四年级数学下册竞赛第七讲格点图形的计算

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小学奥数-格点型面积

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板块一 正方形格点问题在一张纸上,先画出一些水平直线和一些竖直直线,并使任意两条相邻的平行线的距离都相等(通常规定是1个单位),这样在纸上就形成了一个方格网,其中的每个交点就叫做一个格点.在方格网中,以格点为顶点画出的多边形叫做格点多边形,例如,右图中的乡村小屋图形就是一个格点多边形.那么,格点多边形的面积如何计算?它与格点数目有没有关系?如果有,这两者之间的关系能否用计算公式来表达?下面就让我们一起来探讨这些问题吧!用N 表示多边形内部格点,L 表示多边形周界上的格点,S 表示多边形面积,请同学们分析前几个例题的格点数.我们能发现如下规律:12LS N =+-.这个规律就是毕克定理.毕克定理若一个格点多边形内部有N 个格点,它的边界上有L 个格点, 则它的面积为12LS N =+-. 例题精讲格点型面积【例 1】用9个钉子钉成相互间隔为1厘米的正方阵(如右图).如果用一根皮筋将适当的三个钉子连结起来就得到一个三角形,这样得到的三角形中,面积等于1平方厘米的三角形的个数有多少?面积等于2平方厘米的三角形有多少个?【解析】面积等于1平方厘米的三角形有32个.面积等于2平方厘米的三角形有8个.(1)面积等于1平方厘米的分类统计如下:①②③底为2,高为1底为2,高为1底为1,高为23×2=6(个)3×2=6(个)3×2=6(个)④⑤⑥底为1,高为2底为2,高为1底为1,高为23×2=6(个)2×2=4(个)2×2=4(个)所以,面积等于1平方厘米的三角形的个数有:6+6+6+6+4+4=32(个).(2)面积等于2平方厘米的分类统计如下:3×2=6(个)1×2=2(个)所以,面积等于2平方厘米的三角形的个数有:6+2=8(个).【例 2】如图,44⨯的方格纸上放了16枚棋子,以棋子为顶点的正方形有个.【解析】根据正方形的大小,分类数正方形.共能组成五种大小不同的正方形(如右图).⨯的正方形:1个;11⨯的正方形:4个;33⨯的正方形:9个;22以11⨯正方形对角线为边长的正方形:4个;以12⨯长方形对角线为边长的正方形:2个.故可以组成9414220++++=(个)正方形.【例 3】判断下列图形哪些是格点多边形?⑴⑵⑶【解析】根据格点多边形的定义可知,图形的边必须是直线段,顶点要在格点上!所以只有⑴是格点多边形.【例 4】如图,计算各个格点多边形的面积.【解析】本题所给的图形都是规则图形,它们的面积运用公式直接可求,只要判断出相应的有关数据就行了.方法一:图⑴是正方形,边长是4,所以面积是4416⨯=(面积单位);图⑵是矩形,长是5,宽是3,所以面积是5315⨯=(面积单位);图⑶是三角形,底是5,高是4,所以面积是54210⨯÷=(面积单位);图⑷是平行四边形,底是5,高是3,所以面积是5315⨯=(面积单位);图⑸是直角梯形,上底是3,下底是5,高是3,所以面积是353212+⨯÷=()(面积单位);图⑹是梯形,上底是3,下底是6,高是4,所以面积是364218+⨯÷=()(面积单位).【巩固】如果两格点之间的距离是2,能利用刚计算的结果说出相应面积么?(教师总结:面积数值均扩大4倍.)方法二:以上部分图形除了利用各自的面积公式直接求出外,我们还可以从推导它们的面积公式过程中得到启发,即用“割补法”或“扩展法”分别转化成长方形来求.这一种方法很重要,在下面的题目中我们还将使用这种方法!如图⑶,我们利用“扩展法”将其转化,如图所示,从图中易知三角形面积是长方形面积的一半.如图⑷,我们利用“割补法”将其阴影部分面积平移到右边,转化成一个长方形,从中易得平行四边形面积.同理,图⑸、⑹也可利用同样的思想.【例 5】如图(a),计算这个格点多边形的面积.【解析】方法一(扩展法).这是个三角形,虽然有三角形面积公式可用,但判断它的底和高却十分困难,只能另想别的办法:这个三角形是处在长是6、宽是4的矩形内,除此之外还有其他三个直角三角形,如下右图(b),这三个直角三角形面积很容易求出,再用矩形面积减去这三个直角三角形面积,就是所要求的三角形面积.矩形面积是6424⨯=;直角三角形Ⅰ的面积是:6226⨯÷=;直角三角形Ⅱ的面积是:4224⨯÷=;直角三角形Ⅲ面积是4224⨯÷=;所求三角形的面积是2464410-++=()(面积单位).方法二(割补法).将原三角形分割成两个我们方便计算面积的三角形,如(c)图.因此三角形的面积是:52252210⨯÷+⨯÷=(面积单位).【例 6】 (“新加坡小学数学奥林匹克”竞赛试题)右图是一个方格网,计算阴影部分的面积.【解析】 扩展法.把所求三角形扩展成正方形中.这个正方形中有四个三角形:一个是要求的AEF V ;另外三个分别是:V 、V 、V ,它们都有一条边是水平放置的,易求它们的面积分别为21.5cm ,22cm ,21.5cm .所以,图中阴影部分的面积为:33 1.5224⨯-⨯+=()(2cm ).【例 7】 分别计算图中两个格点多边形的面积.⑴ ⑵【解析】 利用“扩展法”和“割补法”我们都可以简单的得到⑴的面积均为9面积单位.⑵的面积均为10面积单位.【点评】“一个格点多边形面积的大小很可能是由哪些因素决定呢?”“格点多边形内部的格点数和周界上的格点数与格点多边形的面积有没有什么内在联系呢?”下面我们就来探讨一下!在巩固中,我们发现两个图形面积相等.进一步还可以发现第一个图形边界上的格点数是8个;第二个图形边界上的格点数是10个,包含在图形内的格点数也相等,都是6个.【巩固】求下列各个格点多边形的面积.⑵⑴⑷⑶【解析】 ⑴ ∵12L =;10N =,∴1211011522L S N =+-=+-=(面积单位); ⑵ ∵10L =;16N =,∴1011612022L S N =+-=+-=(面积单位);⑶ ∵6L =;12N =,∴611211422L S N =+-=+-=(面积单位);⑷ ∵10L =;13N =,∴1011311722L S N =+-=+-=(面积单位).用N 表示多边形内部格点,L 表示多边形周界上的格点,S 表示多边形面积,请同学们分析前几个例题的格点数.我们能发现如下规律:12LS N =+-.这个规律就是毕克定理.【例 8】我们开始提到的“乡村小屋”的面积是多少?【解析】图形内部格点数9N=;图形边界上的格点数20L=;根据毕克定理,则1182LS N=+-=(单位面积).【例 9】右图是一个812⨯面积单位的图形.求矩形内的箭形ABCDEFGH的面积.HGFEDCBA【解析】箭形ABCDEFGH的面积810214842121232246=+÷-+⨯+÷-⨯=++=()()(面积单位).【例 10】右图中每个小正方形的面积都是1,那么图中这只“狗”所占的面积是多少?【解析】图形内部格点数为54,图形周界上格点数为19.所以图形的面积为:54192162.5+÷-=(面积单位).【巩固】如图,每一个小方格的面积都是1平方厘米,那么用粗线围成的图形的面积是多少平方厘米?【解析】方法一:正方形格点阵中多边形面积公式:(L21)×单位正方形面积,其中N为图形内格点数,L为图形周界上格点数.有4,7,则用粗线围成图形的面积为:(4721)×1=6.5(平方厘米)方法二:如右上图,先求出粗实线外格点内的图形的面积,毕克定理若一个格点多边形内部有N个格点,它的边界上有L个格点,则它的面积为12LS N=+-.有①=3÷2=1.5,②=2÷2=1,③=2÷2=1,④=2÷2=1,⑤=2÷2,⑥=2÷2=1,还有三个小正方形,所以粗实线外格点内的图形面积为1.51+1+1+1+3=9.5,而整个格点阵所围成的图形的面积为16,所以粗线围成的图形的面积为:16-9.5=6.5平方厘米.【例 11】 (“小学数学奥林匹克”竞赛试题)55⨯的方格纸,小方格的面积是1平方厘米,小方格的顶点称为格点.请你在图上选7个格点,要求其中任意3个格点都不在一条直线上,并且使这7个点用直线连接后所围成的面积尽可能大.那么,所围图形的面积是 平方厘米.【解析】 为了使这7个点围成最大的面积,这7个点应尽量在正方形的边或顶点上,如图选取7个点,围成面积最大.最大面积为550.5323.5⨯-⨯=(平方厘米).【例 12】 (“保良局亚洲区城市小学数学”竞赛试题)第一届保良局亚洲区城市小学数学邀请赛在7月21日开幕,下面的图形中,每一个小方格的面积是1,那么7、2、1三个数字所占的面积之和是多少?【解析】 要计算三个数字所占的面积之和,可以先分别求出每个数字所占的面积.显然,图中的三个数字都可以看作格点多边形,根据毕克定理,可以很方便地求出每个数字所占的面积.值得注意的是:数字“7”内部有两个格点,而数字“2”和“1”内部都没有格点.7所占的面积为:215218.5+÷-=;2所占的面积为:242111÷-=;1所占的面积为:17217.5÷-=.所以,这三个数字所占的面积之和为:8.5117.527++=.【例 13】 (第六届“从小爱数学”邀请赛试题)两个边长相等的正方形各被分成25个大小相同的小方格.现将这两个正方形的一部分重叠起来,若左上角的阴影部分(块状)面积为25.12cm ,右下角的阴影部分(线状)面积为27.4cm ,求大正方形的面积.【解析】 块状部分与线状部分之间的部分称为D ,则D 与前者共14个方格,与后者共17个方格,因此每个方格的面积是2197.4 5.121714cm 25-÷-=()()()大正方形的面积为219cm .【例 14】 (第六届“华杯赛”试题)图中正六边形的面积是54,2,2,求阴影四边形的面积.B PQFEDCB A【解析】 如图,将正六边形等分为54个小正三角形.根据平行四边形对角线平分平行四边形面积,PEF V 面积3=,CDE V 面积9=,四边形面积11=.上述三块面积之和为391123++=.因此,阴影四边形面积为542331-=.板块二 三角形格点问题所谓三角形格点多边形是指:每相邻三点成“∵”或“∴”,所形成的三角形都是等边三角形.规定它的面积为1,以这样的点为顶点画出的多边形为三角形格点多边形.关于三角形格点多边形的面积同样有它的计算公式:如果用S 表示面积,N 表示图形内包含的格点数,L 表示图形周界上的格点数,那么有22S N L =⨯+-,就是格点多边形面积等于图形内部所包含格点数的2倍与周界上格点数的和减去2.【例 15】 如图(a ),有21个点,每相邻三个点成“∵”或“∴”,所形成的三角形都是等边三角形.计算三角形的面积.(b )(a )(c )(d )【解析】 方法一:如图(b )所示,在V 内连接相邻的三个点成V ,再连接、、后是V可看成是由V 分别延长、、边一倍、一倍、二倍而成的,由等积变换不难得到2ACD S =V ,3AEB S =V ,4FBC S =V ,所以123410S =+++=V (面积单位).方法二:如图(c )所示,作辅助线把图Ⅰ′、Ⅱ′、Ⅲ′分别移拼到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的位置,这样可以通过数小正三角形的方法,求出V 的面积为10.方法三:如图(d )所示:作辅助线可知:平行四边形中有6个小正三角形,而V 的面积是平行四边形面积的一半,即3AEB S =V ,平行四边形中有4个小正三角形,而V 的面积是平行四边形面积的一半,即2ACD S =V .平行四边形中有8个小正三角形,而V 的面积是平行四边形的一半,即:4FBC S =V .所以123410S =+++=V (面积单位).【巩固】如图,每相邻三个点所形成的三角形都是面积为1的等边三角形,计算V 的面积.【解析】 因为5N =;3L =:所以22253211S N L =⨯+-=⨯+-=(面积单位).【例 16】 求下列格点多边形的面积(每相邻三个点“∵”或“∴”成面积为1的等边三角形).⑴⑵⑶⑷【解析】⑴∵7=⨯+-=⨯+-=(面积单位);S N LN=,∴22277219L=;7⑵∵5S N L=⨯+-=⨯+-=(面积单位);N=,∴22285219L=;8⑶∵6=⨯+-=⨯+-=(面积单位);S N LL=;7N=,∴22276218⑷∵7=⨯+-=⨯+-=(面积单位).S N LL=;8N=,∴22287221【例 17】把大正三角形每边八等分,组成如右图所示的三角形网.如果大三角形的面积是128,求图中粗线所围成的三角形的面积.【解析】图中有1357911131564÷=,+++++++=(个)小三角形,那么一个小三角形的面积是128642图形内部格点数为12,图形周界上格点数为4;图形的面积为:2124226⨯=.⨯+-=(面积单位),进而得图形的面积为:26252【例 18】如图,如果每一个小三角形的面积是1平方厘米,那么四边形的面积是多少平方厘米?【解析】法一:正三角形方形格点阵中多边形面积公式:(22)x单位正三角形面积,其中N为图形内格点数,L为图形周界上格点数.有9,4,所以用粗线围成的图形的面积为:(9×2+4-2)×1=20(平方厘米).法二:如下图,我们先数出粗实线内完整的小正三角形有10个,而将不完整的小正三角形分成4部分计算,其中①部分对应的平行四边形面积为4,所以①部分的面积为2,②、③、④部分对应的平行四边形面积分别为2,8,6,所以②、③、④部分的面积分别为1,4,3.所以粗实线内图形的面积为10+2+1+4+3=20(平方厘米).【例 19】把同一个三角形的三条边分别5等分、7等分(如图1,图2),然后适当连接这些等分点,便得到了若干个面积相等的小三角形.已知图1中阴影部分面积是294平方分米,那么图2中阴影部分的面积是平方分米.【解析】图1中阴影部分占整个三角形面积的1225,图2中阴影部分占整个三角形面积的1649,故图2中阴影部分的面积为294÷12162549⨯=200(平方分米).【例 20】将图中的图形分割成面积相等的三块.【解析】如右图所示.【例 21】如图涂阴影部分的小正六角星形面积是16平方厘米,问:大正六角星形面积是多少平方厘米?【解析】如图,涂阴影部分的小正六角星形可分成12个与三角形全等(能完全重叠地放在一起)的小三角形.而图中的大正六角星形除去小正六角星形后.有6×4=24个与三角形全等的小三角形,所以大正六角星形的面是小正六角星形的3倍,即48平方厘米.【例 22】(第五届“华杯赛”试题)正六边形的面积是6平方厘米.M是中点,N是中点,P是中点.问:三角形的面积是多少平方厘米?SRQABC DEFNM PPMFEDCBA【解析】将正六边形分成六个面积为1平方厘米的正三角形,再取它们各边的中点将每个正三角形分为4个小正三角形.于是正六边形被分成了24个小正三角形,每一个小正三角形的面积是6240.25÷=(平方厘米),三角形由9个小正三角形所组成,所以三角形的面积0.259 2.25=⨯=(平方厘米).【例 23】如果下图中任意相邻的三个点构成的三角形面积都是2平方厘米.那么,三角形的面积是平方厘米.【解析】ABC ABD BCD ACD S S S S ∆∆∆∆=++21221229=⨯+⨯+⨯66()=平方厘米。

