《周长与面积的变化》 典例易错讲义(知识主干+典例精讲+易错强调)-2026-2027学年四年级数学上册(苏教版·新教材)
2026-08-26
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精品
摘要:
该小学数学《周长与面积的变化》讲义以“一个量固定调整形状”为核心线索构建知识体系,通过表格枚举验证(如面积16平方厘米时不同长宽的周长对比)、核心规律提炼(面积固定正方形周长最短等)和实际应用分类(拼接裁剪、一面靠墙围篱笆),系统呈现周长与面积变化的重难点及内在联系。
讲义亮点在于“典例+易错”双轨设计,如“用12个小正方形拼长方形求最短周长”通过分解因数找最接近长宽,结合几何直观培养推理意识,“一面靠墙围篱笆”模型引导学生用数学语言表达实际问题。专项精练覆盖选择、填空、解答题,易错提醒帮助不同层次学生规避错误,为教师精准教学提供支持。
内容正文:
《周长与面积的变化》 典例易错讲义
知识点 1:基础公式回顾
1. 核心计算公式
长方形周长:( 为长, 为宽)
长方形面积:
正方形周长:( 为边长)
正方形面积:
2. 研究前提
本单元所有最值规律,均以 “图形为长方形或正方形” 为前提,重点研究一个量固定不变,调整形状时另一个量的变化趋势,核心是找到周长的最小值或面积的最大值。
知识点 2:面积固定,求最短周长(核心专项)
1. 核心规律
当长方形的面积保持不变时,长和宽的长度越接近,图形的周长越短;当长和宽相等(成为正方形)时,周长达到最小值。
反之,长和宽的差距越大,图形的周长越长。
2. 枚举验证(面积为 16 平方厘米)
用面积为 1 平方厘米的小正方形摆长方形,总面积固定为 16 平方厘米,长、宽均取整厘米数:
长(厘米)
宽(厘米)
面积(平方厘米)
周长(厘米)
16
1
16
34
8
2
16
20
4
4
16
16
结论:面积相等的长方形和正方形,正方形的周长最短。
3. 常考题型一:已知面积,直接求最短周长
解题方法:
先对面积值分解因数,找出所有可能的长和宽的组合;
计算每组对应的周长,对比找到最小值;
快速结论:能拼成正方形时,正方形周长就是最短周长。
典型示例
题目:一个长方形的面积是 36 平方分米,长和宽都是整分米数,它的周长最短是多少分米?
解:面积 36 平方分米的长方形,长和宽的组合有:36×1、18×2、12×3、9×4、6×6。
当长 = 宽 = 6 分米时,为正方形,周长最短。
最短周长:(分米)
答:周长最短是 24 分米。
4. 常考题型二:固定数量小正方形拼图形,求最短周长
解题方法:
小正方形总数固定,即总面积固定;
将总个数分解成两个整数相乘(行数 × 列数),两个因数越接近,拼成的图形周长越短;
当总个数是完全平方数时,拼成正方形周长最短。
典型示例
题目:用 12 个边长 1 厘米的小正方形拼成长方形,拼成的图形周长最短是多少厘米?
解:12 个小正方形总面积固定,拼法有:1×12、2×6、3×4。
长和宽最接近的是 3 厘米和 4 厘米。
最短周长:(厘米)
答:周长最短是 14 厘米。
易错提醒
误以为面积大的长方形周长一定更长,忽略形状差异对周长的影响。
分解因数时遗漏组合,导致找不到最短周长的长和宽。
计算周长时漏乘 2,直接用长加宽作为周长结果。
知识点 3:周长固定,求最大面积
1. 核心规律
当长方形的周长保持不变时,长和宽的长度越接近,图形的面积越大;当长和宽相等(成为正方形)时,面积达到最大值。
反之,长和宽的差距越大,图形的面积越小。
2. 枚举验证(周长为 20 厘米)
用一根长 20 厘米的铁丝围长方形,长、宽均取整厘米数,则长 + 宽 = 10 厘米:
长(厘米)
宽(厘米)
周长(厘米)
面积(平方厘米)
9
1
20
9
8
2
20
16
7
3
20
21
6
4
20
24
5
5
20
25
结论:周长相等的长方形和正方形,正方形的面积最大。
典型示例
题目:用一根长 48 厘米的铁丝围一个长方形,围成的图形面积最大是多少平方厘米?
解:周长固定时,围成正方形面积最大。
正方形边长:(厘米)
最大面积:(平方厘米)
答:面积最大是 144 平方厘米。
易错提醒
混淆两条核心规律,记反 “面积定正方形周长最短” 和 “周长定正方形面积最大”。
解决 “一面靠墙” 问题时,直接套用正方形最大的结论,忽略前提是 “四面都围”。
知识点 4:图形拼接中的周长变化与最短周长方案
1. 拼接的基本规律
将若干个相同的小长方形 / 正方形拼接成一个大图形:
总面积不变:大图形面积 = 所有小图形面积之和
总周长减少:每拼接 1 次,有 2 条边重合隐藏,总周长减少 2 条重合边的长度
2. 拼接求最短周长的核心原则
要让拼成的大图形周长最短,就要让重合的边总长度最长,即尽可能让更多的长边重合,或让拼接后图形的长和宽最接近。
拼接正方形:优先选择能拼成正方形的方案,周长最短;
拼接长方形:长和宽越接近,周长越短;
小长方形拼接:让长边重合的拼接方式,比拼短边的周长更短。
典型示例
题目:用两个长 8 厘米、宽 3 厘米的小长方形拼大长方形,怎样拼周长最短?最短周长是多少?
