弓地区小学

有些时候很难直接分解一些复杂的组合图形。这时候可以把其中的一些平移、折叠或者旋转,让它变得更容易。有些图形可以根据“排除问题”原理求解。当一个圆的半径r用小学知识都找不到的时候,我们可以把“r2”整体代入面积公式,求面积。

示例1。

如图20-1,求图中阴影部分的面积。

45○

10

45○

10

20-2

20-1

思维导航

方案一:阴影部分的一半可以看成一个扇形减去一个等腰直角三角形(如图20-2)。等腰直角三角形的斜边等于圆的半径,斜边上的高度高于斜边的一半,圆的半径为20 ÷ 2 = 10 cm。

3.14×102×-10×(10÷2)×2 = 107(平方厘米)

答:阴影面积为107平方厘米。

解法二:以等腰三角形底边的中点为中心点。将图的右半部分向下旋转90度后,阴影部分的面积就变成了半径为10 cm的半圆的面积减去两个直角为10 cm的等腰直角三角形的面积之差。

45○

20-3

(20÷2)2×(20÷2)2×= 107(平方厘米)

答:阴影面积为107平方厘米。

练习1

如图20-4,求阴影部分的面积(单位:cm)。

如图20-5所示,用一张斜边为29厘米的红色直角三角形纸、一张斜边为49厘米的蓝色直角三角形纸和一张黄色正方形纸组成一个直角三角形。两张红色和蓝色的三角形纸的面积之和是多少?

C

45○

四十九个

29

四十九个

29

四十九个

45○

B

45○

20-5

A

D

20-4

例2。

如图20-6,求图中阴影部分的面积(单位:cm)。

a

负的

20-7

20-6

思维导航

解法一:先用矩形的面积减去小扇形的面积得到空白部分(a)的面积,再用大扇形的面积减去空白部分(a)的面积。如图20-7所示。

3.14×62×(6×4-3.14×42×)= 16.82(平方厘米)

解决方案2:如图20-8所示,将阴影部分处理为(1)和(2)。把大小扇形面积加起来,刚好算出空白部分和阴影的面积(1),也就是长方形的面积。

负的

增加

(2)

(1)

20-8

3.14×42×+3.14×62×-4×6 = 16.28(平方厘米)

答:阴影面积为16.82平方厘米。

A

练习2

A

B

C

D

2

60○

20-11

20-10

B

20-9

C

如图20-9所示,△ABC是等腰直角三角形。求阴影部分的面积(单位:cm)。

如图20-10所示,三角形ABC为直角三角形,AC长4厘米,BC长2厘米。画一个以AC和BC为直径的半圆,两个半圆的交点在AB侧。求图中阴影部分的面积。

如图20-11,图中平行四边形的一个角为600,两个边的长度分别为6 cm和8 cm,高度为5.2 cm。求图中阴影部分的面积。

例3。

在图20-12中,正方形的边长是10厘米。求图中阴影部分的面积。

20-14

20-13

20-12

思维导航

方案一:用一个正方形的面积减去一整圆的面积,得到空白部分的一半(如图20-13),然后用正方形的面积减去所有空白部分。

空白部分的一半:10×10-(10÷2)2×3.14 = 21.5(平方厘米)。

阴影区面积:10×10-21.5×2 = 57(平方厘米)。

解法二:将图中八个扇形的面积相加,会多出一个正方形(如图20-14),八个扇形的面积正好等于两个整圆的面积。

(10÷2)2×3.14×2-10×10 = 57(平方厘米)

a:阴影部分是57平方厘米。

练习3

求下图中阴影部分的面积(单位:cm)。

10

10

20-17

20-16

20-15

例4。

在正方形ABCD中,AC = 6厘米。求阴影部分的面积。

D

C

B

A

D

C

B

A

20-18

思维导航的难点在于正方形的边长未知,所以扇形的半径未知。但是我们可以看到AC是等腰直角三角形ACD的斜边。根据等腰直角三角形的对称性,斜边上的高度高于斜边的一半(如图20-18),我们就可以求出等腰直角三角形ACD的面积,然后求出正方形ABCD的面积,也就是扇形半径的平方。这样虽然没有找到半径,但是可以找到半径的平方,或者直接把半径的平方代入圆面积的公式进行计算。