(完整word版)小学奥数模块教程四年级杯赛备战讲义——巧求面积

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上课日期: 上课时间: 教师姓名:知识点一:格点面积 一、正方形格点问题在一张纸上,先画出一些水平直线和一些竖直直线,并使任意两条相邻的平行线的距离都相等(通常规定是1个单位),这样在纸上就形成了一个方格网,其中的每个交点就叫做一个格点.在方格网中,以格点为顶点画出的多边形叫做格点多边形,例如,右图中的乡村小屋图形就是一个格点多边形.那么,格点多边形的面积如何计算?它与格点数目有没有关系?如果有,这两者之间的关系能否用计算公式来表达?下面就让我们一起来探讨这些问题吧!用N 表示多边形内部格点,L 表示多边形周界上的格点,S 表示多边形面积,请同学们分析前几个例题的格点数.我们能发现如下规律:12LS N =+-.这个规律就是毕克定理.二、 三角形格点问题1、定义:所谓三角形格点多边形是指:每相邻三点成“∵”或“∴”,所形成的三角形都是等边三角形.规定它的面积为1,以这样的点为顶点画出的多边形为三角形格点多边形.2、公式:关于三角形格点多边形的面积同样有它的计算公式:如果用S 表示面积,N 表示图形内包含的格点数,L 表示图形周界上的格点数,那么有22S N L =⨯+-,就是格点多边形面积等于图形内部所包含格点数的2倍与周界上格点数的和减去2.知识点二:图形剪拼巧求面积知识框架毕克定理若一个格点多边形内部有N 个格点,它的边界上有L 个格点,则它的面积为12LS N =+-.本讲中很多类型的题目还要求同学们去动手尝试.通过本讲知识的学习,让同学们了解不同图形的分割、拼合、剪拼的方法,锻炼同学们的平面想象能力以及增强学生的动手操作能力.(1)把一个几何图形按某种要求分成几个图形,就叫做图形的分割.(2)反过来,按一定的要求也可以把几个图形拼成一个完美的图形,就叫做图形的拼合.(3)将一个或者多个图形先分割开,再拼成一种指定的图形,则叫做图形的剪拼.我们在图形的分割、拼合和剪拼的过程中,都要结合所提供的图形特点来思考.(1)如果把一个图形分割成若干个大小、形状相等的部分,那么就要想办法找图形的对称点,把图形先分少,再分多.(2)图形中,如果有数量方面的要求,可以先从数量入手,找出平分后每块上所含数量的多少,再结合数量来分割图形.(3)如果是要把几个图形拼合成一个大图形,要特别注意每条边的长度,把相等的边长拼合在一起,先拼少的,再拼多的.(4)如果是剪拼图形,要抓住“剪、拼前后图形的面积相等”这个关键,根据已知条件和图形的特点,通过分析推理和必要的计算,确定剪拼的方法.一、解题关键:分割其实就是运用特殊的三角形(等角直角三角形、等边三角形等)、正方形、等边图形的特殊性质进行分割而得,所以分割的关键是利用了特殊图形的关系解题。