解:有两种拼法:
① 宽边重合:长 16 厘米,宽 3 厘米,周长 =厘米
② 长边重合:长 8 厘米,宽 6 厘米,周长 =厘米
,长边重合时周长更短。
答:将长边重合拼接周长最短,最短周长是 28 厘米。
易错提醒
误以为拼接后周长和面积都不变,忽略重合边会让总周长减少。
计算减少的周长时只算 1 条边,遗漏每次拼接重合 2 条边。
多个图形拼接时,只考虑一种拼法,找不到最优方案。
知识点 5:边长缩放引起的周长与面积变化
1. 正方形的缩放规律
正方形的边长扩大到原来的倍:
周长扩大到原来的倍;
面积扩大到原来的(的平方)倍。
反之,边长缩小到原来的,周长缩小到原来的,面积缩小到原来的。
2. 长方形的缩放规律
长和宽同时扩大到原来的倍:周长扩大到原来的倍,面积扩大到原来的倍;
仅一条边扩大、另一条边不变:面积扩大倍数与边长扩大倍数相同,周长无固定整倍数关系。
典型示例
题目:正方形的边长扩大到原来的 3 倍,周长扩大到原来的几倍?面积扩大到原来的几倍?
解:周长扩大倍数与边长一致,为 3 倍;
面积扩大倍。
答:周长扩大到原来的 3 倍,面积扩大到原来的 9 倍。
易错提醒
混淆周长和面积的扩大倍数,误以为面积也随边长扩大倍。
仅一条边变化时,错误套用 “长宽同时扩大” 的倍数规律。
知识点 6:图形裁剪中的周长变化规律
1. 裁剪的基本规律
将一个大长方形 / 正方形裁剪成若干个小图形:
总面积不变:所有小图形面积之和 = 原大图形面积
总周长增加:每裁剪 1 次,新增 2 条裁剪边,总周长增加 2 条裁剪边的长度
2. 裁剪的两种方向
将一个长方形剪成两个完全相同的小长方形:
沿长裁剪(平行于宽剪):增加 2 条宽的长度,总周长增加较少;
沿宽裁剪(平行于长剪):增加 2 条长的长度,总周长增加较多。
典型示例
题目:把一个长 10 厘米、宽 6 厘米的长方形剪成两个完全一样的小长方形,周长最多增加多少厘米?
解:沿宽裁剪(平行于长剪)增加的长度更多。
增加的长度:(厘米)
答:周长最多增加 20 厘米。
易错提醒
误以为裁剪后总面积和总周长都不变,忽略裁剪会增加周长。
计算增加的周长时只算 1 条边,遗漏裁剪一次新增 2 条边。
忽略裁剪方向不同,周长增加量不同。
知识点 7:最短周长的实际应用
1. 一面靠墙围篱笆(最省材料问题)
题型特征:用固定长度的篱笆一面靠墙围菜地,求最大面积;或围固定面积的菜地,求最少篱笆长度。
核心规律(长边靠墙):当长是宽的 2 倍且长边靠墙时,相同篱笆长度围出的面积最大;围固定面积时所需篱笆最短。
原理:相当于用篱笆围 2 条宽 + 1 条长,总长度平均分成 4 份,宽占 1 份,长占 2 份。
典型示例
题目:用 24 米长的篱笆一面靠墙围一个长方形菜地,怎样围最节省材料且面积最大?最大面积是多少?
解:长边靠墙时面积最大,长 = 2× 宽。
宽:(米)
长:(米)
面积:(平方米)
答:长 12 米、宽 6 米且长边靠墙时面积最大,最大面积是 72 平方米。
2. 拼组桌面 / 展板问题
用固定数量的小木板、小瓷砖拼大图形,求周长最短的拼法,本质是面积固定求最短周长,按 “长和宽最接近” 的原则选择方案即可。
易错提醒
不区分 “四面都围” 和 “一面靠墙”,直接套用正方形最优的结论。
计算靠墙问题时,仍按四条边算周长,忽略靠墙的一边无需篱笆。
常考易错
题型1:求最短周长(长方形和正方形)
【典例精讲1】一个长方形花圃,长16米,宽9米。
(1)在花圃四周围上栅栏,栅栏长多少米?
(2)如果花圃一面靠墙,栅栏至少长多少米?
