小学奥数几何中的重叠问题练习例题含解析(附知识点拨及考点)

7-7-3.几何中的重叠问题教学目的认识容斥原理二量重叠和三量重叠的内容；掌握容斥原理的在组共计数等各个方面的应用．知识要点一、两量重叠问题在一些计数问题中，经常碰到相关会合元素个数的计算．求两个会归并集的元素的个数，不能简单地把两个会合的元素个数相加，而要从两个会合个数之和中减去重复计算的元素个数，即减去交集的元素个数，用式子可表示成：ABABAB(其中符号“”读作“并”，相当于中文“和”或许“或”的意思；符号“”读作“交”，相当于中文“且”的意思．)则称这一公式为包含与清除原理，简称容斥原理．图示如下:A表示小圆部分，B表示大圆部分，C表示大圆与小圆的公共部分，记为：AB，即阴影面积．图示如下:A表示小圆部分，B表示大圆部分，C表示大圆与小圆的公共部分，记为：AB，即阴影面积．1．先包含——AB重叠部分AB计算了2次，多加了1次；A、B的并集AABAB包含与清除原理告诉我们，要计算两个会合B的元素的个数，可分以下两步进行：第一步：分别计算会合A、B的元素个数，然后加起来，即先求AB(意思是把A、B的一切元素都“包含”进1AB来，加在一同)；第二步：从上面的和中减去交集的元素个数，即减去CAB(意思是“清除”了重复计算的元素个数)．二、三量重叠问题A类、B类与C类元素个数的总和A类元素的个数B类元素个数C类元素个数既是A类又是B类的元素个数既是B类又是C类的元素个数既是A类又是C类的元素个数同时是A类、B类、C类的元素个数．用符号表示为：ABCABCABBCACABC．图示如下：图中小圆表示A的元素的个数，中圆表示B的元素的个数，C1．先包含：ABC重叠部分AB、BC、CA重叠了2次，多加了1次．2．再清除：ABCABBCACABC3ABC在解答相关包含清除问题时，我们经常利用圆圈图(韦恩图)来帮助剖析思考．例题精讲【例1】把长38厘米和53厘米的两根铁条焊接成一根铁条．已知焊接部分长4厘米，焊接后这根铁条有多长？【考点】几何中的重叠问题【难度】1星【题型】解答【解析】因为焊接部分为两根铁条的重合部分，所以，由包含清除法知，焊接后这根铁条长3853487(厘米)．【 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 】87厘米【稳固】把长23厘米和37厘米的两根铁条焊接成一根铁条．已知焊接部分长长？【考点】几何中的重叠问题【难度】1星【题型】解答【解析】焊接部分为两根铁条的重合部分，由包含清除法知，焊接后这根铁条长：【答案】57厘米3厘米，焊接后这根铁条有多2337357(厘米)．【例2】两张长4厘米，宽2厘米的长方形纸摆放成如下图形状．把它放在桌面上，覆盖面积有多少平方厘米？【考点】几何中的重叠问题【难度】1星【题型】解答4厘米2厘米【解析】两个长方形如图摆放时出现了重叠图3)，重叠部分恰巧是边长为2厘米的正方形，如(见图中的阴影部分果利用两个42的长方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积，那么重叠部分在两个长方形面积中各被计算了一次，而实际上这部分只要计算一次就能够了．所以，被覆盖面积长方形面积之和-重叠部分．于是，被覆盖面积4222212(平方厘米)．【答案】12厘米【稳固】如图3，一张长8厘米，宽6厘米，另一个正方形边长为6厘米，它们中间重叠的部分是一个边长为厘米的正方形，求这个组合图形的面积．【考点】几何中的重叠问题【难度】1星【题型】解答8646【解析】两个图形如图摆放时出现了重叠图3)，重叠部分恰巧是边长为4厘米的正方形，如果(见图中的阴影部分利用长方形和正方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积，那么重叠部分在长方形和正方形面积中各被计算了一次，而实际上这部分只要计算一次就能够了．