正方形格点阵中多边形面积计算公式
高思导引-四年级第十九讲-格点与割补教师版

第19讲ﻩﻩ格点与割补内容概述明确格点多边形的概念,学会通过分割和添补的方法计算其面积;学会利用割补法计算不规则图形的面积;掌握格点多边形的面积计算公式.典型问题兴趣篇1.图19-l中相邻两格点问的距离均为1厘米.三个多边形的面积分别是多少平方厘米?答案:4平方厘米2平方厘米8平方厘米【分析】方法: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,L为图形周界上格点数.有N=0,L=10,则用粗线围成图形的面积为:(0+10÷2-1)×1=4(平方厘米)有N=0,L=10,则用粗线围成图形的面积为:(1+4÷2-1)×1=2(平方厘米)有N=5,L=8,则用粗线围成图形的面积为:(5+8÷2-1)×1=8(平方厘米)2.图19-2中相邻两格点问的距离均为l厘米.三个阴影图形的面积分别是多少平方厘米? 答案:5平方厘米5平方厘米0.5平方厘米【分析】方法: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,L为图形周界上格点数.有N=4,L=4,则用粗线围成图形的面积为:(4+4÷2-1)×1=5(平方厘米) 有N=4,L=4,则用粗线围成图形的面积为:(4+4÷2-1)×1=5(平方厘米)有N=0,L=3,则用粗线围成图形的面积为:(0+3÷2-1)×1=0.5(平方厘米)3.图19-3中每个小正方形的面积均为2平方厘米.阴影多边形的面积是多少平方厘米?答案:19平方厘米【分析】方法:交点组成了正方形格点,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,L为图形周界上格点数.有N=7,L=17,则用粗线围成图形的面积为:(7+7÷2-1)×2=19(平方厘米)4.图19-4是一个三角形点阵,其中能连出的最小的等边三角形的面积为l平方厘米.三个多边形的面积分别为多少平方厘米?答案:6平方厘米6平方厘米14平方厘米【分析】方法: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=0,L=8,所以用粗线围成的图形的面积为:(0×2+8-2)×1=6(平方厘米).有N=2,L=4,所以用粗线围成的图形的面积为:(2×2+4-2)×1=6(平方厘米).有N=4,L=7,所以用粗线围成的图形的面积为:(4×2+7-2)×1=14(平方厘米).5.如图19-5所示,如果每个小等边三角形的面积都是1平方厘米.四边形ABCD和三角形EFG的面积分别是多少平方厘米?答案:20平方厘米10平方厘米【分析】方法: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).有N=4,L=4,所以用粗线围成的图形的面积为:(4×2+4-2)×1=10(平方厘米).6.图19-6中的数字分别表示对应线段的长度,试求这个多边形的面积.(单位:厘米)答案:32平方厘米【分析】3×2+2×4+(5-2)×(3+1+2)=327.如图19-7所示,在正方形A BCD 内部有一个长方形.EFGH .已知正方形A BCD的边长是6厘米,图中线段AE 、AH 都等于2厘米.求长方形EFGH 的面积.答案:16平方厘米【分析】先算正方形面积6×6=36 再算左上角和右下角三角形面积2×2÷2×2=4 后算左下角和右上角三角形面积4×4÷2×2=16 36-4-16=168.如图19-8所示,四边形ABCD 是长方形,长AD 等于7厘米,宽AB 等于5厘米,四边形C DEF 是平行四边形.如果BH 的长是3厘米,那么图中阴影部分面积是多少平方厘米?答案:25平方厘米【分析】 CDEF S 平行四边形=DC×BC=5×7=35,HC=BC-B H=7-3=4,所以CDH S =12×CD×HC=12×5×4=10. S 阴影=CDEF S 平行四边形-CDHS =35-10=25(平方厘米).9.如图19-9所示,大正方形的边长为10厘米.连接大正方形的各边中点得到一个小正方形,将小正方形每边三等分,再将三等分点与大正方形的中心和一个顶点相连.请问:图中阴影部分的面积总和等于多少平方厘米?答案:50平方厘米【分析】如下图,我们将大正方形中的所有图形分成A、B两种三角形.其中含有A形三角形8个,B形三角形16个,其中阴影部分含有A形三角形4个,B形三角形8个.方形面积的12,即为12×1所以,阴影部分面积恰好为大正0×10=50(平方厘米).10.在图19-10中,五个小正方形的边长都是2厘米,求三角形ABC的面积.答案:14平方厘米【分析】方法:转化为正方形格点,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,L为图形周界上格点数.有N=3,L=3,则用粗线围成图形的面积为:(3+3÷2-1)×4=14(平方厘米)拓展篇1. 