【答案】(1)50米;(2)34米
【分析】(1)根据长方形周长=(长+宽)×2,把长16米,宽9米代入公式计算;
(2)如果花圃一面靠墙,可以是一边长靠墙,栅栏总长是1条长加2条宽的和,也可以是一边宽靠墙,栅栏总长是1条宽加2条长的和,再比较哪种情况最短。
【详解】(1)(16+9)×2
=25×2
=50(米)
答:栅栏长50米。
(2)16+2×9
=16+18
=34(米)
9+16×2
=9+32
=41(米)
34<41
答:栅栏至少长34米。
专项精练
1.一个长方形花坛,长8米,宽6米,花坛的一边靠墙,要给花坛其它几条边围上围栏,至少需要( )米长的围栏。
A.48 B.28 C.20
【答案】C
【分析】要使围栏长度最短,应将长方形较长的边靠墙,只需计算剩余3条边的长度和即可。
【详解】
(米)
2.用4张长5厘米、宽2厘米的长方形纸摆成下面的图形。周长最短的是( )。
A. B. C.
【答案】B
【分析】单个长方形的长5厘米、宽2厘米,观察选项中的图形,分别计算选项中的组合长方形的长和宽并计算周长,找出周长最短的选项。
【详解】A.长是5×2=10(厘米),宽是2×2=4(厘米),周长为10×2+4×2=20+8=28(厘米);
B.长是2×4=8(厘米),宽是5(厘米),周长为8×2+5×2=16+10=26(厘米);
C.长是5×4=20(厘米),宽是2(厘米),周长为20×2+2×2=40+4=44(厘米)。
综上所述,周长最短的是B中的图形,周长为26厘米。
3.王奶奶在菜园用篱笆围了一个长12米、宽8米的长方形区域用于种瓜苗,其中有一面靠墙。至少需要用( )米的篱笆。
A.40 B.30 C.28
【答案】C
【分析】12>8,根据题意,为节省篱笆应使较长边靠墙。将长方形菜地的长靠墙,篱笆的长度为长方形的两个宽+一个长,据此解答即可。
【详解】8+8+12
=16+12
=28(米)
4.道路维修,为了保障安全,某施工队要围一个长35m,宽6m的长方形安全区,安全区一面靠墙,其他3面用围栏围起来,至少要用( )m长的围栏。
A.41 B.47 C.76
【答案】B
【分析】要让围栏总长度最短,需要让较长的边(长)靠墙,只需要围条长和条宽,计算篱笆长度即可。
【详解】
(m)
至少要用m长的围栏。
5.把18幅绘画作品贴在一起,做一个“绘画园地”。要在“绘画园地”的四周贴上花边,最少需要贴( )分米的花边。
A.18 B.36 C.44
【答案】B
【分析】绘画园地要将18幅绘画作品排满整行,那么越接近正方形,它的周长就越小,所以将18分成3行,每行6幅,能使花边最少。
【详解】根据对题目的分析,可知,排成3排,每排6个贴的花边最少。
(6+3)×2×2
=9×2×2
=18×2
=36(分米)
所以排成3排,每排6个贴的花边最少,周长为36分米。
故答案为:B
6.一块长方形菜地,其中一边靠墙,长和宽分别是8米和5米,如果用篱笆围,那么至少要围( )米的篱笆。
A.18 B.21 C.26
【答案】A
【分析】长方形的周长=(长+宽)×2,根据题意,长方形的菜地,有一面靠墙,可以是长靠墙,也可以是宽靠墙。算出两种靠墙时篱笆的长度,看哪一种最少即可。
【详解】当一条长靠墙时,5×2=10(米),10+8=18(米)。
当一条宽靠墙时,8×2=16(米)16+5=21(米)