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板块一 正方形格点问题在一张纸上,先画出一些水平直线和一些竖直直线,并使任意两条相邻的平行线的距离都相等(通常规定是1个单位),这样在纸上就形成了一个方格网,其中的每个交点就叫做一个格点.在方格网中,以格点为顶点画出的多边形叫做格点多边形,例如,右图中的乡村小屋图形就是一个格点多边形.那么,格点多边形的面积如何计算?它与格点数目有没有关系?如果有,这两者之间的关系能否用计算公式来表达?下面就让我们一起来探讨这些问题吧!用N 表示多边形内部格点,L 表示多边形周界上的格点,S 表示多边形面积,请同学们分析前几个例题的格点数.我们能发现如下规律:12LS N =+-.这个规律就是毕克定理.毕克定理若一个格点多边形内部有N 个格点,它的边界上有L 个格点, 则它的面积为12LS N =+-. 例题精讲格点型面积|初一·数学·基础-提高-精英·学生版| 第1讲 第页2【例 1】 用9个钉子钉成相互间隔为1厘米的正方阵(如右图).如果用一根皮筋将适当的三个钉子连结起来就得到一个三角形,这样得到的三角形中,面积等于1平方厘米的三角形的个数有多少? 面积等于2平方厘米的三角形有多少个?【解析】 面积等于1平方厘米的三角形有32个. 面积等于2平方厘米的三角形有8个.(1)面积等于1平方厘米的分类统计如下:① ② ③底为2,高为1 底为2,高为1 底为1,高为2 3×2=6(个) 3×2=6(个) 3×2=6(个)④ ⑤ ⑥底为1,高为2 底为2,高为1 底为1,高为2 3×2=6(个) 2×2=4(个) 2×2=4(个) 所以,面积等于1平方厘米的三角形的个数有:6+6+6+6+4+4=32(个). (2)面积等于2平方厘米的分类统计如下:3×2=6(个) 1×2=2(个)所以,面积等于2平方厘米的三角形的个数有:6+2=8(个).【例 2】 如图,44⨯的方格纸上放了16枚棋子,以棋子为顶点的正方形有 个.【解析】 根据正方形的大小,分类数正方形.共能组成五种大小不同的正方形(如右图).11⨯的正方形:9个;22⨯的正方形:4个;33⨯的正方形:1个;以11⨯正方形对角线为边长的正方形:4个;以12⨯长方形对角线为边长的正方形:2个. 故可以组成9414220++++=(个)正方形.【例3】判断下列图形哪些是格点多边形?⑴⑵⑶【解析】根据格点多边形的定义可知,图形的边必须是直线段,顶点要在格点上!所以只有⑴是格点多边形.【例4】如图,计算各个格点多边形的面积.【解析】本题所给的图形都是规则图形,它们的面积运用公式直接可求,只要判断出相应的有关数据就行了.方法一:图⑴是正方形,边长是4,所以面积是4416⨯=(面积单位);图⑵是矩形,长是5,宽是3,所以面积是5315⨯=(面积单位);图⑶是三角形,底是5,高是4,所以面积是54210⨯÷=(面积单位);图⑷是平行四边形,底是5,高是3,所以面积是5315⨯=(面积单位);图⑸是直角梯形,上底是3,下底是5,高是3,所以面积是353212+⨯÷=()(面积单位);图⑹是梯形,上底是3,下底是6,高是4,所以面积是364218+⨯÷=()(面积单位).【巩固】如果两格点之间的距离是2,能利用刚计算的结果说出相应面积么?(教师总结:面积数值均扩大4倍.)方法二:以上部分图形除了利用各自的面积公式直接求出外,我们还可以从推导它们的面积公式过程中得到启发,即用“割补法”或“扩展法”分别转化成长方形来求.这一种方法很重要,在下面的题目中我们还将使用这种方法!如图⑶,我们利用“扩展法”将其转化,如图所示,从图中易知三角形面积是长方形面积的一半.如图⑷,我们利用“割补法”将其阴影部分面积平移到右边,转化成一个长方形,从中易得平行四边形面积.同理,图⑸、⑹也可利用同样的思想.【例5】如图(a),计算这个格点多边形的面积.【解析】方法一(扩展法).这是个三角形,虽然有三角形面积公式可用,但判断它的底和高却十分困难,只能另想别的办法:这个三角形是处在长是6、宽是4的矩形内,除此之外还有其他三个直角三角形,如下右图(b),这三个直角三角形面积很容易求出,再用矩形面积减去这三个直角三角形面积,就是所要求的三角形面积.矩形面积是6424⨯=;直角三角形Ⅰ的面积是:6226⨯÷=;直角三角形Ⅱ的面积是:4224⨯÷=;直角三角形Ⅲ面积是4224⨯÷=;所求三角形的面积是|初一·数学·基础-提高-精英·学生版| 第1讲 第页42464410-++=()(面积单位).方法二(割补法).将原三角形分割成两个我们方便计算面积的三角形,如(c )图.因此三角形的面积是:52252210⨯÷+⨯÷=(面积单位).【例 6】 (“新加坡小学数学奥林匹克”竞赛试题)右图是一个方格网,计算阴影部分的面积.【解析】 扩展法.把所求三角形扩展成正方形ABCD 中.这个正方形中有四个三角形:一个是要求的AEF ;另外三个分别是:ABE 、FEC 、DAF ,它们都有一条边是水平放置的,易求它们的面积分别为21.5cm ,22cm ,21.5cm .所以,图中阴影部分的面积为:33 1.5224⨯-⨯+=()(2cm ).【例 7】 分别计算图中两个格点多边形的面积.⑴ ⑵【解析】 利用“扩展法”和“割补法”我们都可以简单的得到⑴的面积均为9面积单位.⑵的面积均为10面积单位.【点评】“一个格点多边形面积的大小很可能是由哪些因素决定呢?”“格点多边形内部的格点数和周界上的格点数与格点多边形的面积有没有什么内在联系呢?”下面我们就来探讨一下!在巩固中,我们发现两个图形面积相等.进一步还可以发现第一个图形边界上的格点数是8个;第二个图形边界上的格点数是10个,包含在图形内的格点数也相等,都是6个.【巩固】求下列各个格点多边形的面积.⑵⑴⑷⑶【解析】 ⑴ ∵12L =;10N =,∴1211011522L S N =+-=+-=(面积单位); ⑵ ∵10L =;16N =,∴1011612022L S N =+-=+-=(面积单位);⑶ ∵6L =;12N =,∴611211422L S N =+-=+-=(面积单位);⑷ ∵10L =;13N =,∴1011311722L S N =+-=+-=(面积单位).用N 表示多边形内部格点,L 表示多边形周界上的格点,S 表示多边形面积,请同学们分析前几个例题的格点数.我们能发现如下规律:12LS N =+-.这个规律就是毕克定理.【例 8】 我们开始提到的“乡村小屋”的面积是多少?【解析】 图形内部格点数9N =;图形边界上的格点数20L = ;根据毕克定理, 则1182LS N =+-=(单位面积).【例 9】 右图是一个812⨯面积单位的图形.求矩形内的箭形ABCDEFGH 的面积.H GFED C BA【解析】 箭形ABCDEFGH 的面积810214842121232246=+÷-+⨯+÷-⨯=++=()()(面积单位).【例 10】 右图中每个小正方形的面积都是1,那么图中这只“狗”所占的面积是多少?【解析】 图形内部格点数为54,图形周界上格点数为19.所以图形的面积为:54192162.5+÷-=(面积单位).【巩固】如图,每一个小方格的面积都是1平方厘米,那么用粗线围成的图形的面积是多少平方厘米?【解析】 方法一:正方形格点阵中多边形面积公式:(N +L2-1)×单位正方形面积,其中N 为图形内格点数,毕克定理若一个格点多边形内部有N 个格点,它的边界上有L 个格点, 则它的面积为12LS N =+-.|初一·数学·基础-提高-精英·学生版| 第1讲 第页6L 为图形周界上格点数.有N =4,L =7,则用粗线围成图形的面积为:(4+72-1)×1=6.5(平方厘米) 方法二:如右上图,先求出粗实线外格点内的图形的面积,有①=3÷2=1.5,②=2÷2=1,③=2÷2=1,④=2÷2=1,⑤=2÷2=l ,⑥=2÷2=1,还有三个小正方形,所以粗实线外格点内的图形面积为1.5+l +1+1+1+1+3=9.5,而整个格点阵所围成的图形的面积为16,所以粗线围成的图形的面积为:16-9.5=6.5平方厘米.