奥数第4讲_巧求周长与面积
巧求周长与面积
掌握巧求周长与面积的基本方法;
1. 理解并掌握割补、平移等数学思想方法。
【例1】 (2007年“希望杯”第一试)右图中的阴影部分BCGF 是正方形,线段FH 长18厘米,线段
AC 长24厘米,则长方形ADHE 的周长是
__________厘米。
【分析】 由于图中阴影部分BCGF 是个正方形,其四条边的边长都相等,且等于长方形ADHE 的宽。
FH AC +的和应为长方形ADHE 的长加上正方形BCGF 的边长,所以等于长方形
ADHE 的长与宽之和。所以长方形ADHE 的周长为:(1824)284+?=厘米。
【例2】 如右图所示,在一个正方形画中、小两个正方形,使三个正方形具有公共顶点,这样大正方形被分割成了正方形区域甲,和L 形区域乙和丙。甲的边长为4厘米,乙的边长是甲的边长的1.5倍,丙的边长是乙的边长的1.5倍,那么丙的周长为多少厘米?EF 长多少厘米?
【分析】 乙的周长实际上是正方形AHJE 的周长(我们可将乙与甲重合的两条线段分别向左、
向下平移),同样的,丙的周长也就是正方形ABCD 的周长。由于4 1.56AE =?=,
6 1.59AD =?=,所以丙的周长为9436?=厘米,
642EF AE AF =-=-=(厘米)
。
【例3】 用若干个边长都是2厘米的平行四边形与三角形(如右图)拼接成一个大的平行四边
形,已知大平行四边形的周长是244厘米,那么平行四边形和三角形各有多少个?
【分析】 大平行四边形上、下两边的长为(24422)2120-?÷=厘米,观察上边,每6厘米有两
个平行四边形的边,所以共有小平行四边形1206240÷?=个,三角形的数量与小平行
四边形的数量相等,也是40个。
[拓展] 用若干个边长都是2厘米的平行四边形与三角形(如右图)拼接成一个大的平行四边形,
已知大平行四边形的周长是236厘米,那么平行四边形和三角形各有多少个?
[分析] 大平行四边形上、下两边的长为
(23622)2116-?÷=厘米,
观察上边,每6厘米有两个平行四边形的边,1166192÷=,所以有三角形
19238?=个,小平行四边形38139+=个。
【例4】 有9个小长方形,它们的长和宽分别相等,用这9个
小长方形拼成的大长方形(如图)的面积是45平方厘米,求这个大长方形的周长。
【分析】 从图上可以知道,小长方形的长的4倍等于宽的5倍,所以长是宽的54 1.25÷=倍。
每个小长方形的面积为4595÷=平方厘米,所以1.25?宽?宽5=,所以宽为2厘米,
长为2.5厘米。大长方形的周长为(2.542 2.5)229?++?=厘米。
[拓展] 右图的长方形被分割成5个正方形,已知原长方形的面积为
A C
B
F E A
120平方厘米,求原长方形的长与宽。
[分析] 大正方形边长的2倍等于小正方形边长的3倍,所以大正方形的边长是小正方形边长的
1.5倍,大正方形的面积是小正方形面积的1.5 1.5
2.25?=倍,所以小正方形面积为
120(2.2523)16÷?+=平方厘米,
所以小正方形的边长为4厘米,大正方形的边长为6厘米,原长方形的长为4312?=厘米,宽为4610+=厘米。
【例5】 (希望杯培训题)如右图所示,在一个正方形上先截去宽11
分米的长方形,再截去宽7分米的长方形,所得图形的面积比
原正方形减少301平方分米。原正方形的边长是______分米。
【分析】 把截去的两个长方形拼在一起,如右下图所示,再补上长11
分米、宽7分米的小长方形,所得长方形的面积是301117378+?=平方分米,这个长
方形的长等于原正方形的边长,宽为11718+=分米,所以原正方形边长为:
3781821÷=分米。
【例6】 如图,一个矩形被分成八个小矩形,其中有五个矩形的面积如图中所示(单位:平方厘米),问
大矩形的面积是多少平方厘米?