18<21
所以,至少要围18米的篱笆。
故答案为:A
7.下面是由边长为1厘米的正方形摆成的图形,周长最大的是( )。
A. B. C.
【答案】C
【分析】封闭图形一周的长度叫作该图形的周长,已知小正方形的变成为1厘米,根据正方形周长=边长×4,长方形周长=(长+宽)×2,计算出每个选项图形的周长,选出最大的即可。
【详解】A.正方形边长为2厘米,周长:2×4=8(厘米);
B.长方形长为4厘米宽为1厘米,周长:(4+1)×2=5×2=10(厘米);
C.将缺口处横着和竖着的线段向外扩得到一个边长为3厘米的正方形,周长:3×4=12(厘米)。
8<10<12
周长最大的是。
故答案为:C
8.用12个边长1厘米的正方形拼成长方形,周长最短是( )。
A.16厘米 B.14厘米 C.12厘米
【答案】B
【分析】用12个边长1厘米的正方形拼成不同的长方形,有三种不同的拼法:①是12个正方形拼成1行12列的长方形,此时的长方形的长为12厘米、宽为1厘米;②是12个正方形拼成2行6列的长方形,此时的长方形长为6厘米、宽为2厘米;③是12个正方形拼成3行4列的长方形,此时的长方形长为4厘米、宽为3厘米。根据长方形的周长=(长+宽)×2,由此求出三种情况的长方形的周长,就可以得到结论。
【详解】①(1+12)×2=13×2=26(厘米)
②(2+6)×2=8×2=16(厘米)
③(3+4)×2=7×2=14(厘米)
26>16>14,所以用12个正方形拼成3行4列的长方形的周长最短,最短为14厘米。
故答案为:B
9.一个长方形花坛,长7米,宽5米,花坛的一边靠墙,要给花坛其他几条边围上围栏,至少要( )米长的围栏。
【答案】17
【分析】要使围栏长度最短,应将长方形较长的边靠墙,只需计算剩余3条边的长度和即可。
【详解】7+5×2
=7+10
=17(米)
因此至少要17米长的围栏。
10.如图,一块长方形菜地,长8米,宽3米。四周围上篱笆,篱笆要( )米。如果一面靠墙,篱笆至少是( )米。
【答案】 22 14
【分析】求四周围篱笆的长度,因为是求长方形的周长,所以用长方形周长=(长+宽)×2计算即可。
求一面靠墙时篱笆的最小长度,要让篱笆最短,就需要把最长的边靠墙,所以只需计算剩下的三条边的长度和。
【详解】四周围上篱笆,篱笆的长度为:
(8+3)×2
=11×2
=22(米)
如果一面靠墙,把最长的边靠墙,篱笆最短为:
3×2+8
=6+8
=14(米)
11.李大叔用18根1米长的木条能围成( )种不同的长方形(取整米数),在长为( )米,宽为( )米的情况下,面积最大。
【答案】 4 5 4
【分析】先根据“长方形的周长=(长+宽)×2”计算出长与宽的和;然后结合长和宽取整米数的条件找出所有长和宽的组合;再根据“长方形的面积=长×宽”计算出每种组合的面积;最后找出面积最大的组合。
【详解】长和宽的和为:18÷2=9(米)
因为长和宽取整米数,且长大于宽,所以可能的组合有:
当宽为1米时,长为9-1=8(米),此时面积为1×8=8(平方米);
当宽为2米时,长为9-2=7(米),此时面积为2×7=14(平方米);
当宽为3米时,长为9-3=6(米),此时面积为3×6=18(平方米);
当宽为4米时,长为9-4=5(米),此时面积为4×5=20(平方米);
所以,能围成4种不同的长方形;因为8<14<18<20,所以在长为5米,宽为4米时,面积最大。
12.用18张边长是1分米的正方形纸拼成的长方形中,周长最短的长方形长( )分米,宽( )分米。
【答案】 6 3
【分析】用18张边长是1分米的正方形纸拼成的长方形,可以拼成一行,此时长18分米,宽1分米;还可以拼成两行,一行9个,此时长9分米,宽2分米;还可以拼成三行,一行6个,此时长6分米,宽3分米;长方形周长=(长+宽)×2,求出最短周长,此时看长宽各是多少,据此解题。
【详解】
(18+1)×2
=19×2
=38(分米)
(9+2)×2
=11×2
=22(分米)
(6+3)×2
=9×2
=18(分米)
38>22>18,所以用18张边长是1分米的正方形纸拼成的长方形中,周长最短的长方形长6分米,宽3分米。
13.爷爷用篱笆围一个长8米,宽6米的长方形鸡舍(一面靠墙),篱笆至少长( )米。
【答案】20
【分析】根据题意,要使用的篱笆长度最短,则长方形鸡舍的长靠墙,此时需要的篱笆长度为1条长和2条宽,据此代入数字即可计算出篱笆至少长多少米。
【详解】8+6+6
=14+6
=20(米)
爷爷用篱笆围一个长8米,宽6米的长方形鸡舍(一面靠墙),篱笆至少长20米。
14.用30个边长1厘米的小正方形拼大长方形,一共有( )种不同的拼法,周长最小是( )厘米。
【答案】 4 22
【分析】用30个边长1厘米的小正方形拼大长方形,则拼成的长方形面积等于30平方厘米,又因长方形的面积=长×宽,所以可以用列举法找出组成30的全部乘法算式,即可得出拼成长方形的长和宽,再根据长和宽的值计算出最短的周长。