正方形的面积和半径的平方是6× (6÷ 2 )× 2 = 18(平方厘米)。

阴影面积为:18-18×3.14÷4 = 3.87(平方厘米)。

a:阴影面积为3.87平方厘米。

练习4

如图20-19和图20-20所示,每个图形中正方形的面积为50平方厘米,分别计算每个图形中阴影部分的面积。

如图20-21所示,正方形中的对角线长10 cm,与正方形相交的两个相对顶点以其边长为半径做圆弧。求图中阴影部分的面积(试试,可以想出几种方法)。

20-21

20-20

20-19

例5。

在图20-22的扇形中,正方形的面积是30平方厘米。求阴影部分的面积。

A

B

A

B

20-22

思路导航阴影部分的面积等于扇形的面积减去正方形的面积。而扇形的半径是未知的,无法得到,所以我们求平方面积和扇形面积半径的关系。我们用扇形的半径做一个新的正方形作为边长(如图20-23所示)。从图中可以看出,新正方形的面积为30× 2 = 60平方厘米,即扇形半径的平方等于60。这样虽然找不到半径,但是可以找到半径的平方,然后直接把半径的等式代入公式进行计算。

3.14×(30×2)×-30 = 17.1(平方厘米)

答:阴影区面积为17.1 cm2。

练习5

如图20-24所示,平行四边形的面积是100平方厘米。求阴影部分的面积。

如图20-25所示,O为小圆的圆心,CO垂直于AB,三角形ABC的面积为45平方厘米。求阴影部分的面积。

A

A

D

如图20-26所示,半圆的面积是62.8平方厘米。求阴影部分的面积。

O

C

C

B

O

45○

B

20-26

20-25

20-24

回答:

练习1

如答案20-1所示,由于三角形BCD中BC边的高度等于BC边的一半,阴影部分的面积为:62×3.14×-6×(6÷2)×= 5.13 cm2。

如图20-2所示,将红色直角三角形纸旋转90°,红色和蓝色直角三角形会形成直角边分别为49 cm和29 cm的直角三角形。因此,所需面积为:

49× 29× = 710.5平方厘米

连2号

如图20-3,可以看到两个半圆重叠,从中减去一个三角形的面积,得到阴影部分的面积。

(2÷2)2×3.14××2-2×2×= 1.14 cm2。

思路和第一个问题一样。

(4÷2)2×3.14×+(2÷2)2×3.14×-4×2×= 3.85 cm2。

如图20-4,用两个扇形的面积之和减去一个平行四边形的面积,即得到阴影部分的一半,所以阴影部分的面积为:

(82+62)×3.14×-8×5.2×2 = 21 cm2

连3号

如图A 20-5所示,阴影面积等于四个半圆的面积减去一个正方形的面积,即:

(10÷2)2×3.14×4-10×10 = 57平方厘米。

如答案20-6所示,阴影部分的面积等于半圆和扇形面积之和减去一个三角形的面积,即102×3.14×+(10÷2)2×3.14×-10×。

如图A 20-7所示,整个图形的面积等于两个半圆的面积加上一个三角形的面积。整个图形的面积减去最大半圆的面积等于阴影部分的面积,即:

(4÷2)2×3.14×+(3÷2)2×3.14×+4×3×-(5÷2)2×3.14×= 6平方厘米。

连4号

(1)因为圆半径的平方等于平方面积,所以阴影部分的面积为

(50 ÷ 4) × 3.14 = 39.25平方厘米

(2)因为扇形半径的平方等于正方形的面积,所以阴影部分的面积为

50-50×3.14×1075平方厘米

提示:仔细阅读例4,先求扇形半径的平方,再试求阴影部分的面积。

10×(10÷2)×3.14×2-10×(10÷2)= 28.5平方厘米。

练习5

如图20-8,连接AC可知平行四边形面积的一半等于圆半径的平方,所以阴影部分的面积为100÷2×3.14×-100×= 14.25平方厘米。

如图20-9所示,

(1)因为三角形ABC的面积等于小圆半径的平方,所以小圆面积的一半就是45× 3.14× = 70.65平方厘米。

(2)因为大圆半径的平方等于三角形ABC面积的两倍,所以大圆的面积是45× 2× 3.14× = 70.65平方厘米。

(3)拱门AB的面积为70.65-45 = 25.65平方厘米。

(4)阴影面积为70.65-25.65 = 45平方厘米。

3.如答案20-10所示,

(1)半圆半径的平方为62.8× 2+3.14 = 40 cm2。

(2)三角形AOB的面积是40 ÷ 2 = 20cm2。

(3)阴影部分所在圆的半径平方为40× 2 = 80平方厘米。

(4)阴影面积为80×3.14×-20 = 11.4 cm2。