知识背景
我们已经会算长方形和正方形的面积,可是花坛常常是平行四边形,路牌是三角形,水渠的横截面是梯形,它们的面积怎么算?
数学家的妙招是转化:把没学过的图形剪一剪、拼一拼,变成学过的图形,公式就自己"跑"出来了。
这一讲,我们要推导并熟练运用平行四边形、三角形、梯形的面积公式,理解每个公式背后的道理,特别是三角形和梯形公式里"除以 2"的来历。
知识讲解
平行四边形的面积
沿平行四边形的高剪下一个三角形,平移到另一边,正好拼成一个长方形:长方形的长就是平行四边形的底,宽就是高。
其中 a 是底,h 是这条底对应的高。
平行四边形面积 = 底 × 高。底和高必须对应:选了哪条底,就用垂直于这条底的高。
三角形的面积
两个完全相同的三角形可以拼成一个平行四边形,所以一个三角形的面积是这个平行四边形的一半:
三角形面积 = 底 × 高 ÷ 2。"÷2"是因为两个完全一样的三角形才拼成一个平行四边形,千万别漏掉。
梯形的面积
两个完全相同的梯形也能拼成一个平行四边形:拼成的平行四边形的底是(上底 + 下底),高不变。
其中 a 是上底,b 是下底,h 是高。
梯形面积 = (上底 + 下底) × 高 ÷ 2。计算时先算括号里的和,最后别忘了除以 2。
公式的逆用
已知面积反求底或高,可以用方程。例如三角形面积 24 平方厘米、底 8 厘米,设高为 h:,解得 (厘米)。
经典例题
一块平行四边形菜地,底是 12 米,高是 7.5 米,它的面积是多少平方米?
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- 公式:。
- 代入:(平方米)。
- 答:这块菜地的面积是 90 平方米。
一块三角形交通标志牌,底是 0.9 米,高是 0.8 米,它的面积是多少平方米?
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- 公式:。
- 代入:。
- 计算:,(平方米)。
- 答:标志牌的面积是 0.36 平方米。
一条水渠的横截面是梯形,上口宽 2.8 米,渠底宽 1.2 米,渠深 1.5 米,求横截面面积;若另一个梯形面积为 30 平方米,上底 4 米、下底 8 米,高是多少米?
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- 第一问:(平方米)。
- 第二问:设高为 h 米,列方程 。
- 化简:,即 ,解得 。
- 答:横截面面积是 3 平方米;另一个梯形的高是 5 米。
难点与易错点
- 底和高不对应:平行四边形有两组底和高,必须用互相垂直的一组相乘。
- 三角形、梯形忘记除以 2:这是最常见的错误,写完公式先检查有没有"÷2"。
- 梯形忘记加括号:必须先算(上底 + 下底),再乘高,最后除以 2。
- 单位不统一:底是米、高是分米时,要先化成相同单位再计算。
- 误以为周长相等面积就相等:把长方形框架拉成平行四边形,周长不变,但高变小了,面积变小。
生活中的应用
生活应用题 1 · 西湖边的花坛
湖滨路旁一个平行四边形花坛,底 6.5 米,高 4 米。每平方米种 9 株郁金香,一共要种多少株?
分步解:
- 面积:(平方米)。
- 株数:(株)。
- 答:一共要种 234 株郁金香。
生活应用题 2 · 西溪湿地的三角形绿地
西溪湿地公园里有一块三角形绿地,底 24 米,高 15 米,这块绿地的面积是多少平方米?
分步解:
- 公式:。
- 计算:(平方米)。
- 答:绿地面积是 180 平方米。
生活应用题 3 · 梯形茶园
龙井村一块梯形茶园,上底 30 米,下底 50 米,高 20 米。这块茶园的面积是多少平方米?合多少公顷?
分步解:
- 面积:(平方米)。
- 换算:1 公顷 = 10000 平方米,(公顷)。
- 答:茶园面积是 800 平方米,合 0.08 公顷。
考点
- 用转化思想推导平行四边形、三角形、梯形面积公式
- 三个面积公式的正用(求面积)
- 公式的逆用(已知面积求底或高,可列方程)
- 底与高的对应关系、单位统一
- 等底等高的三角形面积相等;组合图形面积的分割计算