内容正文:
专题08:面积的变化(期中专项训练)
考点梳理 1
考点一、图形放大与缩小的基本概念 1
考点二、面积变化的核心规律 1
考点三、面积变化规律的推导与验证 1
考点四、规律的应用前提与注意事项 2
例题讲解 2
题型一、面积变化的规律 2
专项训练 3
练习一、面积变化的规律 3
考点梳理
考点一、图形放大与缩小的基本概念
1.定义:图形的放大或缩小是指将图形的各边按一定的比例进行放大或缩小,放大或缩小后的图形与原图形相比,形状不变,大小发生改变。
2.比例表示:
(1)若图形按“k:1 ”(k>1)的比放大,意味着放大后图形的每条边是原图形对应边的 k 倍;
(2)若图形按“ 1:k ”(k>1)的比缩小,意味着缩小后图形的每条边是原图形对应边的 倍。
3.相似图形:放大或缩小后的图形与原图形是相似图形,其特征为:对应边成比例,对应角相等。
考点二、面积变化的核心规律
当图形按一定比例放大或缩小后,其面积的变化与边长(或对应线段)的变化比例存在平方关系,具体规律如下:
1.放大时的面积变化:若图形按“ k:1 ”( k>1 )的比放大,则放大后图形的面积与原图形面积的比是“ k2:1 ”,即面积扩大到原来的k2 倍。
2.缩小时的面积变化:若图形按“ 1:k ”( k>1 )的比缩小,则缩小后图形的面积与原图形面积的比是“ 1:k2 ”,即面积缩小到原来的 。
考点三、面积变化规律的推导与验证
以常见平面图形为例,通过具体推导验证上述规律:
1.正方形:设原正方形边长为( a ),面积( 。若按“( k:1 )”放大,放大后边长为( ka ),面积( ,即面积比为( :1 )。
2.长方形:原长方形长为( m )、宽为( n ),面积( mn )。按“( k:1 )”放大后,长为( km )、宽为( kn ),面积( km kn ,面积比同样为( :1 )。
3.三角形:原三角形底为( b )、高为( h ),面积( 。按“( k:1 )”放大后,底为( kb )、高为( kh ),面积( ,面积比仍为( :1 )。
(注:推导过程可推广到任意相似多边形,因相似图形对应边成比例,对应高、对应对角线等线段均成比例,故面积比为边长比例的平方。)
考点四、规律的应用前提与注意事项
1.应用前提:面积变化规律仅适用于相似图形,即图形放大或缩小过程中必须保持形状不变(对应边成比例、对应角相等)。若图形形状改变(如拉伸、扭曲),则该规律不成立。
2.注意事项:
(1)明确比例的“前项”与“后项”:“( k:1 )”中前项为放大后图形的边长倍数,后项为原图形;“( 1:k )”中前项为缩小后图形的边长倍数,后项为原图形。
(2)单位统一:计算时需确保原图形与放大/缩小后图形的边长单位一致,避免因单位混淆导致比例错误。
(3)区分“边长比”与“面积比”:边长比为( k:1 )时,面积比为( k2:1 ),不可直接将边长比例等同于面积比例。
例题讲解
题型一、面积变化的规律
【例题1】把一个长方形按3∶1的比放大,放大后与放大前长方形的面积比是( )∶( )。
【练习1】将左图按2∶1放大,将右图按1∶3缩小。
(1)三角形放大后的斜边与放大前斜边的比是:( )∶( )。
(2)缩小后圆的面积与缩小前圆的面积的比是:( )∶( )。
专项训练
练习一、面积变化的规律
1.把一个圆按3∶1的比例放大,原来的图形与放大后的图形的面积比是( )。
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶9 D.9∶1
2.把一张照片按5∶1的比放大,放大后和放大前照片的面积比是( )。
A.10∶1 B.1∶25 C.25∶1 D.1∶10
3.将一个三角形按2∶1进行放大,得到一个新的三角形。放大后的三角形面积与原来三角形面积的比是( )。
A.2∶1 B.4∶1 C.8∶1 D.16∶1
4.如图,把长方形按1∶3缩小后,所得长方形面积与原面积的比是( )。
A.1∶3 B.1∶9 C.3∶1 D.9∶1
5.把一个平面图形按放大,放大后的图形面积与原图形的面积比是( )。
6.如图,把图A按( )的比缩小得到图B,图A与图B的面积之比是( )。
7.把一个底是6厘米,高是4厘米的三角形按的比缩小,缩小后的三角形与原来三角形的面积比是( )。
8.如果一幅建筑工地施工图的比例尺是1∶1000,那么这幅施工图的图上面积与实际面积的比是( )∶( )。
9.一个圆的半径是2厘米,按4∶1的比放大后,大圆的半径是( )厘米,大圆和小圆的半径比是( ),周长比是( ),面积比是( )。
10.将一个正方形按3∶1的比放大,放大前正方形的边长与放大后正方形边长的比是( ),放大前正方形的周长与放大后正方形周长的比是( ),放大前正方形的面积与放大后正方形面积的比是( )。
11.按要求画一画、填一填。
(1)按的比画出平行四边形缩小后的图形;
(2)按的比画出三角形放大后的图形,放大后的三角形与原来的三角形的面积比是( )。
12.动脑思考。
(1)如图,图形B是把图形A按( )的比缩小后得到的,图形B与图形A的面积比是( )。
(2)你能得到什么结论?
