗漏区域。
达标标准:能够根据文字描述画出简单的组合图形示意图,独立选择分割法或添补法,正确列式计算面积,并能解释每一步对应的图形部分。
下一篇预告:多边形面积综合应用——综合运用平行四边形、三角形、梯形与组合图形的面积知识。
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