【教师版】第3讲 · 平面图形的周长与面积
五年级奥数 · 教材第18–27页(第3讲全讲)
一、知识要点
基本公式回顾
本质:长方形C=2(a+b),S=ab;正方形C=4a,S=a²;平行四边形S=ah;三角形S=ah÷2;梯形S=(a+b)h÷2=mh。
适用:所有几何题的基础。求面积前先认准“底”和对应的“高”,三角形和梯形的高必须垂直于底。
- 先认准图形类型,选对公式。
- 三角形和梯形面积别忘÷2。
- 高必须画到对应底上,不能用邻边代替。
典型错误:三角形面积忘÷2;高和底不对应。
平移法求不规则周长
本质:把凹进去的横边往上平移补成大长方形,竖边左右平移;平移后多出的短边要补上。
适用:台阶形、凸字形、凹字形周长题。先补成规则长方形算一圈,再加上多出来的竖边长度。
- 把所有横线段向上/下平移,发现总长=2×长。
- 把竖线段向左/右平移,发现总长=2×宽+多出的短边。
- 列算式:大长方形周长+多出短边。
典型错误:只补横边忘记多出来的两个竖边;或多算。
面积差不变(重叠不影响差)
本质:甲阴影−乙阴影=(甲+空白)−(乙+空白),重叠部分在两边同时出现,相减时消掉。
适用:两个图形叠放,问两块阴影面积差。不用管重叠部分多大,直接用两个大图形面积相减。
- 设大图形面积a、b,重叠c。
- 甲阴影=a−c,乙阴影=b−c。
- 差=a−b,与c无关。
典型错误:硬算两块阴影各自面积,被重叠部分绕进去。
等积变换:同底等高三角形面积相等
本质:两个三角形底相同、高相同(或顶点在同一条平行于底的直线上),面积相等。
适用:梯形里一条对角线分出的两个三角形;长方形里对顶三角形。用来把阴影三角形换成同面积的空白三角形。
- 找公共底。
- 看顶点是否在平行于底的直线上。
- 是则面积相等,可互换。
典型错误:高不对应还硬说等积;平行线没找对。
二、典例精讲
典例 A1
求图3-1的周长(单位:厘米)。图为一个大长方形长50高40,上方中间凸一个小矩形,标注:凹口宽4,凸台高15,右侧凹口深5。
训练点:平移法求不规则周长。
提示:
1. 把所有横边向上平移,总长是多少?
2. 竖边方向:除了大长方形的两条高,上方凸出来的地方还多了几条竖边?
1横边平移后总长=50×2=100依据:上下横边平移补成50×40长方形,横边总长不变。
2竖边:左右外框各40,中间凸起两侧各15,左侧台阶高4,右侧凹槽深5依据:凸出来和凹进去的竖边都要数进去。
3凹槽比台阶多出来的部分(5−4)=1要减去依据:右侧凹槽深5、左侧台阶高4,两者高度差1在平移时被重复计算,需扣回。
4周长=100+40+40+15×2+4+5−(5−4)=218依据:照教材算式:50×2+40+5+15×2+4+40−(5−4)=218。
答:218厘米
典型错法:漏算凸台两侧竖边;或凹口处多算。
典例 A2
如图3-3,将一个正方形划分为9个小长方形,这些小长方形周长的总和是96厘米,那么这个大正方形的面积是多少平方厘米?
训练点:内部线被两个长方形共用,数边长。
提示:
1. 外面4条边只算1次。
2. 中间的横线和竖线各被两个长方形共用,每条算2次。
3. 9个小长方形需要几条内部线?横2条、竖2条。
1外框4条边各算1次=4a依据:属于最外层长方形。
2内部2横2竖共4条线,每条被两个长方形共用算2次=4×2a=8a依据:中间线在周长和里出现两次。
4a=8,面积=8×8=64依据:求边长再求面积。
答:64平方厘米
典型错法:内部线只算1次;或数错内部线条数。
典例 B1
如图3-16,正方形ABCD边长10厘米,长方形EFGH长8宽5,问阴影甲与阴影乙的面积差是多少?
