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4-2-2 巧求周长.教师版.doc

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4-2-2.巧求周长 知识点拨 一、基本概念 ①周长:封闭图形一周的长度就是这个图形的周长. ②面积:物体的表面或封闭图形的大小,叫做它们的面积. 二、基本公式: ①长方形的周长 2  (长  宽),面积  长  宽. ②正方形的周长 4  边长,正方形的面积  边长  边长. 三、常用方法: (1)对于基本的长方形和正方形图形,可以直接用公式求出它们的周长和面积,对于一些不规则的比较复杂 的几何图形,我们可以采用转化的数学思想方法割补成基本图形,利用长方形、正方形周长及面积计算的公 式求解. (2)转化是一种重要的数学思想方法,在转化过程中要抓住“变”与“不变”两个部分.转化后的图形虽然形状 变了,但其周长和面积不应该改变,所以在求解过程中不能遗漏掉某些线段的长度或某部分图形的面积.转 化的目标是将复杂的图形转化为周长或面积可求的图形. (3)寻求正确有效的解题思路,意味着寻找一条摆脱困境、绕过障碍的途径.因此,我们在解决数学问题时, 思考的着重点就是要把所需解决的问题转化为已经能够解决的问题.也就是说,在直接求解不容易或很难找 到解题途径的问题时,我们往往转化问题的形式,从侧面或反面寻找突破口,知道最终把它转化成一个或若 干个能解决的问题.这种解决问题的思想在数学中叫“化归”,它是数学思维中重要的思想和方法. (4)在几何中,有许多图形是由一些基本图形组合、拼凑而成的.这样的图形我们称为不规则图形.不规则 图形的面积往往无法直接应用公式计算.那么,不规则图形的面积怎样去计算呢?对称、旋转、平移这几种 几何变换就是解决这类面积问题的手段. 四、几个重要的解题思想 (1)平移 在平面图形的计算中,常常要将一个平面图形移动到平面上的另一个位置进行计算.其中,将图形沿一 个固定方向的移动叫做平移,一个图形经过平行移动不改变其形状与大小,所以图形面积是保持不变的.利 用图形的平移,可以使面积计算问题的解法简捷明快,颇有新意. (2)割补 割补法在我国古代叫“出入相补原理”,我国古代魏晋时期著名的数学家刘徽在《九章算术注》中就明确 地提出“出入相补,各从其类”的出入相补原理.这个原理的内容是几何图形经过分、合、移、补所拼凑成的 教师寄语:拼一个春夏秋冬,换一生无怨无悔。 1
新图形,它的面积不变. (3)旋转 在平面图形的割补中,有时要将一个图形绕定点旋转到一个新的位置,产生一种新的图形结构,图形在 转动过程中形状大小不发生改变.利用这种新的图形结构可以帮我们解决面积的计算问题. (4)对称 平面图形中有许多简单漂亮的图形都是轴对称图形.轴对称图形沿对称轴折叠,轴两侧可以完全重合.也 就是说,如果一个图形是轴对称图形,那么对称轴平分这个图形的面积.熟悉轴对称图形这个性质,对面积 计算会有很大帮助. (5)代换 在几何计算中,对有关数量进行适当的等量代换也是解决问题的已知技巧. 小结:本讲主要通过求一些不规则图形的周长,体会一种转化思想,重点在于把不规则图形转化为规则图形 的方法,包括平移、旋转、割补、差不变原理,通过这些方法的学习,让学生体会求周长的技巧,提高学生 的观察能力、动手操作能力、综合运用能力. 例题精讲 模块一、图形的周长和面积——割补法 【例 1】 求图中所有线段的总长(单位:厘米)    ;   4 3 BE BC CD DE 【考点】巧求周长 【难度】2 星 【题型】填空 【解析】要注意到,题目所求的是图中所有线段的总长,而图中的线段,并不仅仅是 AB 、BC 、CD 、DE 四 段,还包括 AC 、 BE 等等,因此不能简单地将图中标示的线段长度进行求和.同时应该注意到, AC AB BC ,等等.因此,为了计算图中所有线段的 总长,需要先计算 AB 、 BC 、 CD 、 DE 这四条线段分别被累加了几次.这里,可以按照每条线段 分别是由几部分组成的加以讨论:由 1 段组成的线段共有 4 条,即 AB 、 BC 、 CD 、 DE ,而求和 过程中 AB 、 BC 、 CD 、 DE 这四条线段各被累加了 1 次.类似地考虑到,由 2 段组成的线段共有 3 条,求和过程中 AB 、 DE 各被累加了 1 次, BC 、 CD 各被累加了 2 次.由 3 段组成的线段共有 2 条,求和过程中 AB 、DE 各被累加了 1 次,BC 、CD 各被累加了 2 次.由 4 段组成的线段只有 AE, 其中 AB 、 BC 、 CD 、 DE 各被计算了 1 次.综上所述, AB 、 DE 各被计算了 4 次, BC 、 CD 各 被计算了 6 次.