所以，组合图形的面积长方形面积正方形面积重叠部分．于是，组合图形的面积：86664468(平方厘米)．【答案】68平方厘米【稳固】一个长方形长12厘米，宽8厘米，另一个长方形长10厘米，宽6厘米，它们中间重叠的部分是一个边长4厘米的正方形，求这个组合图形的面积．【考点】几何中的重叠问题【难度】1星【题型】解答1284610【解析】两个长方形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分)，重叠部分恰巧是边长为4厘米的正方形，如果利用两个长方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积，那么重叠部分在两个长方形面积中各被计算了一次，而实际上这部分只要计算一次就能够了．所以，组合图形的面积长方形面积之和重叠部分．于是，组合图形的面积12810644140(平方厘米)．【答案】140平方厘米【例3】三个面积均为50平方厘米的圆纸片放在桌面上(如图)，三个纸片共同重叠的面积是10平方厘米．三个纸片遮住桌面的总面积是100厘米．问：图中阴影部分面积之和是多少？【考点】几何中的重叠问题【难度】2星【题型】解答AB10C【解析】将图中的三个圆标上A、B、C．根据包含清除法，三个纸片遮住桌面的总面积(A圆面积B圆面积C圆面积）（A与B重合部分面积A与C重合部分面积B与C重合部分面积）三个纸片共同重叠的面积，得：100（505050）（A与B重合部分面积A与C重合部分面积B与C重合部分面积）10，获得A、B、C三个圆两两重合面积之和为：16010060平方厘米，而这个面积对应于圆上的那三个纸片共同重叠的面积的三倍与阴影部分面积的和，即：60103阴影部分面积，则阴影部分面积为：603030(平方厘米)．【答案】30平方厘米【稳固】如图，已知甲、乙、丙3个圆的面积均为30，甲与乙、乙与丙、甲与丙重合部分的面积分别为6，8，5，而3个圆覆盖的总面积为73．求阴影部分的面积．【考点】几何中的重叠问题【难度】2星【题型】解答【解析】设甲圆组成会合A，乙圆组成会合B，丙圆组成会合C．ABC=30，AB=6，BC=8，AC=5，ABC=73，而ABC=ABCABBCACABC.有73=303×-6-8-5+ABC，即ABC=2，即甲、乙、丙三者的公共面积(⑧部分面积)为2．那么只是甲与乙(④)，乙与丙(⑥)，甲与丙(⑤)的公共的面积依次为6-2=4，8-2=6，5-2=3，所以有阴影部分(①、②、③部分之和)的面积为73-4-6-3-2=58．【答案】58【例4】如图，三角形纸板、正方形纸板、圆形纸板的面积相等，都等于60平方厘米．阴影部分的面积总和是40平方厘米，3张板遮住的总面积是100平方厘米，3张纸板重叠部分的面积是多少平方厘米？【考点】几何中的重叠问题【难度】3星【题型】解答【解析】阴影部分是有两块重叠的部分，被计算两次，而三张纸重叠部分是被计算了三次．所以三张纸重叠部分的面积（60310040）220(平方厘米)．【答案】20平方厘米【稳固】如下图，A、B、C分别是面积为12、28、16的三张不同形状的纸片，它们重叠在一同，露在外面的总面积为38．若A与B、B与C的公共部分的面积分别为8、7，A、B、C这三张纸片的公共部分为3．求A与C公共部分的面积是多少？【考点】几何中的重叠问题【难度】3星【题型】解答BAC【解析】设A与C公共部分的面积为x，由包含与清除原理可得：⑴先“包含”：把图形A、B、C的面积相加：12281656，那么每两个图形的公共部分的面积都重复计算了1次，因此要清除去．⑵再“清除”：5687x，这样一来，三个图形的公共部分被全部减掉，因此还要再补回．⑶再“包含”：5687x3，这就是三张纸片覆盖的面积．根据上面的剖析得：5687x338，解得：x6．【答案】6