训练点:面积差不变,与重叠无关。
提示:
1. 设正方形面积a,长方形面积b,重叠c。
2. 甲=a−c,乙=b−c。
3. 甲−乙=a−b。
3甲−乙=正方形−长方形=100−40=60依据:重叠c消掉。
答:60平方厘米
典型错法:去算重叠面积;或方向搞反。
典例 B2
如图3-17,正方形ABCD中,红、绿正方形面积分别52和13,红、绿正方形有一个顶点重合。黄色正方形一个顶点是红正方形对角线交点,另一个顶点是绿正方形对角线交点,求黄色正方形面积。
训练点:对角线交点即中心,黄边长=红半边长+绿半边长。
提示:
1. 红边长=√52,绿边长=√13。
2. 中心到顶点距离=边长的一半。
3. 黄边长=红边长÷2+绿边长÷2=(√52+√13)/2。
1红面积52,绿面积13,红是绿的4倍,红边长是绿的2倍依据:面积比=边长比²。
2黄边长=红边长÷2+绿边长÷2=绿边长+绿边长÷2=1.5×绿边长依据:中心连线。
3黄面积=(1.5)²×绿面积=2.25×13=29.25依据:面积比=边长比²。
答:29.25平方厘米
典型错法:不会用面积比推边长比;或黄边长关系搞错。
典例 C1
如图3-32,红、黄、绿三块大小相同的正方形纸片放在正方形盒底上相互重叠。露出部分红20,黄14,绿10,求盒底面积。
训练点:平移黄色纸片使黄绿露出面积相等。
提示:
1. 把黄片左移,黄减少的=绿增加的,黄绿总面积不变=24。
2. 移动后黄绿各12。
3. 盒底=红20+黄12+绿10+中间小条2=44,再按比例求。
1黄绿总面积=14+10=24,移动后各12依据:平移不改变黄绿和。
2长方形EFCD=20+10+2=32依据:红+绿+中间条。
3AE:ED=12:20=0.6依据:同宽矩形面积比=长比。
4盒底=32×(1+0.6)=51.2依据:宽相同,总长比=面积比。
答:51.2平方厘米
典型错法:不会平移凑等;比例方向反。
典例 C2
如图3-34,10个相同小长方形拼成大长方形,长6宽5,求小长方形周长。
训练点:观察行列关系列方程。
提示:
1. 横着看:6=3个小长。
2. 竖着看:5=1个小长+2个小宽。
2小长+2个小宽=5,2+2宽=5,宽=1.5依据:右侧竖看。
3周长=(2+1.5)×2=7依据:长方形周长公式。
答:7厘米
典型错法:行列关系看反;宽算错。
三、水平测试
A层
水平测试 A 第1题
两个正方形的边长相差8厘米,面积相差100平方厘米,这两个正方形边长分别为______厘米和______厘米。
答案:2.25和10.25
解析:设大b小a:b−a=8,b²−a²=(b−a)(b+a)=100,b+a=12.5;b=10.25,a=2.25。
水平测试 A 第2题
长方形ABCD中,BE=5,EC=4,CF=4,FD=1,求△AEF面积。
答案:20
解析:长方形5×9=45;减△ABE=5×5÷2=12.5,△ECF=4×4÷2=8,△ADF=1×9÷2=4.5;45−25=20。
水平测试 A 第3题
边长4和10的两个正方形如图放置,阴影面积是______。
答案:42
解析:阴影=(10−4)×(10+4)÷2=6×14÷2=42。
水平测试 A 第4题
三个正方形边长32、40、50厘米,阴影面积是______。
答案:2440
解析:阴影=50×40÷2+(40+32)×40÷2=1000+1440=2440。
水平测试 A 第5题
梯形ABCD被对角线BD分成两部分,△BDC比△ABD大10。上下底和15,差5,梯形面积是______。
答案:30
解析:上下底a+b=15,b−a=5→b=10,a=5;面积差=(b−a)h÷2=10→h=4;梯形面积=15×4÷2=30。
水平测试 A 第6题
大正方形边长6,小正方形边长4,阴影面积为______。
答案:14
解析:连GC:△ACG=(6−4)×6÷2=6,△CGF=4×4÷2=8,共14。
水平测试 A 第7题
正方形边长2、4、6、8、10,阴影面积是______。
答案:40
解析:10×10−(2×2+4×2+6×2+8×2+10×2)=100−60=40。
水平测试 A 第8题
长方形ABCD长是宽的2倍,CD=DE=2,阴影面积为______。
答案:8
解析:补左上角得16正方形,S1=S2=2,S3=4,阴影=16−2−2−4=8。
水平测试 A 第9题
A、B、C、D为正六边形四条边中点,六边形面积16,阴影面积是______。
水平测试 A 第10题
正方形中斜放长方形,四个等腰直角三角形面积18、18、50、50,正方形面积是______。