【详解】因为30=1×30=2×15=3×10=5×6,所以可以有以下4种拼法:宽1厘米,长30厘米;宽2厘米,长15厘米;宽3厘米,长10厘米;宽5厘米,长6厘米。它们的周长分别是(30+1)×2=31×2=62(厘米),(15+2)×2=17×2=34(厘米),(10+3)×2=13×2=26(厘米),(6+5)×2=11×2=22(厘米),所以周长最小是22厘米。
所以,用30个边长为1厘米的小正方形拼大长方形,一共有4种不同的拼法,周长最小是22厘米。
15.用26根1分米长的小棒围成一个长方形,一共有( )种不同的围法,围成的长方形面积最大是( )平方分米。
【答案】 6 42
【分析】根据题意可知,长方形的周长是26分米,长方形的周长=(长+宽)×2,由此可知长方形长与宽的和是26÷2=13(厘米),求一共有多少种围法,也就是求和是13的两个数(整数)有多少对;长方形的长与宽越接近,其面积越大。
【详解】26÷2=13(厘米)
13=1+12=2+11=3+10=4+9=5+8=6+7,所以一共有6种不同的围法。
当长、宽分别是7分米、6分米时面积最大,6×7=42(平方分米),面积最大是42平方分米。
【点睛】此题考查了长方形周长和面积的综合应用,明确长方形的长、宽都是整数,先确定长、宽分别是多少是解题关键。
16.李伯伯用篱笆围了个一边靠墙的长方形养鸡场,这个养鸡场长12.2米,宽7.8米。围这个养鸡场至少要用( )米长的篱笆(接头处和损耗不算)。
【答案】
【分析】根据长方形的周长=(长+宽)×2,要使篱笆最短,则养鸡场长边靠墙。此时篱笆长度为一条长+两条宽,代入数据计算即可。
【详解】12.2+7.8+7.8
=20+7.8
=27.8(米)
17.我的结论:用相同个数的小正方形拼长方形(或正方形),长与宽越接近,周长越( )。
【答案】短
【分析】在小正方形数量固定的前提下,长方形的长与宽差距越小,其周长就越短。当长与宽相等时(即拼成正方形),周长达到最小值。
【详解】例如16个边长1cm的小正方形拼成长方形,
可以拼成宽1cm,长16cm,周长为
(cm)
拼成宽2cm,长8cm,周长为
(cm)
拼成边长4cm正方形,周长为(cm)
所以,用相同个数的小正方形拼成长方形(或正方形),长与宽越接近,周长越短。
18.李伯伯准备用篱笆围一个苗圃,如图,李伯伯的儿子认为这么围浪费篱笆,决定帮父亲改一改,长和宽都不变,还是将一面靠墙,改围后一共用去篱笆( )米,比原来节约了( )米。
【答案】 28 4
【分析】李伯伯的儿子将长方形的长那边靠墙,减少一些篱笆,改围后此时的篱笆长度为一个长加上两个宽,改之前篱笆长度是两个长加一个宽,用原来的篱笆长度减去现在的篱笆长度。
【详解】12+8+8=28(米)
12+12+8=32(米)
32-28=4(米)
因此,改围后一共用去篱笆28米,比原来节约了4米。
19.王奶奶想在院子里用篱笆围一块长方形的菜地,长15米,宽10米。菜地其中一面靠墙(墙足够长),其余三面围上篱笆。王奶奶想尽量节省篱笆材料,请你帮她算一算,这块菜地最少需要围多少米长的篱笆?
【答案】35米
【分析】篱笆仅围三面,要节省材料,需让靠墙的边尽可能长,这样省去的篱笆最多。可分别计算长靠墙和宽靠墙时的篱笆长度,比较后得出最小值。
【详解】第一种:长的一边靠墙,篱笆长为2条宽加1条长。
=20 + 15
(米)
第二种:宽的一边靠墙,篱笆长为2条长加1条宽。
=30 + 10
(米)
因为,所以最少需要围35米长的篱笆。
20.校园农场准备用篱笆围一块长方形菜地,菜地长16米,宽9米,菜地一面靠墙。围这块菜地至少需要多少米长的篱笆?这块菜地的面积是多少平方米?
【答案】34米;144平方米
【分析】长方形一面靠墙,想要篱笆长度最短,需要让较长的长边靠墙。长方形面积=长×宽。
(1)求最少篱笆长度:长边靠墙,篱笆长度=长+宽×2。
(2)求菜地面积:直接利用长方形面积公式计算。
【详解】16+9×2
=16+18
=34(米)
16×9=144(平方米)
答:围这块菜地至少需要34米长的篱笆,这块菜地的面积是144平方米。
21.奶奶想靠墙围一个长方形的蔬菜园(靠墙的一面不需要围栏),长是7米,宽是5米。需要多长的围栏?(先画一画,再列式计算)
【答案】
有两种围法:1. 长靠墙时,需要17米长的围栏;2. 宽靠墙时,需要19米长的围栏。
【分析】墙长10米,长方形的长7米、宽5米,长或宽都可以靠墙。长靠墙时围栏长度=长+2×宽;宽靠墙时围栏长度=宽+2×长。
【详解】长靠墙:
7+5×2
=7+10
=17(米)
宽靠墙:
5+7×2
=5+14
=19(米)
答:长靠墙需要17米围栏,宽靠墙需要19米围栏。图略。
22.如图,王奶奶靠墙用铁丝网围一个长方形鸡舍,鸡舍长13米,宽8米,一边借助墙面不用铁丝网,围这个鸡舍最少要用多长的铁丝网?