13.
(1)小长方形是由大长方形按( )的比缩小后得到的。
(2)按2∶1的比画出平行四边形变化后的图形。
(3)平行四边形变化后与变化前面积的比是( )。
14.按要求完成下列各题。
(1)图①中点A的位置用数对(4,5)表示,像这样,点B的位置用数对( )表示。在方格纸上画出图①绕点A按顺时针方向旋转90°后的图形。
(2)在方格纸上,先按2∶1画出图②放大后的图形,再计算放大后图形的面积与放大前图形的面积比是( )。
15.在一幅比例尺是的校园平面图上,学校操场如下图,量一量。
(1)算一算长方形操场的图上面积和实际面积。
(2)写出图上面积与实际面积的比,并与比例尺进行比较,你发现了什么?
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专题08:面积的变化(期中专项训练)
考点梳理 1
考点一、图形放大与缩小的基本概念 1
考点二、面积变化的核心规律 1
考点三、面积变化规律的推导与验证 2
考点四、规律的应用前提与注意事项 2
例题讲解 2
题型一、面积变化的规律 2
专项训练 4
练习一、面积变化的规律 4
考点梳理
考点一、图形放大与缩小的基本概念
1.定义:图形的放大或缩小是指将图形的各边按一定的比例进行放大或缩小,放大或缩小后的图形与原图形相比,形状不变,大小发生改变。
2.比例表示:
(1)若图形按“k:1 ”(k>1)的比放大,意味着放大后图形的每条边是原图形对应边的 k 倍;
(2)若图形按“ 1:k ”(k>1)的比缩小,意味着缩小后图形的每条边是原图形对应边的 倍。
3.相似图形:放大或缩小后的图形与原图形是相似图形,其特征为:对应边成比例,对应角相等。
考点二、面积变化的核心规律
当图形按一定比例放大或缩小后,其面积的变化与边长(或对应线段)的变化比例存在平方关系,具体规律如下:
1.放大时的面积变化:若图形按“ k:1 ”( k>1 )的比放大,则放大后图形的面积与原图形面积的比是“ k2:1 ”,即面积扩大到原来的k2 倍。
2.缩小时的面积变化:若图形按“ 1:k ”( k>1 )的比缩小,则缩小后图形的面积与原图形面积的比是“ 1:k2 ”,即面积缩小到原来的 。
考点三、面积变化规律的推导与验证
以常见平面图形为例,通过具体推导验证上述规律:
1.正方形:设原正方形边长为( a ),面积( 。若按“( k:1 )”放大,放大后边长为( ka ),面积( ,即面积比为( :1 )。
2.长方形:原长方形长为( m )、宽为( n ),面积( mn )。按“( k:1 )”放大后,长为( km )、宽为( kn ),面积( km kn ,面积比同样为( :1 )。
3.三角形:原三角形底为( b )、高为( h ),面积( 。按“( k:1 )”放大后,底为( kb )、高为( kh ),面积( ,面积比仍为( :1 )。
(注:推导过程可推广到任意相似多边形,因相似图形对应边成比例,对应高、对应对角线等线段均成比例,故面积比为边长比例的平方。)
考点四、规律的应用前提与注意事项
1.应用前提:面积变化规律仅适用于相似图形,即图形放大或缩小过程中必须保持形状不变(对应边成比例、对应角相等)。若图形形状改变(如拉伸、扭曲),则该规律不成立。
2.注意事项:
(1)明确比例的“前项”与“后项”:“( k:1 )”中前项为放大后图形的边长倍数,后项为原图形;“( 1:k )”中前项为缩小后图形的边长倍数,后项为原图形。
(2)单位统一:计算时需确保原图形与放大/缩小后图形的边长单位一致,避免因单位混淆导致比例错误。