【例 11】 (“小学数学奥林匹克”竞赛试题)55⨯的方格纸,小方格的面积是1平方厘米,小方格的顶点称为格点.请你在图上选7个格点,要求其中任意3个格点都不在一条直线上,并且使这7个点用直线连接后所围成的面积尽可能大.那么,所围图形的面积是 平方厘米.【解析】 为了使这7个点围成最大的面积,这7个点应尽量在正方形的边或顶点上,如图选取7个点,围成面积最大.最大面积为550.5323.5⨯-⨯=(平方厘米).【例 12】 (“保良局亚洲区城市小学数学”竞赛试题)第一届保良局亚洲区城市小学数学邀请赛在7月21日开幕,下面的图形中,每一个小方格的面积是1,那么7、2、1三个数字所占的面积之和是多少?【解析】 要计算三个数字所占的面积之和,可以先分别求出每个数字所占的面积.显然,图中的三个数字都可以看作格点多边形,根据毕克定理,可以很方便地求出每个数字所占的面积.值得注意的是:数字“7”内部有两个格点,而数字“2”和“1”内部都没有格点.7所占的面积为:215218.5+÷-=;2所占的面积为:242111÷-=;1所占的面积为:17217.5÷-=.所以,这三个数字所占的面积之和为:8.5117.527++=.【例 13】 (第六届“从小爱数学”邀请赛试题)两个边长相等的正方形各被分成25个大小相同的小方格.现将这两个正方形的一部分重叠起来,若左上角的阴影部分(块状)面积为25.12cm ,右下角的阴影部分(线状)面积为27.4cm ,求大正方形的面积.【解析】 块状部分与线状部分之间的部分称为D ,则D 与前者共14个方格,与后者共17个方格,因此每个方格的面积是2197.4 5.121714cm 25-÷-=()()()大正方形的面积为219cm .【例 14】 (第六届“华杯赛”试题)图中正六边形ABCDEF 的面积是54,AP =2PF ,CQ =2BQ ,求阴影四边形CEPQ 的面积.B PQFEDCB A【解析】 如图,将正六边形ABCDEF 等分为54个小正三角形.根据平行四边形对角线平分平行四边形面积,PEF 面积3=,CDE 面积9=,四边形ABQP 面积11=.上述三块面积之和为391123++=.因此,阴影四边形CEPQ 面积为542331-=.板块二 三角形格点问题所谓三角形格点多边形是指:每相邻三点成“∵”或“∴”,所形成的三角形都是等边三角形.规定它的面积为1,以这样的点为顶点画出的多边形为三角形格点多边形.关于三角形格点多边形的面积同样有它的计算公式:如果用S 表示面积,N 表示图形内包含的格点数,L 表示图形周界上的格点数,那么有22S N L =⨯+-,就是格点多边形面积等于图形内部所包含格点数的2倍与周界上格点数的和减去2.【例 15】 如图(a ),有21个点,每相邻三个点成“∵”或“∴”,所形成的三角形都是等边三角形.计算三角形ABC 的面积.(b )(a )(c )(d )【解析】 方法一:如图(b )所示,在ABC 内连接相邻的三个点成DEF ,再连接DC 、EA 、FB 后是ABC可看成是由DEF 分别延长FD 、DE 、EF 边一倍、一倍、二倍而成的,由等积变换不难得到2ACDS=, 3AEBS=,4FBCS=,所以123410S =+++=(面积单位).方法二:如图(c )所示,作辅助线把图Ⅰ′、Ⅱ′、Ⅲ′分别移拼到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的位置,这样可以通过数小正三角形的方法,求出ABC 的面积为10.方法三:如图(d )所示:作辅助线可知:平行四边形ARBE 中有6个小正三角形,而ABE 的面积是平行四边形ARBE 面积的一半,即3AEBS=,平行四边形ADCH 中有4个小正三角形,而ADC 的面积是平行四边形ADCH 面积的一半,即2ACDS =.平行四边形FBGC 中有8个小正三角形,而FBC 的面积是平行四边形FBGC 的一半,即:4FBCS =.所以123410S =+++=(面积单位).【巩固】如图,每相邻三个点所形成的三角形都是面积为1的等边三角形,计算ABC 的面积.|初一·数学·基础-提高-精英·学生版| 第1讲 第页8【解析】 因为5N =;3L =:所以22253211S N L =⨯+-=⨯+-=(面积单位).【例 16】 求下列格点多边形的面积(每相邻三个点“∵”或“∴”成面积为1的等边三角形).⑴⑵⑶⑷【解析】 ⑴ ∵7L =;7N =,∴22277219S N L =⨯+-=⨯+-=(面积单位);⑵ ∵5L =;8N =,∴22285219S N L =⨯+-=⨯+-=(面积单位); ⑶ ∵6L =;7N =,∴22276218S N L =⨯+-=⨯+-=(面积单位); ⑷ ∵7L =;8N =,∴22287221S N L =⨯+-=⨯+-=(面积单位).【例 17】 把大正三角形每边八等分,组成如右图所示的三角形网.如果大三角形的面积是128,求图中粗线所围成的三角形的面积.【解析】 图中有1357911131564+++++++=(个)小三角形,那么一个小三角形的面积是128642÷=,图形内部格点数为12,图形周界上格点数为4;图形的面积为:2124226⨯+-=(面积单位),进而得图形的面积为:26252⨯=.【例 18】 如图,如果每一个小三角形的面积是1平方厘米,那么四边形ABCD 的面积是多少平方厘米?【解析】 法一:正三角形方形格点阵中多边形面积公式:(2N +L -2)x 单位正三角形面积,其中N 为图形内格点数,L 为图形周界上格点数.有N =9,L =4,所以用粗线围成的图形的面积为:(9×2+4-2)×1=20(平方厘米).法二:如下图,我们先数出粗实线内完整的小正三角形有10个,而将不完整的小正三角形分成4部分计算,其中①部分对应的平行四边形面积为4,所以①部分的面积为2,②、③、④部分对应的平行四边形面积分别为2,8,6,所以②、③、④部分的面积分别为1,4,3.所以粗实线内图形的面积为10+2+1+4+3=20(平方厘米).【例 19】 把同一个三角形的三条边分别5等分、7等分(如图1,图2),然后适当连接这些等分点,便得到了若干个面积相等的小三角形.已知图1中阴影部分面积是294平方分米,那么图2中阴影部分的面积是______平方分米.【解析】 图1中阴影部分占整个三角形面积的1225,图2中阴影部分占整个三角形面积的1649,故图2中阴影部分的面积为294÷12162549=200(平方分米).【例 20】 将图中的图形分割成面积相等的三块.【解析】 如右图所示.【例 21】 如图涂阴影部分的小正六角星形面积是16平方厘米,问:大正六角星形面积是多少平方厘米?【解析】 如图,涂阴影部分的小正六角星形可分成12个与三角形PMN 全等(能完全重叠地放在一起)的小三角形.而图中的大正六角星形除去小正六角星形后.有6×4=24个与三角形PMN 全等的小三角形,所以大正六角星形的面是小正六角星形的3倍,即48平方厘米.【例 22】 (第五届“华杯赛”试题)正六边形ABCDEF 的面积是6平方厘米.M 是AB 中点,N 是CD 中点,P 是EF 中点.问:三角形MNP 的面积是多少平方厘米?SRQAB CD EF NM P EB【解析】 将正六边形分成六个面积为1平方厘米的正三角形,再取它们各边的中点将每个正三角形分为4个小正三角形.于是正六边形ABCDEF 被分成了24个小正三角形,每一个小正三角形的面积是|初一·数学·基础-提高-精英·学生版| 第1讲 第页106240.25÷=(平方厘米),三角形MNP 由9个小正三角形所组成,所以三角形MNP 的面积0.259 2.25=⨯=(平方厘米).【例 23】 如果下图中任意相邻的三个点构成的三角形面积都是2平方厘米.那么,三角形ABC 的面积是_____平方厘米.【解析】 ABC ABD BCD ACD S S S S ∆∆∆∆=++21221229=⨯+⨯+⨯66()=平方厘米。