因而图中所有线段的总长度为:    3 1 =48      3 1 2 6 (厘米) 4 2   4 6      【答案】 48 【例 2】 如图所示,点 B 是线段 AD 的中点,由 A 、 B 、 C 、 D 四个点所构成的所有线段的长度均为整数, 若这些线段的长度之积为 10500,则线段 AB 的长度是 。 【考点】巧求周长 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】华杯赛,决赛,第 7 题,10 分 【解析】线段所有长度包括 AB 、 BC 、CD 、 AC 、 BD 、 AD 。由于最后要求的是 AB ,我们可用 AB 和 BC 来表示这所有线段之积,为:   10500  对 10500 进行分解质因式,可得 AB BC AB BC        AB BC  2 10500=2 【答案】 5 3 2 AB  3 3 5   2   AB BC AB  7  所以 AB 长度为 5 。   AB BC    AB BC   教师寄语:拼一个春夏秋冬,换一生无怨无悔。 2
【例 3】 三只猴子走得一样快,所走的路线如下图。哪只猴子先吃到桃子,就在它旁边的( )里画勾。 【考点】巧求周长 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】走美杯,3 年级,决赛,第 9 题,12 分 【解析】猴子走的路线应该分为横向与竖向,两个纬度来看,横向看三只猴子所走路线是相同的,竖向看 A 走的路程最少,所以 A 先吃到桃子。 【答案】 A 【例 4】 在一个长方形的面积为 169 平方厘米。在这个长方形内任取一点 P,则点 P 到长方形四边的距离之 和最小值为_______厘米。 【考点】巧求周长 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】走美杯,四年级,初赛,第 13 题 【解析】容易知道,无论点 P 在长方形内的位置在哪,P 点到则点 P 到长方形四边的距离之和都为该长方形 的“长+宽”,若“长+宽”最小,则长与宽的差要尽量小,即长=宽=13 厘米时,P 到长方形四边的距离 之和最小,为 26 厘米。 【答案】 26 厘米 【例 5】 边长是15 厘米的 3 个正方形拼成一个长方形,这个长方形的周长是多少? 【考点】巧求周长 【难度】2 星 【题型】解答 【解析】想一想,把几个正方形拼合在一起,拼出的长方形的周长与所有正方形的周长相差多少呢? 由 3 个大小相同正方形拼成一个长方形,只有一种拼法,就是把三个正方形排成一排.于是拼成的长 方形的长是15 3 45 所以长方形的周长是:(长  宽) 2   厘米,宽是15 厘米. 45 15  (厘米).   ) 2 120   ( 【答案】120 厘米 【巩固】用一块长8 分米,宽 4 分米的长方形纸板与两块边长 4 分米的正方形纸板拼成一个正方形.拼成的正 方形的周长是多少分米? 8 4 【难度】3 星 【题型】解答 【考点】巧求周长 【解析】两块边长 4 分米的正方形纸可以拼成一个长 8 分米,宽 4 分米的长方形纸板,与原有的一块8 分米, 宽 4 分米的长方形纸板的面积一样大,而且这两个长方形两条宽的和正好等于一条长.所以,拼法 如图所示.然后运用正方形的周长计算公式很容易求出它的周长. 教师寄语:拼一个春夏秋冬,换一生无怨无悔。 3
拼成的正方形的周长是:8 4 32   【答案】 32 分米 (分米) 【例 6】 用 7 个长 4 厘米,宽 3 厘米的长方形拼成一个大长方形,在所有可能的拼法中,大长方形周长的最 厘米。 小值是 【考点】巧求周长 【关键词】迎春杯,中年级,复试,2 题 【解析】这是一道几何问题,可以动手操作. 要使所摆的大长方形的周长最小,应使 7 个小长方形有尽可 【难度】3 星 【题型】填空 能多的边重合.只有如下的 3 种摆法: 图1 图2 图3 图 1 的 周 长 为 (3 7 4) 2 50 (3 4 4 3) 2 38      【答案】 38 厘米   厘 米 ; 图 2 的 周 长 为 (4 7 3) 2 62   厘 米 ; 图 3 的 周 长 为     厘米;显然,在所有的拼法中,大长方形周长的最小值是 38 厘米. 【巩固】用 6 张边长为 2 厘米的正方形纸片拼成一个长方形,这个长方形的周长是________厘米. 【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】走美杯,3 年级,初赛,第 6 题 【解析】6 张边长为 2 的正方形可以拼成的长方形有两种情况具体分析为: 周长为 6 2 1 2       (厘米) 28 2 周长为 3 2 2 2     【答案】 28 或 20 厘米   (厘米) 20 2 【巩固】用 6 张边长为 3 厘米的正方形纸片拼成一个长方形,这个长方形的周长是_______厘米。 【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】走美杯,四年级,初赛,第 2 题 【解析】可能拼出的长方形有如下两种可能,周长依次为 42 厘米,30 厘米 【答案】 42 或 30 厘米 【例 7】 用若干个边长都是 2 厘米的平行四边形与三角形(如右图)拼接成一个大的平行四边形,已知大平行 四边形的周长是 244 厘米,那么平行四边形和三角形各有多少个? 教师寄语:拼一个春夏秋冬,换一生无怨无悔。 4
