求阴影部分面积全攻略[精品]
求阴影部分面积全攻略
四川 侯国兴
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竞赛中,频频出现求阴影部分图形的面积的
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
目,而其阴影部分图形大多又是不规则的,部分同学乍遇这类题目则显得不知所措.本文将分类例谈这类问题的解法,供同学们学习参考:
一.直接法
当已知图形为我们熟知的基本图形时,先求出涉及适合该图形的面积计算公式中某些
线段、角的大小,然后直接代入公式进行计算。
例1. 如图1,矩形ABCD中,AB=1,AD=3,以BC的中点E为圆心的与MPN
AD相切于P,则图中的阴影部分的面积为( )
23,3A ,, B C D ,3344
图1 图2
13BC解:依题设有:EN=PE=AB=1,EC==, 22
EC3,Rt ,,NEC30所以,在ECN中,,从而,cos,,,NECEN2
,,,,,,,,MEN180230120所以,
2120.1,,S,,因此, 故 选D。 扇形MEN3603
二.和差法.
即是把阴影部分的面积转化为若干个图形面积的和、差来计算。
aBD例2,如图2,正方形ABCD的边长为,以A为圆心,AB为半径画,又分
别以BC和CD为直径画半圆,则图中的阴影部分的面积为_______.
解: SSSS,,,2 阴影正方形半圆BAD扇形
2a90222 = ,,,,,aaa.4360
【评注】:本题是将组合图形分解为基本几何图形,并利用“连接相加,包含相减”
的规律进行计算的。
三.割补法
即是把阴影部分的图形通过割补,拼成规则图形,然后再求面积。
例3,如图3(1),在以AB为直径的半圆上,过点B做半圆的切线BC,已知AB=BC=,a
连结AC,交半圆于D,则阴影部分图形的面积是______.
,
(1) (2)
图3
BDAC,解: 连结DB, 因为AB=BC, ,如图3(2),
所以 AD=DB=DC, 所以 SS,弓形弓形ADDB
RtBDC 把弓形AD割补到弓形DB处,则图(1)中阴影部分图形的面积等于图(2)中的面积.
1112 因此 Saaa,,,. 阴224
四.整体法.
当阴影部分图形为分散的个体时,可针对其结构特征,视各阴影部分图形为一个整体,然后利用相关图形的面积公式整体求出.
例4.如图4,相互外离,它们的半径都是1,顺次连结五个圆心得到 ABCDE,,,,
五边形ABCDE,则图中五个扇形(阴影部分)的面积之和是( )
1.5,2,2.5,,A. B. C. D.
图4 图5
解:由题意知,五个扇形(阴影部分)的半径都是1,各圆心角的和正好是五边形ABCDE
的内角和.
,,又 ,,,,,,,,,,,,,ABCDE(52)180540
25401,,,所以 故选B. S,,1.5,阴360
五.等积变形法
把所求阴影部分的图形适当进行等积变形,即是找出与它面积相等的特殊图形,从而求出阴影部分图形的面积。
例5.如图5,C、D是半圆周上的三等份点,圆的半径为R,求阴影部分的面积。
CD解:设半圆的直径为AB,圆心为O,由 可得 ?AB,连接OD、ACCDDB,,
OC,则。 SS, OCDBCD
12SSR,,,因此, 阴影COD扇形6
六.平移法
即是先把分散的图形平移在一起,然后再计算其面积。
例6.如图6,矩形内有两个相邻的正方形,面积分别为4和2,那么阴影部分的面积为______.
(1) (2)
图6
解:将图6(1)中的阴影部分平移在一起,如图6(2)得长方形ABCD,易知该(阴影)长方形的长为小正方形的边长,宽为两正方形的边长的差.
因为大正方形的面积为4, 所以大正方形的边长为2,
2因为小正方形的边长为2, 所以小正方形的边长为’
222,因此,阴影长方形的长BC=,宽AB=. .S,,,,()222222阴影
七.代数法.
当利用以上方法求解都较困难时,可将题设中几何图形条件转化为代数条件,然后列方程求解.
aa例7.如图7,正方形的边长为,分别以四个顶点为圆心,以边长为半径画弧,求四条弧围成的阴影部分的面积
图7
解:根据图形的对称性,正方形被细分为三类图形,分别设它们的面积为,则有:xyz,,
2……………..(1) xyzSa,,,,44正方形
,2…………….(2) xyzSa,,,,32扇形4
,而相当于半径为,含弧的弓形面积,所以: 120axyz,,2
,322 ……………(3) ,,,,xyzaa234
,2xa,,,(13)联立(1)、(2)、(3),组成方程组,解之得: 3
,2Sa,,,(13)即 .阴影3