【分析】 通过分析题目中的已知条件可以看出,面积为16平
方厘米和面积为20平方厘米的两个长方形的宽相
等,即BC 相等,不妨假设2BC =厘米,可以算得:
8AC =厘米,10CD =厘米。于是可以算得:
368 4.5GC =÷=厘米,30103BE =÷=厘米,
128 1.5EF =÷=厘米。于是大长方形的长为
10818+=厘米,宽为4.523 1.511+++=厘米,因
此大长方形的面积为1811198?=平方厘米。
【例7】 一块正方形的苗圃(如右图实线所示),若将它的边
长各增加30米(如图虚线所示),则面积增加9900平
方米,问原来这块正方形苗圃的面积是多少平方米?
【分析】 小正方形的面积为:3030900?=平方米。用增加的面积减去小正方形的面积就得到
增加的两个长方形的面积和,为:99009009000-=平方米。而增加的两个长方形的
面积相等,于是其中一个长方形的面积为900024500÷=平方米。长方形的宽为30米,
那么长为:450030150÷=米,这就是原来这块正方形苗圃的边长,原来这块正方形
苗圃的面积为150********?=(平方米)。
【例8】 长方形ABCD 的周长是30厘米,以这个长方形的每一条边为边长向外画正方形。已知
这四个正方形的面积之和为290平方厘米,那么长方形ABCD 的面积是多少平方厘
米?
711B C E F G D A 3020121636
【分析】 从图形我们可以看出,1A B 的长度恰好为长方形的长与宽之和,即为长方形ABCD 周长
的一半,可以看出若以1A B 和1BC 为边能构成大正方形111A BC E (如右图b 所示),其中
包含两个长方形和两个正方形,而且两个长方形的面积是相等的,两个正方形的面积刚
好是290平方厘米的一半。这样我们容易求出:大正方形111A BC E 的边长为30215÷=厘
米,面积为:1515225?=平方厘米,正方形11CDD C 与正方形
1ADEA 的面积之和为:2902145÷=(平方厘米)。长方形ABCD 与长方形11EDD E 的面积相等。所以,长方形ABCD 的
面积为:(225145)240-÷=(平方厘米)。
[巩固] 用两块长方形纸片和一块正方形纸片拼成一个大正方形,长方形纸片面积分别为44平方
厘米与28平方厘米,原正方形纸片面积是多少平方厘米?
[分析] 做辅助线,如右下图,小正方形Ⅰ的面积为442816-=,所以
4a =,2847b =÷=,原正方形面积为7749?=(平方厘米)
。
【例9】 如图,正方形ABCD 的边长是5,E ,F 分别是AB 和BC 的中点,求四边形BFGE 的面积。
【分析】 如下图,利用割补法,原正方形面积等于5个小正方形面积之和,所以每个小正方形面积是5555?÷=,而阴
影部分面积等于1个小正方形面积,所以也是5。
【例10】 把正三角形的每条边三等分,以各边的中间一段为边向外作小正三角形,得到一个六角形。再将这个六角形的六个“角”(即小正三角形)的两边三等分,又以它的中间段为边向外作更小的小正三角形,这样就得到如右图所示的图
形。如果所作的最小的小正三角形的面积为1平方厘米,
求如图中整个图形的面积。
【分析】 题目中出现了大、中、小三种规格的正三角形(如图a ),
综合应用 图a 中中
中
大C 1D 1E 1A 1E B C
D A
G F E A C
B F G
由已知,图中最小的小正三角形的面积是1平方厘米,于是我们就以1平方厘米的小正
三角形为单位,对图a 进行分割,得到图b 。从图b 可以看出,一个大正三角形中包
含9个中正三角形,一个中正三角形中包含9个小正三角形。由此可以求出,一个大