图19-11中相邻格点围成的最小正方形或正三角形的面积均为l平方厘米.这三个多边形的面积分别是多少平方厘米?答案:7.5平方厘米 6.5平方厘米9平方厘米【分析】方法: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,L为图形周界上格点数.有N=4,L=9,则用粗线围成图形的面积为:(4+9÷2-1)×1=7.5(平方厘米)有N=3,L=9,则用粗线围成图形的面积为:(3+9÷2-1)×1=6.5(平方厘米)有N=4,L=12,则用粗线围成图形的面积为:(4+12÷2-1)×1=9(平方厘米)2.(1)图19-12中每个小正方形的面积是2平方厘米.阴影部分面积是多少平方厘米?(2)图19-13中每个小正三角形的面积是4平方厘米.阴影部分面积是多少平方厘米? 答案:17平方厘米56平方厘米【分析】方法: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,L为图形周界上格点数.有N=3,L=13,则用粗线围成图形的面积为:(3+13÷2-1)×2=17(平方厘米)【分析】方法: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=4,L=8,所以用粗线围成的图形的面积为:(4×2+8-2)×4=56(平方厘米).3.图19-14中每个小正方形的边长为1厘米.阴影部分的面积是多少平方厘米?答案:14平方厘米【分析】方法:可用公式先算出整个图形的面积,在减去中间空白部分的面积。
六年级下册奥数试题-几何专题 全国通用(含答案) (1)

小学奥数几何专题1、(★★)如图,已知四边形ABCD 中,AB=13,BC=3,CD=4,DA=12,并且BD 与AD 垂直,则四边形的面积等于多少?[思 路]:显然四边形ABCD 的面积将由三角形ABD 与三角形BCD 的面积求和得到.三角形ABD 是直角三角形,底AD 已知,高BD 是未知的,但可以通过勾股定理求出,进而可以判定三角形BCD 的形状,然后求其面积.这样看来,BD 的长度是求解本题的关键.解:由于BD 垂直于AD ,所以三角形ABD 是直角三角形.而AB=13,DA=12,由勾股定理,BD 2=AB 2-AD 2=132—122=25=52,所以BD=5.三角形BCD 中BD=5,BC=3,CD=4,又32十42=52,故三角形BCD 是以BD 为斜边的直角三角形,BC 与CD 垂直.那么:ABCD S 四边形=ABD S ∆+BCD S∆=12×5÷2+4×3÷2=36.. 即四边形ABCD 的面积是36. 2、(★★)如图四边形土地的总面积是48平方米,三条线把它分成了4个小三角形,其中2个小三角形的面积分别是7平方米和9平方米.那么最大的一个三角形的面积是________平方米;[分析]:剩下两个三角形的面积和是 48-7-9=32 ,是右侧两个三角形面积和的2 倍,故左侧三角形面积是右侧对应三角形面积的2倍,最大三角形面积是 9×2=18。
3.(★★)将下图中的三角形纸片沿虚线折叠得到右图,其中的粗实线图形面积与原三角形面积之比为2:3。
已知右图中3个阴影的三角形面积之和为1,那么重叠部分的面积为多少?[思 路]:小升初中常把分数,百分数,比例问题处理成份数问题,这个思想一定要养成。
解:粗线面积:黄面积=2:3绿色面积是折叠后的重叠部分,减少的部分就是因为重叠才变少的,这样可以设总共3份,后来粗线变2份,减少的绿色部分为1份,所以阴影部分为2-1=1份,7 94、(★★)求下图中阴影部分的面积:【解】如左下图所示,将左下角的阴影部分分为两部分,然后按照右下图所示,将这两部分分别拼补在阴影位置。
几何图形六年级

几何图形题型一:格点图形的面积计算(毕克定理) 1、正方形格点多边形的面积计算公式:(毕克定理)正方形格点多边形的面积=内点个数+界点个数÷2-1,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,正方形格点面积可以表示为:S =N +12L -1。
2、三角形格点多边形及其面积计算公式每相邻三点成“∵”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。
三角形格点多边形的面积计算公式:(毕克定理)三角形格点多边形的面积=(内点个数+界点个数÷2-1)×2,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,三角形格点面积可以表示为:S =(N +12L -1)×2。
注意:1.毕克定理对任何格点图形都适用。
要区分面积是几个单位。
2.在数格点时要细心。
3.严格区分正方形格点多边形和三角形格点多边形。
正方形格点图形的面积[模型例题1.]如图是用橡皮筋在钉板上围成的一个三角形,计算它的面积是多少。