四年级奥数教程第7讲:有趣的数阵图

四年级奥数教程第7讲:有趣的数阵图

第七讲有趣的数阵图(二)例1将1~7这七个自然数分别填入右图的7个小圆圈中,使三个大圆圆周上及内部的四个数之和都等于定数S,并指出这个定数S的取值范围,最小是多少,最大是多少?并对S最小值填出数阵.分析为了叙述方便,用字母表示圆圈中的数.通过观察,我们发现,三个大圆上,每个大圆上都有4个小圆,由题设每个大圆上的4个小圆之和为S.从图中不难看出:B是三个圆的公共部分,A、C、D分别是两个圆的公共部分而E、F、G仅各自属于一个圆.这样三个大圆的数字和为:3S=3B+2A+2C+2D+E+F+G,而A、B、…、F、G这7个数的全体恰好是1、2、…、6、7.∴3S=1+2+3+4+5+6+7+2B+A+C+D.3S=28+2B+A+C+D.如果设2B+A+C+D=W,要使S等于定数即W最小发生于B=1、A=2、C=3、D=4W最大发生于B=7、A=6、C=5、D=4,综上所述,得出:13≤S≤19即定数可以取13~19中间的整数.本题要求S=13,那么A=2、B=1、C=3、D=4、E=5、 F=6、 G=7.注意:解答这类问题常常抓两个要点,一是某种共同的“和数” S.(同一条边上各数和,同一三角形上各数和,同一圆上各数和等等).二是全局考虑数阵的各数被相加的“次”数.主要突破口是估算或确定出S的值.从“中心数”B处考虑.(B是三个大圆的公共部分,常根据S来设定B的可能值.这里重视B不是简单地看到B处于几何中心,主要因为B参与相加的次数最多)此处因为定数是13,中心数可从1开始考虑.确定了S和中心数B,其他问题就容易解决了.解:例2把20以内的质数分别填入右图的八个圆圈中,使圈中用箭头连接起来的每条路上的四个数之和都相等.分析观察右图,我们发现:①有3条路,每条路上有4个数,且4个数相加的和要相等.②图形两端的两个数是三条路的公共起点和终点.因此只要使三条路上其余两个数的和相等,就可以确保每条路上的四个数的和相等.③20以内的质数共有8个,依次是2、3、5、7、11、13、17、19.如果能从这八个数中选出六个数凑成相等的三对数,问题就可迎刃而解.如要分析,设起点数为X,终点数为y,每条路上4个数之和为S,显然有:3S=2x+2y+2+3+5+7+11+13+17+19=2x+2y+77.即S最小=29,此时x=2,y=3但这时,中间二个质数之和为47-(19+13)=15,但17>15,17无处填.所以S=47是无法实现的.这题还另有一个独特的分析推理.即惟一的偶质数必处于起点或终点位上.不然,其他路上为4个质数之和,2处于中间位的路上.这条路为3奇1偶相加,另两条路上为4个奇相加,形成矛盾.再进一步分析,(终点,始点地位对称)始点放上2,终点放上另一个质数,其他6个质数之和必为3的倍数.而经试算,只有终点放上3,而可满足的解法只有一种(已在下图中表出).解:这样,轻而举地可得到:5+19=24,7+17=24,11+13=24.例3 把1、2、3、4、5、6、7、8这八个数分别填入右图中的正方形的各个圆圈中,使得正方形每边上的三个数的和相等.分析和解假设每边上的三数之和为S,四边上中间圆圈内所填数分别为a、b、c、d,那么:a+c=b+d=(1+2+…+8)-2S=36-2S∴2S=36-(a+C)=36-(b+d)①若S=15,则a+c=b+d=6,又1+5=2+4=6,试验可得下图②若S=14,则a+c=b+d=8,又1+7=2+6=3+5=8,试验可得下两图③若S=13,则a+c=b+d=10,又2+8=3+7=4+610,试验可得下两图④若S=12,则a+c=b+d=12,又4+8=5+7=12,试验可得下图例4在一个立方体各个顶点上分别填入1~9这九个数中的八个数,使得每个面上四个顶点所填数字之和彼此相等,并且这个和数不能被那个没有被标上的数字整除.试求:没有被标上的数字是多少?并给出一种填数的方法.分析为了叙述方便,设没有被标上的数字为a,S是每个面上的四个顶点上的数字之和.由于每个顶点数都属于3个面,所以得到:6S=3×(1+2+3+4+5+6+7+8+9)-3a6S=3×45-3a2S=45-a (1)根据(1)式可看出:因为左边2S是偶数,所以右边45-a也必须是偶数,故a必须是奇数.又因为根据题意,S不能被a整除,而2与a互质,所以2S不能被a整除,45也一定不能被a整除.”在奇数数字1、3、5、7、9中,只有7不能整除45,所以可以确定a=7.这就证明正方体每个面上四个顶点所填数字之和是19,解法如图.例5 将1~8这八个数标在立方体的八个顶点上,使得每个面的四个顶点所标数字之和都相等.分析观察下图,知道每个顶点属于三个面,正方体有6个面,所以每个面的数字之和为:(1+2+3+4+5+6+7+8)×3÷6=18.这就是说明正方体每个面上四个顶点所填数字之和是18.下面有3种填法的提示,作为练习,请读者补充完整.解:例6在下左图中,将1~9这九个数,填人圆圈内,使每个三角形三个顶点的数字之和都相等.分析为了便于叙述说明,圆圈内应填的数,先由字母代替.设每个三角形三个顶点圆圈内的数字和为S.即:A+B+C=S、D+E+F=S、G+H+I=S、C+G+E=S、A+G+D=S、B+H+E=S、C+I+F=S.将上面七个等式相加得到:2(A+B+C+D+E+F+G+H+I)+C+G+E=7S.即:A+B+C+D+E+F+G+H+I=3S又∵A、B、C、D、E、F、G、H、I,分别代表1~9这九个数.即:1+2+3+4+5+6+7+8+9=45.3S=45S=15.这15就说明每个三角形三个顶点的数字之和是15.在1~9九个数中,三个数的和等于15的组合情况有以下8种即:(1、9、5);(1、8、6);(2、9、4);(2、8、5);(3、7、5);(2、7、6);(3、8、4);(4、5、6);观察九个数字在上述8种情况下出现的次数看,数字2、4、5、6、8都均出现了三次,其他数字均只出现两次,所以,符合题意的组合中的2、8、5和4、5、6可填入图中的圆圈内,这样就得到本题的两个解.解:例7在有大小六个正方形的方框下左图中的圆圈内,填入1~9这九个自然数,使每一个正方形角上四个数字之和相等.分析为了叙述方便,我们将各个圆圈内填入字母,如上右图所示.如果设每个正方形角上四个数字之和为S,那么图中六个正方形可得到:a1+a2+b1+b2=S,a2+b2+a3+b3=S,b1+b2+c1+b2=S,a2+b3+b2+b1=S,b2+b2+b3+c3=S,a1+a3+c3+c1=S.将上面的六个等式相加可得到:2(a1+a3+c3+c1)+3(a2+b3+b2+b1)+4b2=6S.则4b2=S4(a1+a3+c3+c1)+4(a2+b3+b2+b1)+4b2=9S.于是有:4(a1+a2+a3+b1+b2+b3+c1+b2+c3)=4×45=9S.9S=4×45S=20.这就说明每个正方形角上四个数字之和为20.所以:b2=5.从而得到:a1+a2+b1=a2+a3+b3=15,b1+c1+b2=b2+c3+b3=15.由上面两式可得:a1+b1=a3+b3,b1+c1=b3+c3.如果a2为奇数,则a1+b1和a3+b3均为偶数.①若a1为奇数,a3为偶数,则b1为奇数,b3为偶数.因为a2+b3+b2+b1=20,所以b2为偶数,则c1为偶数,c3为奇数.但是a1+a2+5+b1=20,而奇数1、3、5、7、9中含有5的任意四个奇数的和不等于20,有矛盾.②若a1为偶数,a3为偶数,则b1也为偶数,b3也为偶数.因为a2+b3+b2+b1=20,所以b2为奇数,则c1为偶数,c3为偶数,但1~9中只有4个偶数,有矛盾.③若a1为奇数,a3为奇数,则b1、b3也为奇数,这样1~9中有六个奇数,有矛盾.④若a1为偶数,a3为奇数,情况与①相同.综合上述,a2必为偶数.由对称性易知:b2、b2、b1也为偶数.因此a1、a3、c3、c1全为奇数.这样,就比较容易找到此解.解:注:也可以这样想:因为1+2+3+4+5+6+7+8+9=45,中心数用5试填后,余下40,那么大正方形、中正方形对角数字之和一定为10,比如:2+8=10、3+7=10、1+9=10、4+6=10.再利用小正方形调整一下,便可以凑出结果了.习题十1.将1~6六个自然数字分别填入下图的圆圈内,使三角形每边上的三数之和都等于定数S,指出这个定数S的取值范围.并对S=11时给出一种填法.2.将1~10这十个自然数分别填入下左图中的10个圆圈内,使五边形每条边上的三数之和都相等,并使值尽可能大.3.将1~8填入上右图中圆圈内,使每个大圆周上的五个数之和为21.习题十解答1.分析设三个顶点为x、y、Z,三条边中点处放置a、b、c,每边三数之和为S.则有2(x+y+z)+a+b+c=3S.对 x+y+z+a+b+c=1+2+…+6=21∴定数S可取 9、10、11、12.经过试探、搜索知道:顶点放2、4、6,而2、4之间放5,2、6之间放上3,4、6之间放上1,即可.2.3.。