(3)区分“边长比”与“面积比”:边长比为( k:1 )时,面积比为( k2:1 ),不可直接将边长比例等同于面积比例。
例题讲解
题型一、面积变化的规律
【例题1】把一个长方形按3∶1的比放大,放大后与放大前长方形的面积比是( )∶( )。
【答案】 9 1
【分析】由于长方形按3∶1的比放大,那么长方形的长和宽都扩大到原来的3倍,可以假设原来长方形的长是2厘米,宽是1厘米,则扩大后的长是:3×2=6(厘米),扩大后的宽是:1×3=3(厘米),根据长方形的面积公式:长×宽,把数代入求出扩大前和扩大后的面积,再根据比的意义以及比的性质即可求出面积比。
【详解】假设原来长方形的长是2厘米,宽是1厘米。
扩大后的长:2×3=6(厘米)
扩大后的宽:1×3=3(厘米)
原来长方形的面积:2×1=2(平方厘米)
扩大后的长方形的面积:6×3=18(平方厘米)
18∶2
=(18÷2)∶(2÷2)
=9∶1
放大后与放大前长方形的面积比是9∶1。
【练习1】将左图按2∶1放大,将右图按1∶3缩小。
(1)三角形放大后的斜边与放大前斜边的比是:( )∶( )。
(2)缩小后圆的面积与缩小前圆的面积的比是:( )∶( )。
【答案】图见详解;(1)2;1(2)1;9
【分析】(1)由于直角三角形两直角边即可确定其形状,把这个三角形两直角边均放大到原来的2倍,所得到的图形就是原图形按2∶1放大后的图形。放大后图形与原图形所有对应线段的比都是2∶1。
(2)根据图形缩小的意义,以原来圆半径的为半径画圆即可得到原图形按1∶3缩小后的图形;根据圆面积=πr2,分别计算出缩小后圆的面积、原来圆的面积;再根据比的意义:用缩小后圆的面积比缩小前圆的面积,最后化成最简整数比即可。
【详解】将三角形按2∶1放大,将圆按1∶3缩小,得到的新图形如图所示:
(1)三角形放大后的斜边与放大前斜边的比是2∶1。
(2)缩小后圆的面积与缩小前圆的面积的比是:
(π×12)∶(π×32)
=π∶9π
=1∶9
因此缩小后圆的面积与缩小前圆的面积的比是1∶9。
专项训练
练习一、面积变化的规律
1.把一个圆按3∶1的比例放大,原来的图形与放大后的图形的面积比是( )。
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶9 D.9∶1
【答案】C
【分析】根据图形放大与缩小的意义,把一个圆按3∶1的比放大,则圆的半径放大到原来的3倍,放大后的图形的面积是原来图形的9倍,据此解答。
【详解】解:设圆的半径为r,放大后圆的半径为3r。
(π×r2)∶[π×(3r)2]
=(πr2)∶[π×9r2]
=(πr2)∶[9πr2]
=1∶9
把一个圆按3∶1的比例放大,原来的图形与放大后的图形的面积比是1∶9。
故答案为:C
2.把一张照片按5∶1的比放大,放大后和放大前照片的面积比是( )。
A.10∶1 B.1∶25 C.25∶1 D.1∶10
【答案】C
【分析】把一张照片按的比放大,说明放大后与放大前这张照片对应边的比是,放大后和放大前照片的面积比是对应边比的平方,即。
【详解】由分析可得:
放大后和放大前照片的面积比是。
故答案为:C
3.将一个三角形按2∶1进行放大,得到一个新的三角形。放大后的三角形面积与原来三角形面积的比是( )。
A.2∶1 B.4∶1 C.8∶1 D.16∶1
【答案】B
【分析】将一个三角形按2∶1进行放大,此时这个三角形的底和高都变为原来的2倍,根据三角形面积=底×高÷2,此时的三角形面积变为:(底×2)×(高×2)÷2=底×高÷2×4,即为原来三角形面积的4倍,据此可得出答案。