(每相邻两个小钉之间的距离都等于1个长度单位)分析 直接套用正方形格点多边形面积公式“正方形格点多边形的面积=内点个数+界点个数÷2-1”即可解答。
解:5+3÷2-1=5.5 答:三角形的面积为5.5。
[模型例题2.]如图所示,在边长为1厘米的正方形格点中,图形“”的面积是多少平方厘米?分析直接套用正方形格点多边形面积公式“正方形格点多边形的面积=内点个数+界点个数÷2-1”即可解答。
解:6+10÷2-1=10(平方厘米)答:图形“”的面积是10平方厘米。
三角形格点图形的面积[模型例题3.]下图中有28个点,其中每相邻的三点“∵”或“∴”所形成的三角形都是面积为1的等边三角形,试计算△ABC的面积。
分析直接套用三角形格点多边形面积公式“三角形格点多边形的面积=(内点个数+界点个数÷2-1)×2”即可解答。
【优文档】原春八年级数学下册专题格点多边形的面积计算课件(新版)浙教版PPT

专4.题形在边(格如长点为图多1边的①形小的正)进面方积形行计组验算成的证方格,纸得中,到若公多边式形的中各表顶点示都在多方边格纸形的内格点部(横格竖格点子线个的数交错的点字)上,母这是样的_多_a边__形;称为并格点多边
形解.:运记 (1用)格画点法这多不边个唯形一公内,的如式格图求点①数或得为图a如②,边图(2界)②画上法的中不格唯点多一数边,为如b形,图则的③格,面点图多④积边等形是的_面_积_可_表.示为S=ma+nb-1,其中m,n为常数.
(1)在下面的方格纸中各画出一个面积为6的格点多边形,依次为长方形、三角形、平行四边形;
专题 格点多边形的面积计算
解:(1)画法不唯一,如图①或图② (2)画法不唯一,如图③,图④等
(1)这个格点多边形边界上的格点数b=
(用含a的代数式表示);
解:(1)画法不唯一,如图①或图② (2)画法不唯一,如图③,图④等
(1)这个格点多边形边界上的格点数b= 82-2a (用含a的代数式表示); (2)设该格点多边形外的格点数为c,则c-a=__1_1_8.
2.“皮克定理”是用来计算顶点在格点的多边形面积的公式,公式表达
(1)这个(解(21)):式设 这(该个1为)画格格法点点S多不多=边唯边形一形a+外,边的如界b2格图上-点①的1数或格,为图点②数c小,b则=明(2c)-画只a法=记不__唯得_一_(.用公,含如式a图的③中代,数的图式④表S等示表); 示多边形的面积,a 和 b 中有一个
(2)设该格点多边形外的格点数为c,则c-a=____.
(1)在下面的(1方)格请纸在中各图画出甲一中个面画积为一6的个格格点多点边正形,方依次形为,长方使形它、三内角形部、只平行含四有边形;4 个格点,并写出它的
格点多边形面积计算公式

格点多边形面积计算公式格点多边形面积计算公式在计算机图形学中,格点多边形是由连接在坐标点上的直线段组成的多边形。
计算格点多边形的面积是一个常见的问题,下面列举了相关的计算公式,并通过例子进行解释说明。
1. 单纯形面积法单纯形面积法是计算任意给定n个点所构成的多边形面积的一种方法,其中n至少为3。
该方法通过将多边形分割为若干个三角形,并计算各个三角形的面积之和来求得总面积。
计算公式如下:S=∑1 2n−2i=1(x1y2+x2y3+x3y1−x1y3−x2y1−x3y2)其中(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)代表相邻的三个点的坐标。
例如,对于一个三角形,顶点坐标分别为(2,3),(4,1),(6,2),根据单纯形面积法,我们可以计算如下:S=12(2⋅1+4⋅2+6⋅3−2⋅2−4⋅3−1⋅6)=12(2+8+18−4−12−6)=3因此,该三角形的面积为3。
2. 格点计数法格点计数法是一种更为直观的计算格点多边形面积的方法,其基本思想是通过计算多边形内部的格点数量来近似计算出多边形的面积。
计算公式如下:S=N+B2−1其中N代表多边形内部的格点数量,B代表边界上的格点数量。
举个例子,假设我们有一个正方形,边长为4,其中内部有一个格点。
根据格点计数法,我们可以计算如下:N=1,B=16S=1+162−1=8因此,该正方形的面积为8。
3. 区域填充法区域填充法是一种更为精确的计算格点多边形面积的方法,它通过将多边形的内部分成若干个包含整数顶点的小单元,然后计算这些小单元的面积之和来求得总面积。
具体的计算步骤如下:1.将多边形的边界上的格点标记为1,内部的格点标记为0。
2.对于每个包含多边形内部的小单元,统计其中1的个数,并将其除以单元的面积得到该小单元的面密度。
3.将所有小单元的面密度相加得到多边形的面积。
由于区域填充法相对复杂,这里就不再详细展示示例。
以上就是三种常见的计算格点多边形面积的方法,可以根据具体情况选取适合的方法进行计算。
小学思维数学讲义:格点型面积-带详解