答案:256
解析:两个18拼边长6,两个50拼边长10,大正方形边长16,面积256。
水平测试 A 第11题
计算图3-13几何图形面积(菱形底8,下方凹两个小三角)。
答案:48平方厘米
解析:分割成6个对角线长4的小正方形,每个4×4÷2=8,共48。
水平测试 A 第12题
四边形ABCD四边都是10,AB上高8,求S1+S2。
答案:20
解析:S1+S4是四边形面积的1/4,10×8÷4=20。
水平测试 A 第13题
正方形ABCD边长5,E/F/G/H为各边中点,I/J/K/M为AM/DI/CJ/BK中点,IJKM也是正方形,求IJKM面积。
答案:5
解析:设IJKM边长a,四个三角形面积各a²,大正方形=5a²=25,a²=5。
B层
水平测试 A 第1题
两个正方形的边长相差8厘米,面积相差100平方厘米,这两个正方形边长分别为______厘米和______厘米。
答案:2.25和10.25
解析:设大b小a:b−a=8,b²−a²=(b−a)(b+a)=100,b+a=12.5;b=10.25,a=2.25。
水平测试 A 第2题
长方形ABCD中,BE=5,EC=4,CF=4,FD=1,求△AEF面积。
答案:20
解析:长方形5×9=45;减△ABE=5×5÷2=12.5,△ECF=4×4÷2=8,△ADF=1×9÷2=4.5;45−25=20。
水平测试 A 第3题
边长4和10的两个正方形如图放置,阴影面积是______。
答案:42
解析:阴影=(10−4)×(10+4)÷2=6×14÷2=42。
水平测试 A 第4题
三个正方形边长32、40、50厘米,阴影面积是______。
答案:2440
解析:阴影=50×40÷2+(40+32)×40÷2=1000+1440=2440。
水平测试 A 第5题
梯形ABCD被对角线BD分成两部分,△BDC比△ABD大10。上下底和15,差5,梯形面积是______。
答案:30
解析:上下底a+b=15,b−a=5→b=10,a=5;面积差=(b−a)h÷2=10→h=4;梯形面积=15×4÷2=30。
水平测试 A 第6题
大正方形边长6,小正方形边长4,阴影面积为______。
答案:14
解析:连GC:△ACG=(6−4)×6÷2=6,△CGF=4×4÷2=8,共14。
水平测试 A 第7题
正方形边长2、4、6、8、10,阴影面积是______。
答案:40
解析:10×10−(2×2+4×2+6×2+8×2+10×2)=100−60=40。
水平测试 A 第8题
长方形ABCD长是宽的2倍,CD=DE=2,阴影面积为______。
答案:8
解析:补左上角得16正方形,S1=S2=2,S3=4,阴影=16−2−2−4=8。
水平测试 A 第9题
A、B、C、D为正六边形四条边中点,六边形面积16,阴影面积是______。
水平测试 A 第10题
正方形中斜放长方形,四个等腰直角三角形面积18、18、50、50,正方形面积是______。
答案:256
解析:两个18拼边长6,两个50拼边长10,大正方形边长16,面积256。
水平测试 A 第11题
计算图3-13几何图形面积(菱形底8,下方凹两个小三角)。
答案:48平方厘米
解析:分割成6个对角线长4的小正方形,每个4×4÷2=8,共48。
水平测试 A 第12题
四边形ABCD四边都是10,AB上高8,求S1+S2。
答案:20
解析:S1+S4是四边形面积的1/4,10×8÷4=20。
水平测试 A 第13题
正方形ABCD边长5,E/F/G/H为各边中点,I/J/K/M为AM/DI/CJ/BK中点,IJKM也是正方形,求IJKM面积。
答案:5
解析:设IJKM边长a,四个三角形面积各a²,大正方形=5a²=25,a²=5。
水平测试 B 第1题
图3-19由1小正方形+8相同长方形拼成大正方形。小正方形面积1600,大正方形周长320,每个长方形周长是______。
答案:100
解析:大边长80,小边长40;长=(80−40)÷2=20?答100:长+宽=50,周长100。
水平测试 B 第2题
梯形内两三角形面积6和8,下底是上底2倍,阴影面积是______。
答案:16
解析:梯形高2.5h,ah=8;总面积=(a+2a)×2.5h÷2=7.5ah÷2=30;阴影=30−8−6=16。
水平测试 B 第3题
正六边形面积2016,A/B/C为三边中点,阴影面积是______。
答案:630
解析:分成24个小正三角形,阴影占7.5份:2016×7.5÷24=630。