正三角形中包含9981?=个小正三角形,在图a 中,除了一个大三角形之外,还有3个
中正三角形和12个小正三角形,所以整个图形中共含有小三角形的个数为:
993912120?+?+=个,而每个小正三角形的面积为1平方厘米,所以图a 中图形的
面积为120平方厘米。
【例11】 (“迎春杯”初赛)如右图,甲、乙、丙、丁四个长方形拼
成一个正方形EFGH ,中间阴影为正方形。已知甲、乙、丙、
丁四个长方形面积的和是32平方厘米,四边形ABCD 的面积是20平方厘米,求甲、乙、丙、丁四个长方形周长的总和。
【分析】 甲、乙、丙、丁四个长方形的长与宽之和的总和等于大正方形的周长,所以甲、乙、
丙、丁四个长方形的周长的总和等于大正方形的周长的2倍。大正方形的面积等于四
边形ABCD 的面积加上甲、乙、丙、丁面积和的一半,即2032236+÷=平方厘米,
所以大正方形边长为6厘米,所以甲、乙、丙、
丁四个长方形周长的总和为64248??=厘米。
【例12】 (2006年“希望杯”第二试)如右图,用标号为
1,2,3,4,5的五种大小不同的正方形拼成一
个大长方形,大长方形的长和宽分别是18,14,
则标号为5的正方形的面积是多少?
【分析】 如果标号为5的正方形的边长是a ,那么1号比2
号大a ,2号比3号大a ,所以1号比3号大2a ,又因为2号和3号的边长之和是14,
1号和2号的边长之和是18,所以1号比3号大18144-=,即24a =,2a =,标号为
5的正方形的面积是224?=。
[巩固] (希望杯培训题)小军用编号为1,2,3,4,5的大小不同的正方形拼出一个长方形,
如右图所示,则中间阴影部分正方形的周长
是多少厘米? [分析] 因为正方形1的边长+正方形2的边长+正方形3的边长30=厘米, 正方形1的边长+正方形2的边长22=厘米,所以 正方形3的边长30228=-=(厘米),正方形5的边长2+?正方形3的边长22=厘米,所以正方形
5的边长22826=-?=厘米,周长为
6424?=厘米。
[拓展] 一个大长方形若能分割成若干个大小不同的小正方形,则称为完美长方形。下面一个长
方形是由9个小正方形组成的完美长方形。图中正方形A 和B 的边长分别是7厘米和4
厘米,那么这个完美长方形的面积是多少平方厘米?
G F D C 524443
1厘米
[分析] 为了叙述方便,我们将图中各个小正方形分别用字母表示(如图)。
设最小的正方形边长为x 厘米,又因为小正方形A 的边长为7厘米,小正方形B 的边长
为4厘米,所以小正方形C 的边长可以表示为7x +(厘米),小正方形D 的边长可以表
示为772x x x ++=+(厘米),小正方形E 的边长可以表示为7411x x -+=-(厘米),小正方形F 的边长可以表示为11415x x -+=-(厘米),小正方形G 的边长可以表示为
15419x x -+=-(厘米)
,小正方形H 的边长可以表示为7714x x ++=+(厘米),观察大长方形可知:小正方形D 、C 、H 的边长之和等于小正方形F 、G 的边长之和,
可以列方程为:(72)(7)(14)(15)(19)x x x x x +++++=-+-,解得1x =。从而可得小正
方形C 、D 、E 、F 、G 、H 的边长分别为8厘米、9厘米、10厘米、14厘米、18厘
米、15厘米。大长方形的长为:181533+=(厘米),宽为:141832+=(厘米),大长
方形的面积为:33321056?=(平方厘米)。
【例13】 有一大一小两块正方形试验田,他们的周长相差40米,面积相差220平方米,那么小
正方形试验田的面积是多少平方米?