【答案】29米
【分析】靠墙用铁丝网围一个长方形鸡舍,最少要用多长的铁丝网,选择长边靠墙时用的铁丝网最少,此时三条边分别是13米、8米、8米,把三条边相加即可。
【详解】
(米)
答:围这个鸡舍最少要用29米长的铁丝网。
23.福清一都镇被誉为“中国枇杷之乡”。果农王伯伯打算围一块长6米,宽4米的长方形作为枇杷育苗地,其中一边靠着院墙(靠墙的一边不用围篱笆),围上这块地,至少需要多少米篱笆?(先画出示意图,再列式计算)
【答案】
14米
【分析】由题意可知,果农王伯伯打算围一块长6米,宽4米的长方形作为枇杷育苗地,其中一边靠着院墙(靠墙的一边不用围篱笆),要想所用篱笆最少,则长靠墙,因此画图时长靠墙即可。周长为1条长加2条宽。
【详解】图略
(米)
答:至少需要14米篱笆。
24.给一个长13米,宽8米的长方形鸡舍围篱笆。如果鸡舍的一面靠墙,那么至少需要多少米长的篱笆?(墙足够长)
【答案】29米
【分析】要使所用篱笆最少,那么就要长方形的长靠墙,再根据长方形周长=(长+宽)×2,那么篱笆至少长=宽+宽+长,即可解答。
【详解】8+8+13
=16+13
=29(米)
答:至少需要29米长的篱笆。
25.小明家想要新建一个长方形花圃(如下图),计划一面靠墙、其它三面用篱笆围起来,你能算出最少要准备多少米的篱笆吗?
【答案】12米
【分析】要使篱笆最少,应将长方形花圃的长边靠墙,篱笆的长度是长方形的1个长边长度加上2个宽边长度;据此解答即可。
【详解】6+3+3=12(米)
答:最少要准备12米的篱笆。
26.王爷爷有一面靠墙的长方形菜地(如图),长23米,宽15米,现在要给其他三面围上篱笆,至少要围多少米的篱笆?
【答案】53米
【分析】要想围的篱笆最少,需要将长的那条边靠墙,也就是将23米靠墙,篱笆的长度=长+宽×2,据此解题。
【详解】23+15×2
=23+30
=53(米)
答:至少要围53米的篱笆。
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《周长与面积的变化》 典例易错讲义
知识点 1:基础公式回顾
1. 核心计算公式
长方形周长:( 为长, 为宽)
长方形面积:
正方形周长:( 为边长)
正方形面积:
2. 研究前提
本单元所有最值规律,均以 “图形为长方形或正方形” 为前提,重点研究一个量固定不变,调整形状时另一个量的变化趋势,核心是找到周长的最小值或面积的最大值。
知识点 2:面积固定,求最短周长(核心专项)
1. 核心规律
当长方形的面积保持不变时,长和宽的长度越接近,图形的周长越短;当长和宽相等(成为正方形)时,周长达到最小值。
反之,长和宽的差距越大,图形的周长越长。
2. 枚举验证(面积为 16 平方厘米)
用面积为 1 平方厘米的小正方形摆长方形,总面积固定为 16 平方厘米,长、宽均取整厘米数:
长(厘米)
宽(厘米)
面积(平方厘米)
周长(厘米)
16
1
16
34
8
2
16
20
4
4
16
16
结论:面积相等的长方形和正方形,正方形的周长最短。
3. 常考题型一:已知面积,直接求最短周长
解题方法:
先对面积值分解因数,找出所有可能的长和宽的组合;
计算每组对应的周长,对比找到最小值;
快速结论:能拼成正方形时,正方形周长就是最短周长。
典型示例
题目:一个长方形的面积是 36 平方分米,长和宽都是整分米数,它的周长最短是多少分米?
解:面积 36 平方分米的长方形,长和宽的组合有:36×1、18×2、12×3、9×4、6×6。
当长 = 宽 = 6 分米时,为正方形,周长最短。
最短周长:(分米)
答:周长最短是 24 分米。
4. 常考题型二:固定数量小正方形拼图形,求最短周长
解题方法:
小正方形总数固定,即总面积固定;
将总个数分解成两个整数相乘(行数 × 列数),两个因数越接近,拼成的图形周长越短;
当总个数是完全平方数时,拼成正方形周长最短。
典型示例
题目:用 12 个边长 1 厘米的小正方形拼成长方形,拼成的图形周长最短是多少厘米?
解:12 个小正方形总面积固定,拼法有:1×12、2×6、3×4。
长和宽最接近的是 3 厘米和 4 厘米。
最短周长:(厘米)
答:周长最短是 14 厘米。
易错提醒
误以为面积大的长方形周长一定更长,忽略形状差异对周长的影响。
分解因数时遗漏组合,导致找不到最短周长的长和宽。
计算周长时漏乘 2,直接用长加宽作为周长结果。
知识点 3:周长固定,求最大面积
1. 核心规律
当长方形的周长保持不变时,长和宽的长度越接近,图形的面积越大;当长和宽相等(成为正方形)时,面积达到最大值。
反之,长和宽的差距越大,图形的面积越小。
2. 枚举验证(周长为 20 厘米)
用一根长 20 厘米的铁丝围长方形,长、宽均取整厘米数,则长 + 宽 = 10 厘米:
长(厘米)
宽(厘米)
周长(厘米)
面积(平方厘米)
9
1
20
9
8
2
20
16
7
3
20
21
6
4
20
24
5
5
20
25
结论:周长相等的长方形和正方形,正方形的面积最大。
典型示例
题目:用一根长 48 厘米的铁丝围一个长方形,围成的图形面积最大是多少平方厘米?