水平测试 B 第4题
四边形ABCD面积36,AD=CD,DE=BE,AE=2,∠DEB=∠CBE=90°,四边形BCDE面积为______。
答案:30
解析:作正方形BEDF,S△CDF=S△ADE,BEDF=36,BE=6,BCDE=(4+6)×6÷2=30。
水平测试 B 第5题
等腰△ABC沿EF对折A与BC中点D重合。△ABC周长16,四边形BCEF周长10,BC=______。
答案:2
解析:△AEF周长=8,EF=(18−16)÷2=1,BC=2EF=2。
水平测试 B 第6题
直角△ABC∠C=90°面积12,AE=2CE,BD=CD,四边形ABDE面积为______。
答案:10
解析:设△CDE=S,△ACD=3S,△ABC=6S=12,S=2;ABDE=12−2=10。
水平测试 B 第7题
直角△ABC中BDEF为正方形,AF=9,CD=16,△ABC面积为______。
答案:294
解析:补长方形9×16=144=a²,a=12;AB=21,BC=28,面积=294。
水平测试 B 第8题
两个面积9的正三角形重叠,不重叠部分六个小三角形全等,重叠面积为______。
答案:6
解析:大正三角含9个小正三角,每个1,重叠6个=6。
水平测试 B 第9题
P为△ABC内一点,到三边距离都是1,△ABC面积20,周长为______。
答案:40
解析:S=½×周长×1=20,周长=40。
水平测试 B 第10题
长方形ABCD中E/F分别在AD/AB上,已标三块面积42、30、16,阴影面积是______。
答案:88
解析:阴影=长方形一半,42+16+30=88。
水平测试 B 第11题
长方形ABCD面积30,DEFG面积18,△ADG面积15,求△DCE面积。
答案:9
解析:ADGH面积=30,CDEI=30×18÷30=18,△DCE=9。
水平测试 B 第12题
AB=3,△BCE面积16,高EH=4,△BEF比△DFC大6,求△ABD面积。
答案:3.75
解析:S△BCD=16−6=10,BC=8,△BCD高2.5,△ABD=3×2.5÷2=3.75。
水平测试 B 第13题
正六边形ABCDEF,M平分AB,P/Q为ME/MD与FC交点,梯形PQDE面积2016,求△MFP面积。
答案:1008
解析:S△MFP=S△MCQ,梯形PQDE=两三角形和,△MFP=2016÷2=1008。
C层
水平测试 A 第1题
两个正方形的边长相差8厘米,面积相差100平方厘米,这两个正方形边长分别为______厘米和______厘米。
答案:2.25和10.25
解析:设大b小a:b−a=8,b²−a²=(b−a)(b+a)=100,b+a=12.5;b=10.25,a=2.25。
水平测试 A 第2题
长方形ABCD中,BE=5,EC=4,CF=4,FD=1,求△AEF面积。
答案:20
解析:长方形5×9=45;减△ABE=5×5÷2=12.5,△ECF=4×4÷2=8,△ADF=1×9÷2=4.5;45−25=20。
水平测试 A 第3题
边长4和10的两个正方形如图放置,阴影面积是______。
答案:42
解析:阴影=(10−4)×(10+4)÷2=6×14÷2=42。
水平测试 A 第4题
三个正方形边长32、40、50厘米,阴影面积是______。
答案:2440
解析:阴影=50×40÷2+(40+32)×40÷2=1000+1440=2440。
水平测试 A 第5题
梯形ABCD被对角线BD分成两部分,△BDC比△ABD大10。上下底和15,差5,梯形面积是______。
答案:30
解析:上下底a+b=15,b−a=5→b=10,a=5;面积差=(b−a)h÷2=10→h=4;梯形面积=15×4÷2=30。
水平测试 A 第6题
大正方形边长6,小正方形边长4,阴影面积为______。
答案:14
解析:连GC:△ACG=(6−4)×6÷2=6,△CGF=4×4÷2=8,共14。
水平测试 A 第7题
正方形边长2、4、6、8、10,阴影面积是______。
答案:40
解析:10×10−(2×2+4×2+6×2+8×2+10×2)=100−60=40。
水平测试 A 第8题
长方形ABCD长是宽的2倍,CD=DE=2,阴影面积为______。
答案:8
解析:补左上角得16正方形,S1=S2=2,S3=4,阴影=16−2−2−4=8。
水平测试 A 第9题
A、B、C、D为正六边形四条边中点,六边形面积16,阴影面积是______。
水平测试 A 第10题