格点型面积模块一、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.【例1】判断下列图形哪些是格点多边形?⑴⑵⑶【考点】格点型面积【难度】2星【题型】判断【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.【答案】⑴是格点多边形【例2】如图,计算各个格点多边形的面积.【考点】格点型面积【难度】2星【题型】解答【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).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.【答案】图⑴16;图⑵15;图⑶10;图⑷15;图⑸12;图⑹18.【例 3】 如图(a ),计算这个格点多边形的面积.【考点】格点型面积 【难度】2星 【题型】解答 【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).【答案】10【例 4】 右图是一个方格网,计算阴影部分的面积.【考点】格点型面积 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】新加坡小学数学奥林匹克竞赛 【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 V ;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 ).【答案】4【例 5】 分别计算图中两个格点多边形的面积.【考点】格点型面积 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 利用“扩展法”和“割补法”我们都可以简单的得到第一幅图的面积均为9面积单位.第二幅图的面积均为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.【答案】第一幅图的面积均为9;第二幅图的面积均为10.【巩固】 求下列各个格点多边形的面积.(1) (2) (3) (4)【考点】格点型面积 【难度】3星 【题型】解答【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.【答案】⑴15;⑵ 20;⑶14;⑷17【例 6】 “乡村小屋”的面积是多少?【考点】格点型面积 【难度】3星 【题型】解答【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). 【答案】18【例 7】 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【考点】格点型面积 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 箭形ABCDEFGH 的面积810214842121232246=+÷-+⨯+÷-⨯=++=()()(面积单位). 【答案】46【例 8】 比较图中的两个阴影部分①和②的面积,它们的大小关系______【考点】格点型面积【难度】3星【题型】填空【关键词】希望杯,五年级,二试,第9题,6分【解析】①的面积为:1112111313222⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=,②的面积也为3223⨯÷=。
多边形面积奥数

第十讲格点与切割备考导航格点面积及切割是竞赛考试的一个难点知识,本讲将学习正方形格点阵中多边形面积的计算公式,出现在各种形状的格点阵中的直线形的面积问题,以及借助构造格点阵求解的几何问题。
通过恰当地分割与拼补进行计算的面积问题。
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】图中相邻两格点问的距离均为1厘米,三个多边形的面积分别是多少平方厘米?【例2】图中每个小正方形的面积均为2平方厘米,阴影多边形的面积是多少平方厘米?【例3】如图所示,如果每个小等边三角形的面积都是1平方厘米,四边形ABCD和三角形EFG的面积分别是多少平方厘米?【例4】如图所示,在正方形ABCD内部有一个长方形EFGH,已知正方形ABCD的边长是6厘米,图中线段AE、AH都等于2厘米。
求长方形EFGH的面积。
【例5】如图所示,大正方形的边长为10厘米。
连接大正方形的各边中点得到一个小正方形,将小正方形每边三等分,再将三等分点与大正方形的中心和一个顶点相连。
请问:图中阴影部分的面积总和等于多少平方厘米?【例6】如图,三角形ABC和DEF是两个完全相同的等腰直角三角形,其中DF长9厘米,CF长3厘米,求阴影部分的面积。
【例7】如图所示,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。