【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】解答 【解析】大平行四边形上、下两边的长为 (244 2 2) 2 120   的边,所以共有小平行四边形120 6 2 40 个. 【答案】平行四边形 40 个,三角形 40 个   厘米,观察上边,每 6 厘米有两个平行四边形    个,而三角形的数量与小平行四边形的数量相等,也是 40 【巩固】用若干个边长都是 2 厘米的平行四边形与三角形(如右图)拼接成一个大的平行四边形,已知大平行 四边形的周长是 236 厘米,那么平行四边形和三角形各有多少个? 【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】解答 【解析】大平行四边形上、下两边的长为 (236 2 2) 2 116     厘米,观察上边,每 6 厘米有两个平行四边形 的边,116 6 19    ,所以有三角形19 2 38   个,小平行四边形 38 1 39   个. 2 【答案】三角形 38 个,平行四边形 39 个 【例 8】 将一个边长为 4 厘米的正方形对折,再沿折线剪开,得到两个长方形.请问:这两个长方形的周 长之和比原来正方形的周长多几厘米? 【考点】巧求周长 【解析】剪开后的图形与原图形相比,多了两条边,这两条边的长度即为所求. 4 2=8 【答案】 8 【难度】1 星 【题型】解答  (厘米)。 【巩固】把一个边长为 a 的正方形分成两个完全相同的长方形,则这两个长方形的周长的和是 【考点】巧求周长 【难度】1 星 【题型】填空 【关键词】希望杯,4 年级,初赛,12 题 【解析】剪开后的图形与原图形相比,多了两条边,这两条边的长度为 2a ,所以这两个长方形的长度为 。 4 a 【答案】 6a  2 a  6 a 【巩固】如图,两个长方形拼成了一个正方形。如果正方形的周长比两个长方形的周长的和少 6 厘米,则正 方形面积是________平方厘米。 【考点】巧求周长 【难度】1 星 【题型】填空 【关键词】希望杯,4 年级,初赛 【解析】正方形的周长比两个长方形的周长的和少 2 个边长,2 个边长是 6 厘米,则边长是 3 厘米,面积是 9 平 方厘米. 【答案】 9 平方厘米 【巩固】两个大小相同的正方形拼成了一个长方形,长方形的周长比原来的两个正方形周长的和减少了 6 厘 米,原来一个正方形的周长是多少厘米? 教师寄语:拼一个春夏秋冬,换一生无怨无悔。 5
【考点】巧求周长 【难度】2 星 【题型】解答 【解析】先想一想,减少的 6 厘米相当于正方形的几条边的边长呢? 把两个正方形拼成一个长方形时,拼成的长方形的周长比原来两个正方形的 8 条边减少了 2 条边(如 图所示) 而这两条边的和正好是减少的 6 厘米,所以,正方形的边长是 6 2 3   厘米,原来一个正方形的周长 是 3 4 12 (厘米)   厘米.所以原来一个正方形的周长是: 6 2 4 12    【总结】通过这个例题,可以看出,求组合图形及一些特殊图形的周长与面积,一定要仔细观察,善于发现 其中内在的联系,找出未知与已知的关系,将问题转化,从而得到解决.下面我们来学习几种求几 何图形周长和面积的技巧. 【答案】12 厘米 【例 9】 长方形 ABCD 长为 l0 厘米,宽为 4 厘米.E 是 BC 中点,四边形 ADCE 的周长比三角形 ABE 的 周长多( )厘米. 【考点】巧求周长 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】走美杯,3 年级,初赛,第 14 题 【解析】通过比较得出,四边形 ADCE 的周长比三角形 ABE 的周长多的是 AD 边,多 10 厘米。 【答案】10 厘米 【例 10】(第六届走美四年级初赛第 15 题)E 是正方形 ABCD 的边 CD 上的三等分点(如图),BE 把正方形 . 分成一个梯形和一个三角形.梯形的周长比三角形的周长大 8 厘米.正方形 ABCD 的面积是 A B D E C 【解析】由 E 是正方形 ABCD 的边 CD 上的三等分点,知 DC=3EC,又有梯形的周长比三角形的周长大 8 【解析】 厘米,知 4 份量是 8 厘米,1 份量是 2 厘米,则有正方形的边是 6 厘米,则正方形 ABCD 的面积是 36 【例 11】 如图所示,一个大长方形被三条线段分成了四个小长方形,各条线段长度见图(单位:厘米).求: 图中所有长方形的周长之和. 【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】解答 【解析】类似于上题,题目中所说的长方形,并不只包括最小的几个长方形,因此需要先求出每条线段在求 和过程中被累加了多少次.因为没从大长方形的长上找到一条线段,就能对应地找到大长方形内的 教师寄语:拼一个春夏秋冬,换一生无怨无悔。 6