【详解】三角形面积==底×高÷2,按2∶1进行放大后面积为:(底×2)×(高×2)÷2=底×高÷2×4,即为原来三角形的4倍,则放大后的三角形面积与原来三角形面积的比是4∶1。
故答案为:B
4.如图,把长方形按1∶3缩小后,所得长方形面积与原面积的比是( )。
A.1∶3 B.1∶9 C.3∶1 D.9∶1
【答案】B
【分析】已知原来的长方形的长是12厘米,宽是9厘米,按长方形按1∶3缩小,也就是长是原来的,宽是原来的,根据分数乘法的意义,分别用12×和9×即可求出缩小后的长和宽,再根据长方形的面积=长×宽求出缩小后长方形的面积和原来的面积,最后写出它们的比,化简即可。
【详解】12×=4(平方厘米)
9×=3(厘米)
(4×3)∶(12×9)
=12∶108
=(12÷12)∶(108÷12)
=1∶9
把长方形按1∶3缩小后,所得长方形面积与原面积的比是1∶9。
故答案为:B
【点睛】本题主要考查了图形的放大和缩小以及长方形面积公式的应用。
5.把一个平面图形按放大,放大后的图形面积与原图形的面积比是( )。
【答案】
【分析】假设原图是平行四边形,根据图形放大与缩小的意义,将一个平行四边形按放大,放大后的图形是一个底与高是原图形对应的底和高的3倍,根据平行四边形面积公式“”,底、高都扩大到原来的3倍,面积扩大到原来的倍,即9倍,据此解答。
【详解】
所以把一个平面图形按放大,放大后的图形面积与原图形的面积比是9∶1。
6.如图,把图A按( )的比缩小得到图B,图A与图B的面积之比是( )。
【答案】;
【分析】(1)图A的一条直角边是8厘米,缩小后的图B与之对应的直角边是4厘米,用4厘米:8厘米即可求出缩小的比;
(2)根据直角三角形得面积公式=直角边×直角边÷2,分别求出图A和图B的面积,然后求出它们的比。
【详解】(1)
(2)
(cm²)
(cm²)
把图A按()的比缩小得到图B,图A与图B的面积之比是()。
7.把一个底是6厘米,高是4厘米的三角形按的比缩小,缩小后的三角形与原来三角形的面积比是( )。
【答案】
【分析】把一个三角形缩小,它的底和高要同时缩小相同的倍数(0除外),根据三角形的面积公式可知,面积比等于缩小比例的平方比,据此解答即可。
【详解】因为三角形按的比缩小,所以缩小后的三角形与原来三角形的面积比是
【点睛】本题考查的主要知识点是图形的放大与缩小。注意:要正确理解缩小前后图形面积比与长度比的关系。
8.如果一幅建筑工地施工图的比例尺是1∶1000,那么这幅施工图的图上面积与实际面积的比是( )∶( )。
【答案】 1 1000000
【分析】假设一幅长方形建筑工地施工图的长是4厘米,宽是3厘米,根据图上距离÷比例尺=实际距离,进行换算,再根据长方形面积=长×宽,分别计算出图上面积和实际面积,两数相除又叫两个数的比,根据比的意义,写出图上面积与实际面积的比,化简即可。
【详解】假设一幅长方形建筑工地施工图的长是4厘米,宽是3厘米。
4÷=4×1000=4000(厘米)
3÷=3×1000=3000(厘米)
(4×3)∶(4000×3000)
=12∶12000000
=(12÷12)∶(12000000÷12)
=1∶1000000
这幅施工图的图上面积与实际面积的比是1∶1000000。
9.一个圆的半径是2厘米,按4∶1的比放大后,大圆的半径是( )厘米,大圆和小圆的半径比是( ),周长比是( ),面积比是( )。
【答案】 8 4∶1 4∶1 16∶1
【分析】由于按4∶1的比放大后,半径扩大到原来的4倍,即此时的半径是:2×4=8厘米,根据圆的周长:C=2πr,圆的面积:S=πr2,可知,半径比=周长比,面积比=半径的平方比,据此即可填空。
