内容正文:
——小学三年级上册奥数培优讲义· 转化思想玩转周长 ——
第 12 讲 巧求周长
项目
内容
讲次
第 12 讲
专题
巧求周长
适用年级
小学三年级上册
建议课时
1 课时(60 分钟)
难度星级
★★★★☆
前置知识
长方形、正方形的周长公式
核心方法
平移法、补全法、重叠抵消法、分割转化法
【学习目标】
维度
具体目标
知识与技能
熟练运用长方形、正方形周长公式;掌握用“平移”把不规则直角多边形转化为长方形、正方形的方法;能处理带缺口、凹口、凸起的图形;理解拼接与切割对周长的改变规律;会计算回字形等多层图形的周长。
过程与方法
经历“观察图形→平移转化→套用公式→检查剩余线段→验算”的完整解题流程;体会“化不规则为规则”的转化思想;学会用示意图辅助分析。
思维品质
培养几何直观与空间想象能力;养成严谨审题、逐步验算的习惯;能分清“平移后刚好补齐”与“平移后还有多余线段”两类题型。
情感与应用
感受几何图形变化中的奇妙规律;在解决生活图形问题中获得成就感;增强学好数学的信心。
【前言】
同学们,我们已经学过:长方形的周长=(长+宽)×2,正方形的周长=边长×4。可是,生活里的图形常常“不太听话”:游泳池的池边凹进去一块,花坛的围墙凸出来一块,广场上的小路还拐来拐去……这样的图形,如果还一条边一条边地硬算,既麻烦又容易出错。
别担心!这一讲我们就来学习“巧求周长”的法宝——把不规则的图形“变身”成我们熟悉的长方形或正方形,再套用公式,就能又快又准地算出周长。
⚠ 特别提醒:变身(平移)之后,一定要睁大眼睛检查——有没有剩下的、不能抵消的线段?如果有,必须把它们加上,千万不能直接套公式就完事!
一、知识导航
先认识本讲的知识全景图:
图 1 本讲知识地图
1. 基础周长公式
图 2 周长基础公式
2. 四大核心方法一览
方法
适用图形
操作要点
平移法
直角凹凸、带缺口的图形
把横向线段上下平移、纵向线段左右平移,尽量拼成长方形或正方形;平移后检查有没有不能抵消的剩余线段,有就加上。
补全法
缺角、凹口的图形
把缺口补成完整图形,再判断是否额外增加线段:缺角不变,凹口会多出 2 条“深度”线段。
重叠抵消法
多个图形拼接
每重合一条边,总周长减少 2 倍这条边的长度。
分割转化法
回字形、螺线等复杂图形
把大图形拆成若干标准正方形、长方形,分别求周长再求和。
3. 两个重要模型
① 路线等长模型:在长方形框内,只向右、向上走,无论走哪条路线,总路程都等于“长+宽”。
② 拼接与切割模型:两个图形拼接,每重合一条边,总周长减少 2 倍该边长;一个图形每切一刀,总周长增加 2 倍切口长度。
二、典例精讲
【例 1】路线等长模型(只向右、向上)
题目:长方形菜园长 60 米、宽 40 米,中间的小路把它平均分成四个相同的小长方形。一只小蜗牛从 A 点出发,沿小路只能向右、向上爬,要爬到 B 点。
(1)一共有几种不同的走法?
(2)每种走法的路程一样长吗?每种走法的路程是多少米?
图 3 例 1 路线示意图(红色为一种走法)
分析:不管走哪条路线,都要向右走完“整个长”、向上走完“整个宽”,只是顺序不同而已。
详解:从 A 到 B,每一条路线都要走:向右 2 段(每段 30 米),向上 2 段(每段 20 米)。
横向:30×2=60(米) 纵向:20×2=40(米)
每种走法的总路程=60+40=100(米)
(1)一共有 6 种不同的走法。
(2)每种走法的路程都相等,都是 100 米。
验证:无论怎么绕,向右的总路程都是 60 米,向上的总路程都是 40 米,所以 6 种走法的路程完全一样,都是 100 米。
💡【 方法点睛】
在长方形框内只向右、向上走,所有路线的总路程都等于“长+宽”。
【例 2】缺口图形平移求周长(单位:厘米)
(1)一个边长 32 厘米的正方形,右上角被切去一个长 14 厘米、宽 10 厘米的长方形。求剩余图形的周长。
(2)一个长 24 厘米、宽 16 厘米的长方形,上边正中凹进一个长 10 厘米、深 6 厘米的长方形凹口。求这个图形的周长。
图 4 例 2(1)缺角正方形
图 5 例 2(2)凹口长方形
分析:(1)把缺口的两条边分别平移,刚好能补成原来的正方形,没有多余的线段。(2)把凹口“填平”,会发现比原来的长方形多出两条深 6 厘米的竖线段。
详解:
(1)平移补齐后就是边长 32 厘米的正方形。
