第六講 圖形面積
簡單的面積計算是小學(xué)數(shù)學(xué)的一項重要內(nèi)容.要會計算面積,首先要能識別一些特別的圖形:正方形、三角形、平行四邊形、梯形等等,然后會計算這些圖形的面積.如果我們把這些圖形畫在方格紙上,不但容易識別,而且容易計算.
上面左圖是邊長為 4的正方形,它的面積是 4×4= 16(格);右圖是 3×5的長方形,它的面積是 3×5= 15(格).
上面左圖是一個銳角三角形,它的底是5,高是4,面積是 5×4÷2= 10(格);右圖是一個鈍角三角形,底是4,高也是4,它的面積是4×4÷2=8(格).這里特別說明,這兩個三角形的高線一樣長,鈍角三角形的高線有可能在三角形的外面.
上面左圖是一個平行四邊形,底是5,高是3,它的面積是 5× 3= 15(格);右圖是一個梯形,上底是 4,下底是7,高是4,它的面積是
(4+7)×4÷2=22(格).
上面面積計算的單位用“格”,一格就是一個小正方形.如果小正方形邊長是1厘米,1格就是1平方厘米;如果小正方形邊長是1米,1格就是1平方米.也就是說我們設(shè)定一個方格的邊長是1個長度單位,1格就是一個面積單位.在這一講中,我們直接用數(shù)表示長度或面積,省略了相應(yīng)的長度單位和面積單位.
6.1 三角形的面積
用直線組成的圖形,都可以劃分成若干個三角形來計算面積.三角形面積的計算公式是:
三角形面積= 底×高÷2.
這個公式是許多面積計算的基礎(chǔ).因此我們不僅要掌握這一公式,而且要會靈活運用.
例1 右圖中BD長是4,DC長是2,那么三角形ABD的面積是三角形ADC面積的多少倍呢?
解:三角形ABD與三角形ADC的高相同.
三角形ABD面積=4×高÷2.
三角形 ADC面積=2×高÷2.
因此三角形ABD的面積是三角形ADC面積的2倍.注意:三角形的任意一邊都可以看作是底,這條邊上的高就是三角形的高,所以每個三角形都可看成有三個底,和相應(yīng)的三條高.
例2 右圖中,BD,DE,EC的長分別是2,4,2.F是線段AE的中點,三角形ABC的高為4.求三角形DFE的面積.
解: BC= 2+ 4+ 2= 8.
三角形 ABC面積= 8× 4÷2=16.
我們把A和D連成線段,組成三角形ADE,它與三角形ABC的高相同,而DE長是4,也是BC的一半,因此三角形ADE面積是三角形ABC面積的一半.同樣道理,EF是AE的一半,三角形DFE面積是三角形ADE面積的一半.
三角形 DFE面積= 16÷4=4.
例3 右圖中長方形的長是20,寬是12,求它的內(nèi)部陰影部分面積.
解:ABEF也是一個長方形,它內(nèi)部的三個三角形陰影部分高都與BE一樣長.
而三個三角形底邊的長加起來,就是FE的長.因此這三個三角形的面積之和是
FE×BE÷2,
它恰好是長方形ABEF面積的一半.
同樣道理,F(xiàn)ECD也是長方形,它內(nèi)部三個三角形(陰影部分)面積之和是它的面積的一半.
因此所有陰影的面積是長方形ABCD面積的一半,也就是
20×12÷2=120.
通過方格紙,我們還可以從另一個途徑來求解.當(dāng)我們畫出中間兩個三角形的高線,把每個三角形分成兩個直角三角形后,圖中每個直角三角形都是某個長方形的一半,而長方形ABCD是由這若干個長方形拼成.因此所有這些直角三角形(陰影部分)的面積之和是長方形ABCD面積的的一半.
例4 右圖中,有四條線段的長度已經(jīng)知道,還有兩個角是直角,那么四邊形ABCD(陰影部分)的面積是多少?
解:把A和C連成線段,四邊形ABCD就分成了兩個,三角形ABC和三角形ADC.
對三角形ABC來說,AB是底邊,高是10,因此
面積=4×10÷2= 20.
對三角形 ADC來說, DC是底邊,高是 8,因此
面積=7×8÷2=28.
四邊形 ABCD面積= 20+ 28= 48.
這一例題再一次告訴我們,鈍角三角形的高線有可能是在三角形的外面.
例5 在邊長為6的正方形內(nèi)有一個三角形BEF,線段AE=3,DF=2,求三角形BEF的面積.
解:要直接求出三角形BEF的面積是困難的,但容易求出下面列的三個直角三角形的面積
三角形 ABE面積=3×6×2= 9.
三角形 BCF面積= 6×(6-2)÷2= 12.
三角形 DEF面積=2×(6-3)÷2= 3.
我們只要用正方形面積減去這三個直角三角形的面積就能算出:
三角形 BEF面積=6×6-9-12-3=12.
例6 在右圖中,ABCD是長方形,三條線段的長度如圖所示,M是線段DE的中點,求四邊形ABMD(陰影部分)的面積.
解:四邊形ABMD中,已知的太少,直接求它面積是不可能的,我們設(shè)法求出三角形DCE與三角形MBE的面積,然后用長方形ABCD的面積減去它們,由此就可以求得四邊形ABMD的面積.
把M與C用線段連起來,將三角形DCE分成兩個三角形.三角形 DCE的面積是 7×2÷2=7.
因為M是線段DE的中點,三角形DMC與三角形MCE面積相等,所以三角形MCE面積是 7÷2=3.5.
因為 BE= 8是 CE= 2的 4倍,三角形 MBE與三角形MCE高一樣,因此三角形MBE面積是
3.5×4=14.
長方形 ABCD面積=7×(8+2)=70.
四邊形 ABMD面積=70-7- 14= 49.