【详解】由分析可知:
2×4=8(厘米)
半径比:8∶2
=(8÷2)∶(2÷2)
=4∶1
周长比=半径比=4∶1
面积比:42∶12=16∶1
【点睛】本题主要考查图形的放大和缩小,同时要清楚圆的周长和面积公式是解题的关键。
10.将一个正方形按3∶1的比放大,放大前正方形的边长与放大后正方形边长的比是( ),放大前正方形的周长与放大后正方形周长的比是( ),放大前正方形的面积与放大后正方形面积的比是( )。
【答案】 1∶3 1∶3 1∶9
【分析】假设原来正方形的边长为10厘米,正方形按3∶1的比放大,则正方形的边长扩大到原来的3倍,用原来的边长乘3即是扩大后的边长,用放大前正方形的边长与放大后正方形边长比,再进行化简;根据正方形的周长=边长×4,正方形的面积=边长×边长,分别求出原来正方形的周长和面积和放大后正方形的周长和面积,然后根据比的意义,写出放大前正方形的周长与放大后正方形的周长比,放大前正方形的面积与放大后正方形的面积比,再化简比。
【详解】假设原来正方形的边长为10厘米,则放大后正方形的边长为10×3=30(厘米)
10∶30=(10÷10)∶(30÷10)=1∶3
(10×4)∶(30×4)
=40∶120
=(40÷40)∶(120÷40)
=1∶3
(10×10)∶(30×30)
=100∶900
=(100÷100)∶(900÷100)
=1∶9
所以放大前正方形的边长与放大后正方形边长的比是1∶3,放大前正方形的周长与放大后正方形周长的比是1∶3,放大前正方形的面积与放大后正方形面积的比是1∶9。
11.按要求画一画、填一填。
(1)按的比画出平行四边形缩小后的图形;
(2)按的比画出三角形放大后的图形,放大后的三角形与原来的三角形的面积比是( )。
【答案】(1)(2)画图见详解;9∶4
【分析】(1)原来平行四边形的底是9,高是6,按的比画出平行四边形缩小后的图形,则缩小后的平行四边形的底是9×=6,高是6×=4,据此画出平行四边形。
(2)原来直角三角形的底是4,高是2,按3∶2的比画出三角形放大后的图形,则放大后的三角形的底是4×=6,高是2×=3,据此画出三角形。三角形的面积=底×高÷2,据此求出放大后的三角形和原来三角形的面积,再写出它们的比。
【详解】(1)底:9×=6
高:6×=4
(2)底:4×=6
高:2×=3
画图如下:
4×2÷2=4
6×3÷2=9
则放大后的三角形与原来的三角形的面积比是9∶4。
【点睛】本题主要考查图形的放大与缩小。根据放大或缩小后的图形与原图形的比,求出放大或缩小后的图形的底和高是解题的关键。
12.动脑思考。
(1)如图,图形B是把图形A按( )的比缩小后得到的,图形B与图形A的面积比是( )。
(2)你能得到什么结论?
【答案】(1)1∶3;1∶9
(2)三角形的面积比是三角形底或高的比的平方。
【分析】(1)按比例放大缩小后的图形,形状不变只是大小改变。图形B是变化后的图形,用图形B的底边比图形A的底边就可以得到按什么比例缩小的。S=ah÷2,分别计算三角形A和B的面积,再求比据此解答。
(2)三角形按比例放大缩小后,边或高都对应放大缩小了,其面积比是三角形底或高的比的平方。
【详解】(1)4∶12
=(4÷4)∶(12÷4)
=1∶3
图形B是把图形A按1∶3的比缩小后得到的。
(4×3÷2)∶(12×9÷2)
=(12÷2)∶(108÷2)
=6∶54
=(6÷6)∶(54÷6)
=1∶9
图形B与图形A的面积比是1∶9。
(2)三角形按比例放大缩小后,其面积比是三角形底或高的比的平方。
13.