四年级几何格点与面积教师版

四年级几何格点与面积教师版

知识要点第四讲格点与面积1、如图a 所示,在一张纸上,先画出一些水平直线和一些竖直直线,并使任意两条相邻的平行线的距离都相等(通常规定是1个单位),这样在纸上就形成了一个方格网,其中的每个交点就叫做一个格点。

在方格网中,以格点为顶点画出的直线型多边形叫做格点多边形。

用N 表示多边形内部格点数,L 表示多边形周界上的格点数,S 表示多边形面积,我们能发现如下规律:12LS N =+-,这个规律就是毕克定理(Pick's Theorem )。

图a2、如图b 所示,在一张纸上,先画出一些水平直线和一些与水平直线夹角为60o 的直线,并使任意两条相邻的平行线的距离都相等,这样在纸上就形成了一个正三角形网(通常规定每个小正三角形的面积为1),其中的每个交点就叫做一个格点。

在正三角形网中,以格点为顶点画出的直线型多边形叫做格点多边形。

用N 表示多边形内部格点,L 表示多边形周界上的格点,S 表示多边形面积,与比克定理类似的有:22S N L =+-。

图b方格网【例 1】 下列5个图中,哪些是格点多边形?图1 图2 图3 图4 图5 【分析】根据格点多边形的定义,格点多边形必须符合2个条件:(1)图形必须是多边形,即图形的边必须是直线;(2)图形的顶点必须在格点上。

图3、图4的顶点不在格点上,图5有条线不是直线;所以图1、图2是格点多边形。

【例 2】 计算下图中各个格点多边形的面积,并填写表格。

(小正方形的面积为1单位面积)图1 图2 图3 图4 图5 图6图 图形内的格点数(N )边界上的格点数(L )12LN +- 面积(S )图1 图2 图3 图4 图5 图6【分析】本题的图形都是规则图形,它们的面积运用公式直接可求,只要判断出相应的有关数据就行了。

图1是正方形,边长是5,所以面积S 正方形2525==面积单位;图2是长方形,长是7、宽是4,所以面积S 长方形7428=⨯=面积单位;图3是三角形,底是5,高是4,所以面积S 三角形54102⨯==面积单位; 图4是平行四边形,底是5,高是5,所以面积S 平行四边形5525=⨯=面积单位; 图5是直角梯形,上底是3,下底是7,高是5,所以面积S 梯形(37)5252+⨯==面积单位; 图6是梯形,上底是2,下底是5,高是5,所以面积S 梯形(25)517.52+⨯==面积单位。

数数格点算出面积

数数格点算出面积

数数格点算出面积一张方格纸上,上面画着纵横两组平行线,相邻平行线之间的距离都相等,这样两组平行线的交点,就是所谓格点。

如果取一个格点做原点O,如图1,取通过这个格点的横向和纵向两直线分别做横坐标轴OX和纵坐标轴OY,并取原来方格边长做单位长,建立一个坐标系。

这时前面所说的格点,显然就是纵横两坐标都是整数的那些点。

如图1中的O、P、Q、M、N都是格点。

由于这个缘故,我们又叫格点为整点。

一个多边形的顶点如果全是格点,这多边形就叫做格点多边形。

有趣的是,这种格点多边形的面积计算起来很方便,只要数一下图形边线上的点的数目及图内的点的数目,就可用公式算出。

设格点多边形的面积为S,多边形内部有N个格点,多边形边线上有 L个格点。

为了寻求公式,我们从简单的图形(如图2,图3,图4)考虑起,并列成一表,探求它们之间的关系。

图1图2 图3图4图形 S N L S-N L/2OABC 1 0 4 1 2OPQR 4 1 8 3 4OQB 1/2 0 3 1/2 3/2OPC 1 0 4 1 2OLMR 8 3 12 5 6EFG 9/2 1 9 7/2 9/2HIJKXY 10 7 8 3 4看过上表的前四行,我们可能感到很失望,S,N,L之间看不出有什么联系来,不过,我们在前面已经看到,当S很大时,S和N的差(相对地说)是很少的。