解:周长固定时,围成正方形面积最大。
正方形边长:(厘米)
最大面积:(平方厘米)
答:面积最大是 144 平方厘米。
易错提醒
混淆两条核心规律,记反 “面积定正方形周长最短” 和 “周长定正方形面积最大”。
解决 “一面靠墙” 问题时,直接套用正方形最大的结论,忽略前提是 “四面都围”。
知识点 4:图形拼接中的周长变化与最短周长方案
1. 拼接的基本规律
将若干个相同的小长方形 / 正方形拼接成一个大图形:
总面积不变:大图形面积 = 所有小图形面积之和
总周长减少:每拼接 1 次,有 2 条边重合隐藏,总周长减少 2 条重合边的长度
2. 拼接求最短周长的核心原则
要让拼成的大图形周长最短,就要让重合的边总长度最长,即尽可能让更多的长边重合,或让拼接后图形的长和宽最接近。
拼接正方形:优先选择能拼成正方形的方案,周长最短;
拼接长方形:长和宽越接近,周长越短;
小长方形拼接:让长边重合的拼接方式,比拼短边的周长更短。
典型示例
题目:用两个长 8 厘米、宽 3 厘米的小长方形拼大长方形,怎样拼周长最短?最短周长是多少?
解:有两种拼法:
① 宽边重合:长 16 厘米,宽 3 厘米,周长 =厘米
② 长边重合:长 8 厘米,宽 6 厘米,周长 =厘米
,长边重合时周长更短。
答:将长边重合拼接周长最短,最短周长是 28 厘米。
易错提醒
误以为拼接后周长和面积都不变,忽略重合边会让总周长减少。
计算减少的周长时只算 1 条边,遗漏每次拼接重合 2 条边。
多个图形拼接时,只考虑一种拼法,找不到最优方案。
知识点 5:边长缩放引起的周长与面积变化
1. 正方形的缩放规律
正方形的边长扩大到原来的倍:
周长扩大到原来的倍;
面积扩大到原来的(的平方)倍。
反之,边长缩小到原来的,周长缩小到原来的,面积缩小到原来的。
2. 长方形的缩放规律
长和宽同时扩大到原来的倍:周长扩大到原来的倍,面积扩大到原来的倍;
仅一条边扩大、另一条边不变:面积扩大倍数与边长扩大倍数相同,周长无固定整倍数关系。
典型示例
题目:正方形的边长扩大到原来的 3 倍,周长扩大到原来的几倍?面积扩大到原来的几倍?
解:周长扩大倍数与边长一致,为 3 倍;
面积扩大倍。
答:周长扩大到原来的 3 倍,面积扩大到原来的 9 倍。
易错提醒
混淆周长和面积的扩大倍数,误以为面积也随边长扩大倍。
仅一条边变化时,错误套用 “长宽同时扩大” 的倍数规律。
知识点 6:图形裁剪中的周长变化规律
1. 裁剪的基本规律
将一个大长方形 / 正方形裁剪成若干个小图形:
总面积不变:所有小图形面积之和 = 原大图形面积
总周长增加:每裁剪 1 次,新增 2 条裁剪边,总周长增加 2 条裁剪边的长度
2. 裁剪的两种方向
将一个长方形剪成两个完全相同的小长方形:
沿长裁剪(平行于宽剪):增加 2 条宽的长度,总周长增加较少;
沿宽裁剪(平行于长剪):增加 2 条长的长度,总周长增加较多。
典型示例
题目:把一个长 10 厘米、宽 6 厘米的长方形剪成两个完全一样的小长方形,周长最多增加多少厘米?
解:沿宽裁剪(平行于长剪)增加的长度更多。
增加的长度:(厘米)
答:周长最多增加 20 厘米。
易错提醒
误以为裁剪后总面积和总周长都不变,忽略裁剪会增加周长。
计算增加的周长时只算 1 条边,遗漏裁剪一次新增 2 条边。
忽略裁剪方向不同,周长增加量不同。
知识点 7:最短周长的实际应用
1. 一面靠墙围篱笆(最省材料问题)
题型特征:用固定长度的篱笆一面靠墙围菜地,求最大面积;或围固定面积的菜地,求最少篱笆长度。
核心规律(长边靠墙):当长是宽的 2 倍且长边靠墙时,相同篱笆长度围出的面积最大;围固定面积时所需篱笆最短。
原理:相当于用篱笆围 2 条宽 + 1 条长,总长度平均分成 4 份,宽占 1 份,长占 2 份。
典型示例
题目:用 24 米长的篱笆一面靠墙围一个长方形菜地,怎样围最节省材料且面积最大?最大面积是多少?