(1)小长方形是由大长方形按( )的比缩小后得到的。
(2)按2∶1的比画出平行四边形变化后的图形。
(3)平行四边形变化后与变化前面积的比是( )。
【答案】(1)1∶3;(2)见详解;(3)4∶1
【分析】(1)图形的缩小就是将原来的图形按一定的比例缩小,形状不变,图形变小;已知小长方形的宽有2格,大长方形的宽有6格,用2∶6即可求出缩小的比例,然后化简;
(2)平行四边形按2∶1扩大,也就是把平行四边形的底和高都扩大到原来的2倍,已知原来的底有3格,高有2格,分别用3×2和2×2求出扩大后的底和高,据此画图;
(3)根据平行四边形的面积公式,求出变化前后的面积,进而求出它们的比即可。
【详解】(1)已知小长方形的宽有2格,大长方形的宽有6格,
2∶6
=(2÷2)∶(6÷2)
=1∶3
小长方形是由大长方形按1∶3的比缩小后得到的。
(2)已知平行四边形原来的底有3格,高有2格,
3×2=6(格)
2×2=4(格)
如图:
(3)3×2=6
6×4=24
24∶6
=(24÷6)∶(6÷6)
=4∶1
平行四边形变化后与变化前面积的比是4∶1。
【点睛】本题主要考查了图形的放大和缩小的认识以及应用。
14.按要求完成下列各题。
(1)图①中点A的位置用数对(4,5)表示,像这样,点B的位置用数对( )表示。在方格纸上画出图①绕点A按顺时针方向旋转90°后的图形。
(2)在方格纸上,先按2∶1画出图②放大后的图形,再计算放大后图形的面积与放大前图形的面积比是( )。
【答案】(1)(7,5);图见详解
(2)图见详解;4∶1
【分析】(1)数对的表示方法(列数,行数),点B在第7列第5行,用数对表示为(7,5);根据旋转的特征,将图①绕A点顺时针旋转90°,点A位置不变,其余各部分均绕此点按相同方向旋转相同度数,即可画出旋转后的图形;
(2)把图②按2∶1的比放大,即圆的半径扩大到原来的2倍,得出放大后圆的半径,据此画出放大后的图形。再利用圆的面积公式,求出扩大前后圆的面积,再根据比的意义求出放大后的图形与原来图形的面积比。
【详解】(1)图①中点A的位置用数对(4,5)表示,像这样,点B的位置用数对(7,5)表示。
作图如下:
(2)如图所示:
1×2=2
1×1×π=π
π×2×2=4π
4π∶π=4∶1
所以放大后图形的面积与放大前图形的面积比是4∶1。
15.在一幅比例尺是的校园平面图上,学校操场如下图,量一量。
(1)算一算长方形操场的图上面积和实际面积。
(2)写出图上面积与实际面积的比,并与比例尺进行比较,你发现了什么?
【答案】(1)12平方厘米;19200平方米
(2)比例尺的前、后项分别平方后等于面积的比
【分析】(1)根据长度测量方法,量出图上长和宽,观察线段比例尺,图上1厘米表示实际40米,图上厘米数×图上1厘米表示实际米数=实际米数,据此进行换算,根据长方形面积=长×宽,分别计算出图上面积和实际面积;
(2)两数相除又叫两个数的比,根据比的意义,写出图上面积与实际面积的比,并化简,根据图上距离∶实际距离=比例尺,将线段比例尺转化成数值比例尺,再将图上面积与实际面积的比与比例尺进行比较,写出发现即可。
【详解】(1)测量可得,长4厘米,宽3厘米。
4×40=160(米)
3×40=120(米)
4×3=12(平方厘米)
160×120=19200(平方米)
答:长方形操场的图上面积和实际面积分别是12平方厘米、19200平方米。
(2)12平方厘米∶19200平方米
=12平方厘米∶192000000平方厘米
=(12÷12)∶(192000000÷12)
=1∶16000000
1厘米∶40米=1厘米∶4000厘米=1∶4000
12∶40002=1∶16000000
答:比例尺的前、后项分别平方后等于面积的比。
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