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拓展目标
1.提升两种数学素养:几何直观,模型思想。
2.学习三类思维方法:割补法,平移法,特殊点法。
3.掌握四项基本技能:能运用辅助线使不规则图形转化成规则图形,认识一半模型,创造性地使用等积变形、图形对称性等原理同,理解图形面积的倍数关系。
4.体验一种数学情感:几何证明中逻辑推理的严谨与完美。
活动1 对半均分
如图23-1所示,长方形ABCD中,AB为6cm,BC为7cm,E,F分别是BC和CD边上的中点,那么阴影部分的面积是多少平方厘米?
图23-1
阴影部分是一个不规则的四边形。
解答 解法一:如图23-2,连接对角线。
把不规则的阴影部分分成两个三角形:三角形AEC,三角形ACF。
所以S阴影部分=S△AEC+S△ACF
作辅助线法
图23-2
对半均分 因为E,F分别是BC和CD边上的中点,
解法二:S阴影部分=S长方形ABCD-(S△ABE+S△AFD)
=7×6-7×6÷2÷2-6×7÷2÷2
=42-10.5-10.5
=21(cm2)
答:阴影部分的面积是21 cm2。
活动2 一半模型
如图23-3所示,长方形ABCD的长和宽分别是11cm,6cm,其中EF∥AD,阴影部分小三角形的底都在AD,BC上,顶点在EF上。求阴影部分的面积。
图23-3
分析 图23-4以图23-3的下半部分EBCF为例,将四个三角形进行变形,则阴影部分的四个三角形的面积之和等于长方形EBCF面积的一半;同理,上半部分五个三角形的面积之和也等于长方形AEFD面积的一半。
底不动,顶点平移法
图23-4
解答 S长方形ABCD=11×6=66(cm2)
答:阴影部分的面积为33 cm2。
想一想:图23-5中阴影部分占整个图形面积的一半吗?
(其中⑤是梯形,⑤⑥⑦三个图形的边上的点都为中点)
图23-5
阴影部分占整个图形面积一半的有_________。(填序号)
解答 ①~⑦阴影面积全都占整个图形面积的一半。
一半模型 一般在平行四边形中,任取一点与四个顶点连线,所构成的三角形占平行四边形面积的一半。(在梯形中也常见)
活动3 等分长宽
图23-6
如图23-6所示,正方形ABCD的边长为48cm,P是AD边上的任意一点,E,F,G是BC边上的四等分点,H,I,J,K分别是AB,CD边上的三等分点,求阴影部分的面积。
解答 解法一:如图23-7(1)所示,连接PC,则
S△EFP=(48÷4)×48÷2=288(cm2)
同理,S△PGC=288(cm2),
S△PCH与S△PJK的和为
(48÷3)×48÷2=384(cm2)
作辅助线法 连接PC, 把四边形PGCH分成两个三角形,三角形PCH与三角形PJK的底相等,都是边长的三分之一,两者的高之和正好等于正方形的边长。
S阴影部分=288×2+384
=960(cm2)
图23-7
解法二:如图23-7(2)所示,把P点移到点D,
得S△EFP=S△GCP,
S阴影部分=S△JKP+S△EFP+S△GCP
=(48÷3)×48÷2+
(48÷4)×48÷2×2
=384+288×2=960(cm2)
答:阴影部分的面积为960 cm2。
特殊点法 既然P点为AD边上的任意一点,那么可以假设P点与D点重合,此时阴影部分如图23-7所示。(www.xing528.com)
活动4 均分几份
如图23-8所示,已知E,F分别是AB,AD的中点,阴影部分的面积是33,长方形ABCD的面积是_________。
分析(1)因为E,F分别是AB,AD的中点,添辅助线均分。
(2)想一想,每个白色三角形占总面积的几分之几。
(3)想一想,阴影部分占总面积的几分之几。
图23-8
解答 如图23-9所示,画辅助线。
图23-9
一半模型歌(一)
一半模型有很多,四边形中最常见;
等积变形来推导,同底等高面积同;
中点现身想一半,画线辅助很清晰。
思维小训练
1.如图23-10所示,E是平行四边形ABCD中AD上的一点,连接BE,CE构成三角形BCE,F是EC的中点,已知图中阴影部分的面积为13 dm2,求平行四边形ABCD的面积。
图23-10
2.如图23-11所示,三角形ABC的面积是16dm2,D,E,F分别是BC,AC和AD的中点,求三角形DEF的面积。
图23-11
3.如图23-12所示,长方形ABCD中,AB为6cm,BC为7cm,E是BC的中点,DF=2CF,那么阴影部分的面积是多少平方厘米?
图23-12
4.如图23-13所示,三角形ABC的面积为48dm2,D,E分别是AB,BC的中点,阴影部分的面积是多少平方分米?
图23-13
5.如图23-14所示,平行四边形ABCD的面积为64dm2,M,N分别是BC,CD的中点,求三角形AMN的面积。
图23-14
6.如图23-15所示,长方形ABCD的顶点B与其两对边中点E,F相连所构成的三角形BEF面积为15cm2,求长方形ABCD的面积。
图23-15
7.如图23-16所示,正方形ABCD的边长为8cm,两条对角线相交于P点,AE=BF=CG=DH=2.5cm,求阴影部分的面积。
图23-16
8.如图23-17所示,三角形ABC的面积为180cm2,且三角形BDE、三角形DEC和三角形ABE的面积相等,求三角形ADE的面积。
图23-17
思维小达人
如图23-18所示,边长为12 cm的正方形中有一块阴影部分,这块阴影部分的面积是__________cm2。
图23-18
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