因此,我们在表上添了一列,包含S-N,这行数字是随着L而增大的。

如果用2去除L,列到最后一刻,我们立刻得到下面的有趣的关系:S-N=-1,即 s=n+=-1。

这个公式是皮克(Pick)在1899年给出的,被称为“皮克定理”,这是一个实用而有趣的定理。

我们这里并不想对皮克定理给予严格的证明,同学们可以通过不同的格点多边形验证它的正确性。

不过,通常我们需要计算的图形,往往并不是格点多边形。

因此,首先需要通过割补的办法,化为面积相近的格点多边形,然后再用皮克公式进行计算。

同学们,当你亲自算出一些图形的实际面积时,你一定会为科学的胜利而感到无限的欣慰。

格点与面积

格点与面积

格点和面积【知识点与基本方法】这一讲我们主要介绍利用格点求几何图形的面积,先来介绍什么叫“格点”。

见右图:这是一张由水平线和垂直线组成的方格纸,我们把水平线和垂直线相交的点称为“格点”,水平线和垂直线围成的每个小正方形称为“面积单位”。

借助小格点,我们可以很快地比较和计算图形的面积大小。

利用格点求图形的面积有两种思路,一是直接将图形分成若干个面积单位,然后通过计算有多少个面积单位来求图形的面积;二是将某些图形转化成长方形的面积来求。

当然还可以将这两种方法结合起来,求出某些较复杂图形的面积。

格点面积公式=中间格点数+图形一周的格点数÷2﹢1【典型例题】例1:计算下列各图的面积。

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••分析:先仔细观察图中的每个图形,选择方法,显然第一、三、五图可以直接数出包含多少个面积单位,而二、四、六显然不适合用数单位面积的方法来求面积,可以采用虚线把这些图形扩展或割补成长方形,通过求长方形的面积来求这些图形的面积。

解:(1)图中长方形的面积包括了3×2=6(个)面积单位,所以它的面积为6个面积单位。

(2)将图中的平行四边形割补成一个长方形,长方形的面积为3×2=6,而平行四边形的面积等于长方形的面积,所以平行四边形的面积是3×2=6(个)面积单位。

(3)将图中三角形用虚线分成3块,它包含1个单位面积和2个单位面积的一半,合起来有2个面积单位,所以它的面积是2个面积单位。

(4)图中三角形扩展成一个长方形,长方形的面积为3×2=6,而三角形面积为长方形面积的一半,则三角形面积为3个面积单位。

(5)将图中梯形用虚线分成3块,它包含了有5个单位面积和2个单位面积的一半。

数学中的格点图形

数学中的格点图形

数学中的格点图形网格是学生从小就熟悉的图形,在网格中研究格点图形,具有很强的可操作性,这和新课程的理念相符合,因此它也成为近几年新课程中考的热点问题. 一、考查坐标平面内的点与有序实数对是一一对应的. 【例1】(2006,大连)如图,在平面直角坐标系中,点E 的坐标是( ).A .(1, 2) ;B .(2, 1) ;C .(-1, 2) ;D .(1,-2).图 1Ey x123-1-2-3-3-2-1321O 123574689A C B D E F G H I12345678【例2】如图,围棋盘的左下角呈现的是一局围棋比赛中的几手棋.为记录棋谱方便,横线用数字表示,纵线用英文字母表示,这样,黑棋①的位置可记为(C ,4),白棋②的位置可记为(E ,3),则白棋⑨的位置应记为___________ .【例3】已知△ABC 在直角坐标系中的位置如图所示,如果△A'B'C' 与△ABC 关于y 轴对称,那么点A 的对应点A'的坐标为( ).A .(-4,2);B .(-4,-2);C .(4,-2);D .(4,2) .二、在网格中运用勾股定理进行计算.【例4】图4,是由边长为1m 的正方形地砖铺设的地面示意图,小明沿图中所示的折线从A →B →C 所走的路程为_______m .(结果保留根号)【例5】三角形在正方形网格纸中的位置如图所示,则sinα的值是( ).A . 43; B . 34 ; C . 53 ; D . 54.ABC4题 图1mαABC【例6】如图,小正方形边长为1,连接小正方形的三个顶点,可得△ABC,则AC 边上的高是().A.322;B.3510;C.355;D.455.【例7】如图,直角坐标系中,△ABC的顶点都在网格点上,其中A点坐标为(2,-1),则△ABC的面积为____平方单位.A BCOxyABCOxyDE F【例8】(2006,广州)如图1,将一块正方形木板用虚线划分成36个全等的小正方形,然后,按其中的实线切成七块形状不完全相同的小木片,制成一副七巧板.用这副七巧板拼成图2的图案,则图2中阴影部分的面积是整个图案面积的( ).1111A. ;B. ;C. ;D. .47822图1 图2【例9】在平面直角坐标系中描出下列各点A(2,1),B(0,1),C(-4,-3),D(6,-3),并将各点用线段顺次连接构成一个四边形ABCD.(1)四边形ABCD是什么特殊的四边形?(2)在四边形ABCD内找一点P,使得△APB、△BPC、△CPD、△APD都是等腰三角形,请写出P点的坐标.三、分类讨论思想在格点问题中的运用.【例10】已知在正方形网格中,每个小方格都是边长为1的正方形,A、B 两点在小方格的顶点上,位置如图所示,点C也在小方格的顶点上,且以A、B、C为顶点的三角形面积为1,则点C的个数为A.3个;B.4个;C.5个;D.6个.【例11】如图所示,A、B是4×5网络中的格点,网格中的每个小正方形的边长为1,请在图中清晰标出使以A、B、C为顶点的三角形是等腰三角形的所有格点C的位置.四、网格中图形变换的画图与描述.【例12】在5×5方格纸中将图1中的图形N平移后的位置如图2所示,那么下面平移中正确的是()图1 图2A. 先向下移动1格,再向左移动1格;B. 先向下移动1格,再向左移动2格;C. 先向下移动2格,再向左移动1格;D. 先向下移动2格,再向左移动2格.【例13】如图1,点O、B的坐标分别为(0,0)、(3,0),将△OAB绕O点逆时针方向旋转90°得到△O A′B′.⑴画出△OA′B′;⑵点A′的坐标为________________;⑶求BB′的长.AOB【例14】如图1,方格纸中的每个小方格都是边长为1的正方形,我们把以格点间连线为边的三角形称为“格点三角形”,图中的△ABC是格点三角形.在建立平面直角坐标系后,点B的坐标为(-1,-1).(1)把△ABC向左平移8格后得到△A1B1C1,画出△A1B1C1的图形并写出点B1的坐标;(2)把△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°后得到△A2B2C,画出△A2B2C的图形并写出点B2的坐标;(3)把△ABC以点A为位似中心放大,使放大前后对应边长的比为1:2,画出△AB3C3的图形.图1【例15】如图1,图中的小方格都是边长为1的正方形,△ABC与△A′B′C′是关于点O 为位似中心的位似图形,它们的顶点都在小正方形的顶点上.(1)画出位似中心点O;(2)求出△ABC与△A′B′C′的位似比;(3)以点O为位似中心,再画一个△A1B1C1,使它与△ABC的位似比等于1.5.图1五、网格图形的操作方案设计问题.【例16】如图,在网格中有两个全等的图形(阴影部分),用这两个图形拼成轴对称图形,试分别在图(1)、(2)中画出两种不同的拼法.【例17】如图,在方格纸(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形)中,我们称每个小正方形的顶点为格点,以格点为顶点的图形称为格点图形.如图中的△ABC称为格点△ABC.(1)如果A、D两点的坐标分别是(1,1)和(0,-1),请你在方格纸中建立平面直角坐标系,并直接写出点B、点C的坐标;(2)请根据你所学过的平移、旋转或轴对称等知识,说明图中“格点四边形图案”是如何通过“格点△ABC图案”变换得到的.【例18】请阅读下列材料:问题:现有5个边长为1的正方形,排列形式如图1,请把它们分割后拼接成一个新的正方形.要求:画出分割线并在正方形网格图(图中每个小正方形的边长均为1)中用实线画出拼接成的新正方形.小东同学的做法是:设新正方形的边长为x(x>0).依题意,割补前后图形的面积相等,有25x=x=,解得5的长.于是,画出如图2所示的分割线,拼出如图3所示的新正方形.请你参考小东同学的做法,解决如下问题: 现有10个边长为1的正方形,排列形式如图4,请把它们分割后拼接成一个新的正方形.要求:在图4中画出分割线,并在图5的正方形网格图(图中每个小正方形的边长均为1)中用实线画出拼接成的新正方形.说明:直接画出图形,不要求写分析过程.【例19】操作与探究:(1)图①是一块直角三角形纸片.将该三角形纸片按如图方法折叠,使点A 与点C重合,DE 为折痕.试证明△CBE 等腰三角形;(2)再将图①中的△CBE 沿对称轴EF 折叠(如图②).通过折叠,原三角形恰好折成两个重合的矩形,其中一个是内接矩形,另一个是拼合(指无缝无重叠)所成的矩形,我们称这样的两个矩形为“组合矩形”.你能将图③中的△ABC 折叠成一个组合矩形吗?如果能折成,请在图③中画出折痕;(3)请你在图④的方格纸中画出一个斜三角形,同时满足下列条件:①折成的组合矩形为正方形;②顶点都在格点(各小正方形的顶点)上;(4)有一些特殊的四边形,如菱形,通过折叠也能折成组合矩形(其中的内接矩形的四个顶点分别在原四边形的四条边上).请你进一步探究,一个非特殊的四边形(指除平行四边形、梯形外的四边形)满足何条件时,一定能折成组合矩形?图5图4 图1 图2 图3六、利用格点图形探究规律.【例20】在边长为l 的正方形网格中,按下列方式得到“L ”形图形第1个“L ”形图形的周长是8,第2个“L ”形图形的周长是12, 则第n 个“L ”形图形的周长是①③②ABCBCF 图①图②图③图④。