请问:三角形MNP的面积是多少平方厘米?【例8】已知大的正六边形面积是72平方厘米,按图中不同方式切割(切割点均为等分点),形成的阴影部分面积各是多少平方厘米?小试身手(1)下图是一个三角形点阵,其中能连出的最小的等边三角形的面积为l平方厘米。
三个多边形的面积分别为多少平方厘米?(2)图中,五个小正方形的边长都是2厘米,求三角形ABC的面积(3)如图,在两个相同的等腰直角三角形中各作一个正方形,如果正方形A的面积是36平方厘米,那么正方形B的面积是多少平方厘米?星级挑战(一)夯实基础★★★1、图中相邻两格点问的距离均为l厘米,三个阴影图形的面积分别是多少平方厘米?2、图中每个小正方形的面积是2平方厘米,阴影部分面积是多少平方厘米?3、图中每个小正三角形的面积是4平方厘米,阴影部分面积是多少平方厘米?4、图中每个小正方形的边长为1厘米,阴影部分的面积是多少平方厘米?5、下图的数字分别表示对应线段的长度,试求这个多边形的面积。
巧用皮克定理求格点上的多边形面积

巧用皮克定理求格点上的多边形面积1. 什么是皮克定理皮克定理(Pick’s Theorem)是一个用于计算相邻格点上的多边形面积的几何学定理。
它描述了在一个坐标系中,由相邻格点和连接它们的线段所构成的多边形的面积。
定理的表述如下:定理1(皮克定理):设多边形P的顶点都是整点,P内部没有其他的整点,则P 的面积S可以通过以下公式计算:S = B + I/2 - 1其中,B表示P边界上的整点数量,I表示P内部的整点数量。
2. 皮克定理的应用场景皮克定理可以在很多场景下得到应用。
以下是一些常见的应用场景:2.1 计算整点多边形的面积通过皮克定理,我们可以直接计算由整点顶点和整点边界组成的多边形的面积。
这在一些几何学问题中非常有用,尤其是当我们只知道顶点坐标而无法通过其他几何学方法求解面积时。
2.2 判断整点多边形利用皮克定理,我们可以判断一个多边形是否由整点构成。
如果一个多边形的面积和边界上的整点数量都是整数,那么该多边形就是由整点构成的。
2.3 寻找满足条件的整点在某些数学问题中,我们需要寻找满足一定条件的整点。
皮克定理可以帮助我们找到满足条件的整点的范围,从而简化问题的求解过程。
3. 皮克定理的证明以下,我们将给出皮克定理的一个简单证明。
3.1 证明思路我们可以通过将多边形划分为一系列的小三角形来进行证明。
然后,我们可以对每个小三角形进行分析,得到一个公共的结论,从而推导出皮克定理的结果。
3.2 证明过程假设多边形P的边界上有n个顶点。
我们可以将多边形P划分为n个三角形,每个三角形有一个顶点位于多边形P的一个顶点上,另外两个顶点位于相邻顶点上。
这样,我们就得到了n个与多边形边界平行的三角形。
设这n个三角形的面积之和为A1。
显然,A1是所有三角形面积之和的一半。
我们观察每个三角形,其中一个顶点是整点,另两个顶点也是整点。
因此,每个三角形的面积也是一个整数。
根据三角形的面积公式,我们可以得到每个三角形的面积与它底边的长度之间存在一个整数倍的关系。
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正方形格点阵中多边形面积的计算公式,出现在各种形状的格点阵中的直线形的面积问题,以及借助构造格点阵求解的几何问题.通过恰当地分割与拼补进行计算的面积问题.
1.如图6-1,每一个小方格的面积都是l平方厘米,那么用粗线围成的图形的面积是多少平方厘米?
【分析与解】方法一:正方形格点阵中多边形面积公式:(N+L
2
-1)×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N=4,L=7,则用粗线围成图形的面积为:(4+7
2
-1)×1=(平方厘米)
方法二:如下图,先求出粗实线外格点内的图形的面积,有①=3÷2=,
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+l+1+1+1+1+3=,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:=平方厘米.
2.如图6-2,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?
【分析与解】方法一: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).
方法二: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lO+2+1+4+3=20(平方厘米).
3.如果图6-3是常见的一副七巧板的图,图6-4是用这副七巧板的7块板拼成的小房子图,那么,第2块板的面积等于整幅图的面积的几分之几?第4块板与第7块板面积的和等于整幅图的面积的几分之几?
【分析与解】 如下图,我们在图6-3中标出图6-4中各块图形的位置.
设整个七巧板组成的正方形的边长为1,显然整幅图形的面积为1,且有第
2块的面积为12×12×12=1
8
.