解:长边靠墙时面积最大,长 = 2× 宽。
宽:(米)
长:(米)
面积:(平方米)
答:长 12 米、宽 6 米且长边靠墙时面积最大,最大面积是 72 平方米。
2. 拼组桌面 / 展板问题
用固定数量的小木板、小瓷砖拼大图形,求周长最短的拼法,本质是面积固定求最短周长,按 “长和宽最接近” 的原则选择方案即可。
易错提醒
不区分 “四面都围” 和 “一面靠墙”,直接套用正方形最优的结论。
计算靠墙问题时,仍按四条边算周长,忽略靠墙的一边无需篱笆。
常考易错
题型1:求最短周长(长方形和正方形)
【典例精讲1】一个长方形花圃,长16米,宽9米。
(1)在花圃四周围上栅栏,栅栏长多少米?
(2)如果花圃一面靠墙,栅栏至少长多少米?
专项精练
1.一个长方形花坛,长8米,宽6米,花坛的一边靠墙,要给花坛其它几条边围上围栏,至少需要( )米长的围栏。
A.48 B.28 C.20
2.用4张长5厘米、宽2厘米的长方形纸摆成下面的图形。周长最短的是( )。
A. B. C.
3.王奶奶在菜园用篱笆围了一个长12米、宽8米的长方形区域用于种瓜苗,其中有一面靠墙。至少需要用( )米的篱笆。
A.40 B.30 C.28
4.道路维修,为了保障安全,某施工队要围一个长35m,宽6m的长方形安全区,安全区一面靠墙,其他3面用围栏围起来,至少要用( )m长的围栏。
A.41 B.47 C.76
5.把18幅绘画作品贴在一起,做一个“绘画园地”。要在“绘画园地”的四周贴上花边,最少需要贴( )分米的花边。
A.18 B.36 C.44
6.一块长方形菜地,其中一边靠墙,长和宽分别是8米和5米,如果用篱笆围,那么至少要围( )米的篱笆。
A.18 B.21 C.26
7.下面是由边长为1厘米的正方形摆成的图形,周长最大的是( )。
A. B. C.
8.用12个边长1厘米的正方形拼成长方形,周长最短是( )。
A.16厘米 B.14厘米 C.12厘米
9.一个长方形花坛,长7米,宽5米,花坛的一边靠墙,要给花坛其他几条边围上围栏,至少要( )米长的围栏。
10.如图,一块长方形菜地,长8米,宽3米。四周围上篱笆,篱笆要( )米。如果一面靠墙,篱笆至少是( )米。
11.李大叔用18根1米长的木条能围成( )种不同的长方形(取整米数),在长为( )米,宽为( )米的情况下,面积最大。
12.用18张边长是1分米的正方形纸拼成的长方形中,周长最短的长方形长( )分米,宽( )分米。
13.爷爷用篱笆围一个长8米,宽6米的长方形鸡舍(一面靠墙),篱笆至少长( )米。
14.用30个边长1厘米的小正方形拼大长方形,一共有( )种不同的拼法,周长最小是( )厘米。
15.用26根1分米长的小棒围成一个长方形,一共有( )种不同的围法,围成的长方形面积最大是( )平方分米。
16.李伯伯用篱笆围了个一边靠墙的长方形养鸡场,这个养鸡场长12.2米,宽7.8米。围这个养鸡场至少要用( )米长的篱笆(接头处和损耗不算)。
17.我的结论:用相同个数的小正方形拼长方形(或正方形),长与宽越接近,周长越( )。
18.李伯伯准备用篱笆围一个苗圃,如图,李伯伯的儿子认为这么围浪费篱笆,决定帮父亲改一改,长和宽都不变,还是将一面靠墙,改围后一共用去篱笆( )米,比原来节约了( )米。
19.王奶奶想在院子里用篱笆围一块长方形的菜地,长15米,宽10米。菜地其中一面靠墙(墙足够长),其余三面围上篱笆。王奶奶想尽量节省篱笆材料,请你帮她算一算,这块菜地最少需要围多少米长的篱笆?
20.校园农场准备用篱笆围一块长方形菜地,菜地长16米,宽9米,菜地一面靠墙。围这块菜地至少需要多少米长的篱笆?这块菜地的面积是多少平方米?
21.奶奶想靠墙围一个长方形的蔬菜园(靠墙的一面不需要围栏),长是7米,宽是5米。需要多长的围栏?(先画一画,再列式计算)
22.如图,王奶奶靠墙用铁丝网围一个长方形鸡舍,鸡舍长13米,宽8米,一边借助墙面不用铁丝网,围这个鸡舍最少要用多长的铁丝网?
23.福清一都镇被誉为“中国枇杷之乡”。果农王伯伯打算围一块长6米,宽4米的长方形作为枇杷育苗地,其中一边靠着院墙(靠墙的一边不用围篱笆),围上这块地,至少需要多少米篱笆?(先画出示意图,再列式计算)
24.给一个长13米,宽8米的长方形鸡舍围篱笆。如果鸡舍的一面靠墙,那么至少需要多少米长的篱笆?(墙足够长)
25.小明家想要新建一个长方形花圃(如下图),计划一面靠墙、其它三面用篱笆围起来,你能算出最少要准备多少米的篱笆吗?
26.王爷爷有一面靠墙的长方形菜地(如图),长23米,宽15米,现在要给其他三面围上篱笆,至少要围多少米的篱笆?
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