一个长方形,所以可以利用上一个问题的结论来解决这个问题.当然,要考虑到,每个长方形都有 两条长和两条宽,因此计算过程中应该注意不要漏算.先考虑大长方形的长上各边:应用上一道题 目的结论,每条边上长为 4、3、1、2 的线段分别被计算了 4、6、6、4 次.然后再考虑大长方形的 宽:因为共有 4 3 2 1 10 故总周长可以用下式计算得到:       个长方形,所以长度为 2 的宽被计算了10 2=20  4 4 3 6 1 6 2 4        (次). 厘米 . 2   2 20 136     【答案】136 厘米 【例 12】如图,从长方形纸片 ABCD 上剪去正方形 ADFE,剩下的长方形 EFCB 的周长是 100 厘米,则 AB 的长是 厘米。 【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】希望杯,4 年级,初赛, 15 题 【解析】长方形的周长  2 【答案】 50 厘米  EF EB ,而 EF AE ,所以 AB=AE+EB=EF+FB=100÷2=50 厘米. 【例 13】如图,正方形 ABCD 的边长是 6 厘米,过正方形内的任意两点画直线,可把正方形分成 9 个小长 方形。这 9 个小长方形的周长之和是 厘米。 【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】2006 年,第 4 届,希望杯,4 年级,初赛,13 题 【解析】从总体考虑,在求这 9 个小长方形的周长之和时, AB 、 BC 、CD 、 DA 这四条边被用了1次,其余 四条虚线被用了 2 次,所以 9 个小长方形的周长之和是: 6 4 6 2 4 72      (厘米)。 【答案】 72 厘米 【巩固】如图,正方形的边长为 4 ,被分割成如下12 个小长方形,求这12 个小长方形的所有周长之和. 【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】解答 【解析】 4 4 4 5 2 56 【答案】 56      . 【巩固】有一个长方形纸片,长比宽多 2 厘米,周长是 36 厘米,用剪刀剪 3 下(如图),这 6 个长方形的周长 之和是 。 教师寄语:拼一个春夏秋冬,换一生无怨无悔。 7
【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】学而思杯,3 年级,第 4 题 【解析】根据题意知:长为: 18 2  )   个宽,则周长和为: 36 4 10 2 8=92 2 10     ( (厘米)。 (厘米),宽为:18 10=8  (厘米),剪 3 刀后增加了 4 个长, 2 【答案】 92 厘米 【例 14】如图,一个正方形被分割成 24 个互不重叠的小长方形,这 24 个小长方形的周长总和为 24 ,原正方 形的面积是 。 【考点】巧求周长 【难度】4 星 【题型】填空 【关键词】走美杯,5 年级,决赛,第 10 题,10 分 【解析】由题目中的图可以看出,小长方形的周长和相当于正方形的 8 2 4    (条)边长,所以正方形面 20 积为    24 20 2     36 25 。 【答案】 36 25 【例 15】如图,有一张长为 12 厘米,宽为 10 厘米的长方形纸片,按照虚线将这个纸片剪为两部分,这两部 分的周长之和是_____________厘米. 【考点】巧求周长 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】中年级,决赛,4 题 【解析】所求的周长之和=原长方形的周长 2  虚线的总长度.原长方形的周长= (12 10) 2 虚线的总长度=10 (12 3 4) 3 25   (厘米),则所求周长之和= 44 2 25 94        (厘米),   (厘米). 44 【答案】 94 厘米 【例 16】将若干个边长为1 的正六边形(即单位六边形)拼接起来,得到一个拼接图形,如图: 教师寄语:拼一个春夏秋冬,换一生无怨无悔。 8
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