有3S =4S ,2S =5S =7S =23S ,有2、3、4、5、7五块图形的面积之和为1
2
,
所以4S =IGFB S 长方形,7S =1
8
.
所以第2块板的面积等于整幅图面积的1
8
,第4块板与第7块板面积和为整
幅图面积的116+18=3
16
.
4.把正三角形每边三等分,将各边的中间段取来向外面作小正三角形,得到一个六角形.再将这个六角形的各个“角”(即小正三角形)的两边三等分,又以它们的中间段向外作更小的正三角形,这样就得到图6-5所示的图形.如果这个图形面积是1,那么原来的正三角形面积是多少?
【分析与解】方法一:如右图,我们将图6-5分成若干个大小、形状完全相同的小正三角形,由40块小正三角形组成图6-5,而由27块小正三角形组成了图中最大的正三角形.
120块小正三角形的面积为1,所以每块为
1
120
,那么原来的正三角形由81
块小正三角形组成,其面积显然为27 40
.
方法二:如下图,我们把图6-5中的三角形分成A、B、C三种,设A形正三
角形面积为“1”,则B、C两种正三角形的面积依次为“1
9
”、“
1
81
”.
在图6-5中,A种、B种、C种正三角形的个数依次为1,3,12,所以图6-5
中图形的面积为1+3×1
9
+12×
1
81
=
40
27
.所以有“1”对应
27
40
,而原来的正三角
形即为三角形A,所以原来的正三角形的面积为27 40
.
5.如图6-6,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?
【分析与解】如下图,我们将图6-6分成大小、形状相同的三角形,有正六边形ABCDEF包含有24个小正三角形,而阴影部分MNP包含有9个小正三角形.
正六边形ABCDEF的面积为6,所以每个小正三角形的面积为6÷24=1
4
,所
以三角形MNP的面积为9×1
4
=(平方厘米).
6.把同一个三角形的三条边分别五等分、七等分,适当连接这些分点,便得到了若干个面积相等的小三角形.已知图6-7中阴影部分的面积是294平方分米,那么图6-8中的阴影部分的面积是多少平方分米?
【分析与解】在图6-7中,原正三角形被分成25个小正三角形,而阴影部分含有12个小正三角形,所以每个小正三角形的面积为294÷12=,所以原正三角形的面积为×25=(平方分米).
而在图6-8中,原正三角形被分成49块,而阴影部分含有16块,所以阴影部分的面积为÷49×16=200(平方分米).
7.图6-9是5×5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,要求选出的点中任意3点都不在同一条直线上,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多少平方厘米?
【分析与解】我们知道满足题意的7个点可以组成一个七边形,适当的切去正方形的一个角可以得到一个五边形,切出2个角可以得到一个六边形,切去3个角可以得到七边形.
为了使最后留下的七边形的面积尽可能大,那么切去的3个角面积应尽可能的小.
如下切法得到的七边形的面积最大,为25-3×=(平方厘米).
8.在图6-10中,三角形ABC和DEF是两个完全相同的等腰直角三角形,其中DF长9厘米,CF长3厘米,那么阴影部分的面积是多少平方厘米?
【分析与解】方法一:如图(a),将原题中图形分为12个完全一样的小等腰三角形.
△ABC 占有9个小等腰三角形,其中阴影部分占有6个小等腰三角形,S
ABC
=9×9÷2=(平方厘米),所以阴影部分的面积为÷9×6=27(平方厘米).
方法二:如图(b),连接IG ,有四边形ADGI 为正方形,易知FG=FC=3(厘米),
所以DG=DF-FG=9-3=6(厘米),于是S HIG =14×AIGD S 正方形=1
4
×26=9.
而四边形IGFB 为长方形,有BF=AD=DG=6(厘米),GF=3(厘米),所以
IGFB S 长方形=6×3=18.
阴影部分面积为A HIG 与长方形IGFB 的面积和,即为9+18=27(平方厘米).
方法三:如图(C),为了方便叙述,将图6-10中某些交点标上字母. 易知三角形BIE 、CGF 、AIH 、DGH 均为等腰直角三角形.
先求出等腰直角三角形AHI 、CGF 的面积,再用已知的等腰三角形ABC 的面积与其作差,即为需求阴影部分的面积.
有S ABC =DEF S =12×EF ×DF=812,CGF S =12×CF×FG=9
2
.
因为CF=FG=3,所以DG=DF-FG=6.。