【分析】 根据已知条件,我们将两个正方形试验田的一个顶点对齐,画出示意图(如图a ),将
大正方形在小正方形外的部分分割成两个直角梯形,再拼成一个长方形(如图b )。
由于两个正方形的周长相差40米,从而它们的每边相差40410÷=米,即图b 中的长
图
a 图b
方形的宽是10米。又因为长方形的面积是两个正方形的面积之差,即为220平方米,
从而长方形的长为:2201022÷=(米)。由图可知,长方形的长是大正方形与小正方
形的边长之和,长方形的宽为大正方形与小正方形的边长之差,从而小正方形的边长
为:(2210)26-÷=(米)。所以小正方形的面积为:6636?=(平方米)。
【附1】 从一块正方形的玻璃板上锯下宽为0.5米的一个长方形玻璃条
后,剩下的长方形的面积为5平方米,请问锯下的长方形玻璃
条的面积等于多少?
【分析】 我们先按题目中的条件画出示意图(如图a ),我们先看图中剩下的长方形,已知它的面积为5平方米,它的长和宽相差
0.5米,我们可以将这样形状的四个长方形拼成一个弦图(如图b )。
图b 是一个大正方形,它的边长等于长方形的长和宽之和,
中间的那个小正方形的边长,等于长方形的长和宽之差,
即0.5米。所以中间的小正方形的面积为0.50.50.25?=平
方米,那么大正方形的面积为540.2520.25?+=平方米。 因为4.5 4.520.25?=,所以大正方形的边长等于4.5米。所
以原题中剩下的长方形的长与宽的和为4.5米,而长与宽
的差为0.5米,所以剩下的长方形的长为:
(4.50.5)2 2.5+÷=米,
即原正方形的边长为2.5米。又知锯下的长方形玻璃条的宽为0.5 米,于是可得锯下的长方形玻璃条的面积为2.50.5 1.25?=平方米。
【附2】 有红、黄、绿三块大小一样的正方形纸片,放在一个正方形盒,它们之间相互叠合(如
右图),已知露在外面的部分中,红色面积是20,黄色面积是12,绿色面积是8,那么
正方形盒的底面积是多少?
【分析】 黄色纸片露出部分与绿色纸片露出部分面积不同,由于三块纸片的大小一样,把黄色纸
片向左移动,在这个移动过程中,黄色纸片露出部分减少的面积等于绿色纸片纸片露出
部分增加的面积,它们露出部分的面积和不变,为81220+=。当黄色纸片移动到正方
形盒的最左边时,如右下图所示,可知此时黄色纸片露出部分与绿色纸片露出部分的面
积相等,所以黄色纸片露出部分面积为20210÷=,绿色纸片露出面积也为10。
右下图中,由于红色部分面积是绿色部分面积的20102÷=倍,
所以黄色部分面积是空白部分面积的2倍。所以空白部分的面积
为1025÷=,正方形盒的底面积为201010545+++=。解答此
题的关键是让黄色纸片移动,使复杂的图形变为基本图形。
【附3】 右图中外侧的四边形是一个边长为10厘米的正方形,求阴影部分的面积。
附加题目 图b 0.50.55
5550.55
【分析】如右下图所示,可知阴影部分面积与空白部分面积之差即为小长方形OPMN的面积,为326
+÷=平方厘米。
?=平方厘米,所以阴影部分面积为(1006)253
巩固精练
1.右图中正方形的边长为3厘米,每边被3等分,求图中所有正方形周长的和。
【分析】分类进行统计:
边长为1厘米的正方形的周长的和是:14(33)36
???=(厘米),
边长为2厘米的正方形周长的和是:24(22)32
???=(厘米),
边长为3厘米的正方形周长是:34(11)12
???=(厘米),
图中所有正方形周长的和是:36321280
++=(厘米)。
2.用同样的长方形条砖,在一个盆的周围砌成一个正方形边框,如
右图所示。已知外面大正方形的周长是264厘米,里面小正方形
的面积是900平方厘米,每块长方形条砖的长是_____厘米,宽
是______厘米。