正方形中斜放长方形,四个等腰直角三角形面积18、18、50、50,正方形面积是______。
答案:256
解析:两个18拼边长6,两个50拼边长10,大正方形边长16,面积256。
水平测试 A 第11题
计算图3-13几何图形面积(菱形底8,下方凹两个小三角)。
答案:48平方厘米
解析:分割成6个对角线长4的小正方形,每个4×4÷2=8,共48。
水平测试 A 第12题
四边形ABCD四边都是10,AB上高8,求S1+S2。
答案:20
解析:S1+S4是四边形面积的1/4,10×8÷4=20。
水平测试 A 第13题
正方形ABCD边长5,E/F/G/H为各边中点,I/J/K/M为AM/DI/CJ/BK中点,IJKM也是正方形,求IJKM面积。
答案:5
解析:设IJKM边长a,四个三角形面积各a²,大正方形=5a²=25,a²=5。
水平测试 C 第1题
边长15正方形从各顶点起4cm沿45°剪下,中间小正方形面积为______。
答案:32
解析:中间阴影=四个等腰直角三角形:4×4×4÷2=32。
水平测试 C 第2题
最大正三角形面积144,阴影面积是______。
答案:72
解析:小三角每份9,3份18、3份6:144−54−18=72。
水平测试 C 第3题
△ABC中OA=OD,BD=2CD,面积40,阴影面积为______。
答案:16
解析:设△CDE=S,△BDE=2S,△ABE=2S,△ABC=5S=40,S=8;阴影=2S=16。
水平测试 C 第4题
长方形ABCD面积24,对角线交于O,E在AD上,四边形OGEF面积2,阴影面积为______。
水平测试 C 第5题
长方形20×16,内放两个重叠正方形DEFG和BHIJ,三个阴影长方形周长相等,INFM面积为______。
答案:32
解析:INFM周长24,IN=8,IM=4,面积32。
水平测试 C 第6题
四边形ABCD中M/N为AB/CD中点,S1+S2=30,阴影面积为______。
水平测试 C 第7题
△ABC的AB/BC边上各有3个四等分点,△ABC面积80,阴影面积为______。
答案:50
解析:设△BDG=a,逐步推出S△ABC=16a,阴影=10a=50。
水平测试 C 第8题
两个等腰直角三角形重叠,大直角边6,小直角边4,阴影面积为______。
答案:6
解析:S四边形BOFE=¾×4×4÷2=6。
水平测试 C 第9题
平行四边形ABCD中△PAB=4,△PBC=17,BD为对角线,△PBD=______。
答案:13
解析:S△PBD=S△PBC−S△PAB=17−4=13。
水平测试 C 第10题
梯形ABCD中O为对角线交点,EF∥AD∥BC,EO=OF,S△ABF=50,S1+S2=8,阴影面积为______。
水平测试 C 第11题
小正方形EFGH在大正方形ABCD内,阴影总面积124,E/H在AD上,O为CF中点,四边形BOGF面积为______。
答案:31
解析:阴影=4×BOGF,BOGF=124÷4=31。
水平测试 C 第12题
梯形ABCD面积3,DF=FC,S1=S2=S3,求△AEF面积。
答案:1.2
解析:AE∥CD,S△AEF=2S1,总面积=5S1=3,S1=0.6,△AEF=1.2。
水平测试 C 第13题
长方形BEFJ=1,AEFI=2,CHGJ=3,DIGH=4,求阴影面积。
四、方法小结
周长用平移法补成规则图形再补短边;面积三招:整体减空白、分割求和、等积变换。面积差与重叠无关,直接用大图形面积相减。三角形和梯形面积别忘÷2,高要对应底。辅助线只能作平行、高、连线,不添加图中没有的等长/垂直条件。
五、作业建议
基础必做:- 教材P19 水平测试A 第1–2题
- 教材P20 水平测试A 第3–8题
巩固选做:- 教材P20–21 水平测试A 第9–13题
- 教材P22–24 水平测试B 第1–8题
提高挑战:- 教材P23–24 水平测试B 第9–13题
- 教材P25–27 水平测试C 第1–13题
六、课堂错因定位
症状:不规则周长只补成长方形,忘记多出的短边
根因:平移后没数清竖边。
补救:要求用两种颜色笔:横边一色、竖边一色,分别数总长。
症状:阴影面积硬算每一块,被重叠绕进去
根因:不会用整体减空白或面积差不变。
补救:先问自己:阴影是哪两块的差?大图形面积能不能直接求?
症状:三角形面积忘÷2
根因:公式不熟。
补救:列式后默念“三角要除以2”,写完检查。
症状:辅助线乱加,凭空假设平行/等长
根因:把看起来像的条件当已知。
补救:强调:图上没标的条件不能用;辅助线只能作平行线、高、连线。