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[格点与面积] 几何问题之格点与面积习题精讲

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论坛元老

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发表于 2016-8-17 09:10:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
  1、如下图,在一张由一组水平线和一组垂直线组成方格纸上,如果任意相邻平行线之间的距离都相等,我们就把这样两组平行线的交点称为格点(如下图中的红点),把图中相邻两个格点的距离看着一个单位长度,把每个小正方形的面积看作一个面积单位(如图中带阴影的方格)。
       

184136_4c287c6095b2428.jpg

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          一个多边形的顶点如果全是格点,这个多边形就叫做格点多边形,本讲就,学习求格点多边形的面积问题。这种格点多边形的面积计算起来很方便,一般有三种方法:①规则的格点多边形,可以运用多边形的面积公式求出面积;②一些简单而又特殊的格点多边形,可以通过数格子求出面积;③较复杂的不规则图形,一般用皮克公式计算。其中数格子的方法比较原始,很少用。
       
          任意格点多边形,只要数出多边形周界上的格点的个数及图内格点的个数,就可用下面的皮克公式算出面积:
       
          格点多边形面积=图内格点个数+周界格点数÷2-1
       
          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。
       
          皮克定理的证明:
       
          将格点图中的每个点看作以这个点为圆心、以单位面积正方形的边长的一半为半径的圆。格点多边形图内的点对应的圆的面积都是图形面积的一部分;而在多边形边界上的点对应的圆的面积只有一半属于这个多边形,且多边形每个角上的圆属于图内的面积都不到半个圆,少了其外角对应的扇形面积,因任意多边形的外角和是360度,正好是个整圆,所以周界上圆在图内的面积为:周界格点数÷2-1
       
          所以格点多边形面积为:图内格点个数+周界格点数÷2-1。
       
          皮克定理的证明过程比较抽象,孩子难以理解。本讲只要求孩子初步认识格点面积公式,掌握格点面积公式的应用,到初中还会进一步学习皮克定理。
         2、

184324_4c287ccc0ea8a28.jpg

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         【解析】:
       
          图①是个平行四边形,周界上有10个格点,图内有4个格点,根据格点面积公式,图①的面积为:4+10÷2-1=8;
       
          图②是个梯形,周界上有8个格点,图内有2个格点,根据格点面积公式,图②的面积为:2+8÷2-1=5;
       
          图③是个三角形,周界上有6个格点,图内有4个格点,根据格点面积公式,图③的面积为:4+6÷2-1=6;
       
          以上3个图形都是规则图形,但四年级学生还没有学过这3种图形的面积计算,不能用面积公式计算。
       
          图④是个六边形,周界上有8个格点,图内有9个格点,根据格点面积公式,图④的面积为:9+8÷2-1=12。
       
          这四个图形也可以用数格子的方法计算面积。
        3、

184415_4c287cff2909f28.jpg

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          下图中喇叭、小猫、小狗的面积各是多少?
       
          【解析】:
       
          这三个图形都适合用格点面积公式计算面积。
       
          喇叭周界上有8个格点,图内没有格点,面积为:0+8÷2-1=3;
       
          小猫周界上有20个格点,图内有2个格点,面积为:2+20÷2-1=11;
       
          小狗图案可以看着是两个格点多边形组成,先分别求出每个格点多边形的面积,再求出总面积。
       
          躯干面积:0+12÷2-1=5;
       
          尾巴面积:0+4÷2-1=1;
       
          总面积:5+1=6。
       
          像小狗图案这样,由两个或两个以上独立的格点多边形拼成的多边形,要求其总面积,一般先求出每个独立多边形的面积,再求和,以免发生漏数多个独立图形公共格点的错误。
         下面是一个漂亮礼盒的平面图,请你求出它的面积。
        4、

184510_4c287d361f09528.jpg

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          【解析】:
       
          这个礼盒平面图是由3个独立的格点多边形组成的。
       
          左边三角形面积可以用皮克公式求出:4+4÷2-1=5;
       
          右边三角形面积可以用皮克公式求出:2+6÷2-1=4;
       
          下面长方形长为6、宽为3,可以直接用长方形面积公式算出面积:6×3=18;
       
          所以上图总面积为:5+4+18=27。
            5、你知道下图中共有多少个图形吗?每个图形的面积各是多少?
       

184556_4c287d641847c28.jpg

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          【解析】:
       
          这里所说的图形既包括凸多边形,也包括凹多边形。图中有8个三角形: AEC,AED,ADC,ABD,ABC,EBD,EBC,DBC;有3个四边形:ADBC,ABDC,ABCD。
       
          可以用皮克公式算出每个图形的面积,例如四边形ADBC的面积为:
       
          21+8÷2-1=24。
       
          其它图形的面积:(略)。
         
         
         
       
         
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