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哪个图形的面积与其他图形不一样?
同学们已经学过了正方形、长方形、三角形、平行四边形及梯形的面积公式,掌握了用公式求面积这一基本方法.随着几何学习的步步深入,大家会发现除了用公式法直接求面积之外,还有很多间接求面积的方法.尤其是对于不规则图形,我们并不知道这些图形的面积公式,但是可以把它们通过分割、添补等各种方式变换为规则的图形.
怎么做到这一点呢?请大家看下面的例题.
分析 这两个多边形都不规则,我们能不能把它们切成很多规则的小块,一块一块地求面积呢?注意切成的每一小块面积都要能通过最小正方形或最小正三
米.这个多边形的面积是多少平方厘米?最小正三角形的面积为米.这个多边形的面积是多少平方厘米?
角形的面积来计算,大家动手试一试吧.
练习
1.(1)左图中相邻格点围成的最小正方形的面积为1.这个多边形的面积是多少?(2)右图中相邻格点围成的最小正三角形的面积为1.这个多边形的面积是多少?
例题1中我们把大图形分成了好几块规则的小图形,这种方法称为“分割法”.但是不一定每个图形都很容易分割,有一些图形就是这么奇怪,想把它们分割成规则图形非常不容易,但是如果在它们的周围添上几小块规则图形,恰好能补成一块很大的规则图形.这时我们采用“添补法”就更合适了.
分析 对于这两个图形,像例题1那样的分割法究竟好不好用呢?尝试用添补法会不会更容易?除了图形的形状之外,还有没有什么条件看上去和例题1不一样呢?
练习
2.图中每个最小正方形或三角形的面积都是2,请分别求出两个图中阴影部分的面积.分面积是多少平方厘米?
形的面积是分面积是多少平方厘米?
(1)
(2)
分割法,正所谓“大事化小”,把不规则的大图形化为规则的小图形.
添补法则正好相反,是“以小见大”,把不规则图形周围添上规则的小图形,使总面积便于计算.
“割”一题,“补”一题,“割割补补”又一题.下面的例题中,分割法和添补法哪个更好用呢?
分析 大家分别用分割法和添补法试试看吧.
练习
3.图中每个最小正方形的面积都是10,请求出图中阴影部分的面积.
对于复杂的格点图形,使用割补法一定能计算面积.但是割补法有时显得有些繁琐,有没有更简单明了的方法呢?有的.如果图形恰好是顶点都是格点的多边形,即格点多边形,就好办了!
例如,我们要计算如右图的格点多边形面积(假设最小的正方形面积为1).
割补的方法是可以求出这个图形的面积的,同学们可以自行尝试一下.
我们还有另一种方法,从格点数入手:围成阴影部分的边线,经过了一些格点.这些边界上的格点(图中标成黑色圆点)叫做边界格点,一共有12个;格点图形还完全盖住了一些格点,这些图形内部的格点(图中标成白色圆点)叫做内部格点,一共有1个.
一般的,在最小正方形面积为1的正方形网格中,我们有:
这样,按122116÷+−=计算,我们就得到图中格点图形的面积了.
方厘米.阴影部分面积是多少平方厘米?
分析 看上去用分割法比添补法要容易一些,但能不能直接用格点公式计算呢?
练习
4.如图,每个小方格的面积都是类似地,在最小正三角形面积为1的三角形网格中,三角形格点图形也有面积计算公式:
仔细比较这两个公式,可以发现:三角形格点的公式正好是正方形格点公式的2倍.大家想一下,为什么是这样呢?
分析 试着比较分割法、添补法、公式法,这三个方法哪个更合适?
练习
5.如图,三角形网格的总面积是的面积是多少平方厘米?
96平方厘米,求阴影图形的面积.
对于大部分格点图形而言,分割法和添补法都可以用来求面积.对于特殊的格点图形,如果不易分割,可以试试添补;如果不易添补,可以试试分割;如果用分割法和添补法都不易解决,只能请格点公式出马了!
在用格点公式时,要注意是正方形格点还是三角形格点,是2÷还是2×,是减1还是减2.在数边界格点和内部格点的时候,尽量按顺序来数,一定要做到不重不漏.还有一点容易忽视的是格点图形中最小的正方形或正三角形的面积.大家要看清已知条件给出的是边长还是面积,一定要弄清楚最小正方形或正三角形的面积是多少.
看似这一讲的题目不是很难,怎么保证计算的准确性呢?如果你用分割法计算面积,不妨再用添补法验算一下.如果你用割补法计算面积,不妨再用格点公式算一算.用不同方法得到的都是同样的结果,基本上就不会出错了.
本讲知识点汇总
一、分割法与添补法计算格点图形的面积.二、格点多边形的面积计算公式.
1.在最小的正方形面积为1的图形中:
注意:
例题2题(1)的图形不是一个格点多边形,但可以按照两个格点多边形来算面积.
2.在最小正三角形面积为1的图形中:积是多少平方厘米?
作业
1.如图,每相邻两个格点的距离都是1,那么这两个阴影图形的面积分别是多少?
2.如图,三角形点阵所能连出的最小正三角形面积为1,请计算图中四个三角形的面积.
3.每个最小正方形面积为2,则图中阴影部分的面积是多少?
4.三角形网格的总面积是100平方厘米,那么阴影部分的面积是多少平方厘米?
5.如图,三角形点阵所能连出的最小正三角形面积为4,请算出下面两个图形的面积各是多少.
A
B。

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