周长=32×4=128(厘米)
(2)补成完整长方形后,还多出两条深 6 厘米的竖线段。
周长=(24+16)×2+6×2=80+12=92(厘米)
答:(1)128 厘米;(2)92 厘米。
验证:(2)逐段相加:24+16+7+6+10+6+7+16=92(厘米)。✓
💡 【方法点睛】
缺角的图形平移后周长不变;中间凹口每凹进 1 条“深”,周长就多出 2 条“深”。
【例 3】平移后有多余线段(单位:厘米)
题目:如图,“凸”字形图形由长 50 厘米、宽 40 厘米的大长方形,和它上面居中凸起的长 20 厘米、宽 15 厘米的小长方形组成。求这个图形的周长。
图 6 例 3 凸字形图形(红色为不能抵消的线段)
分析:把凸起部分的左、右两条竖边分别向左、右平移,把上面的横边向下平移,可以拼成一个长 50、宽 40 的大长方形;但凸起的两条竖边(各 15 厘米)无法抵消,必须额外加上。
详解:
拼成的长方形周长=(50+40)×2=180(厘米)
多余的两条竖边=15×2=30(厘米)
图形周长=180+30=210(厘米)
答:这个图形的周长是 210 厘米。
验证:逐段相加:50+40+15+15+20+15+15+40=210(厘米)。✓
💡 【方法点睛】
平移之后一定要检查有没有“剩下的线段”!有就要加上,不能直接套长方形公式。
【例 4】两个长方形拼接(重叠抵消法)(单位:厘米)
题目:有两个完全一样的长方形,长 8 厘米、宽 4 厘米。
(1)把它们拼成一个大的图形,一共有几种不同的拼法?
(2)分别求出每种拼法的图形的周长,比一比哪种拼法周长更短?
图 7 拼法①:长边与长边重合
图 8 拼法②:宽边与宽边重合
分析:拼法①把两条长边(8 和 8)重合,拼成边长 8 厘米的正方形;拼法②把两条宽边(4 和 4)重合,拼成长 16 厘米、宽 4 厘米的长方形。
详解:先算两个小长方形的周长和。
(8+4)×2×2=48(厘米)
拼法①:48-8×2=48-16=32(厘米)
拼法②:48-4×2=48-8=40(厘米)
答:(1)一共有 2 种拼法;(2)拼法①周长 32 厘米,拼法②周长 40 厘米,长边相拼(拼法①)周长更短。
验证:拼法①是边长 8 厘米的正方形,8×4=32(厘米)✓;拼法②是长 16、宽 4 的长方形,(16+4)×2=40(厘米)✓。
💡 【方法点睛】
两个图形拼在一起,每重合一条边,总周长就减少 2 倍这条边的长度。
【例 5】回字形嵌套框(分割转化法)(单位:厘米)
题目:如图,3 个正方形框一个套一个,相邻两个框之间的距离都是 2 厘米,最外面的框边长 20 厘米。求图中所有线段的总长度。
图 9 例 5 回字形嵌套框
分析:把图形分层来看:每一层都是一个正方形框,分别求出每层的周长,再加起来。注意每往里一层,边长会减少 2 个“距离”。
详解:
外框周长=20×4=80(厘米)
中框边长=20-2×2=16(厘米),周长=16×4=64(厘米)
内框边长=16-2×2=12(厘米),周长=12×4=48(厘米)
总长度=80+64+48=192(厘米)
答:图中所有线段的总长度是 192 厘米。
💡 【方法点睛】
复杂图形别硬数!先分层(分割)成简单图形,分别计算再求和——这就是“分割转化法”。
三、方法总结表
题型
突破口
核心方法
关键提示
矩形内向右向上路线
横向总和=长,纵向总和=宽
平移汇总
所有路线总路程都是“长+宽”
缺角图形
缺口线段刚好平移补齐
平移法 / 补全法
周长与原图形相同
凹口图形
凹口使周长多出 2 条深度
补全法
凹口深 d,周长加 2d
凸起图形
先拼大图形,再看剩余线段
平移法
剩余线段必须加上(最易丢分)
多个图形拼接
每重合一条边少 2 倍边长
重叠抵消法
重合边的长度要看清
回字 / 螺线类
分层拆成若干正方形
分割转化法
分层求和,别硬数
四、解题口诀
周长公式记得牢,长宽相加再乘 2;
凹凸图形不用怕,平移变身长方形;
缺角补齐刚刚好,凹口多出两条深;
拼接图形看重合,一条重边减两倍;
回字螺线别硬数,分层拆开再求和;
平移之后仔细瞧,多余线段不能少;
算完再把外围描,认真验算错不了!
五、习题分层训练
🟦 A 组|基础过关
【A1】一个边长 28 厘米的正方形,左上角被切去一个长 9 厘米、宽 7 厘米的长方形(如图)。求剩余图形的周长。
图 10 A1 图形(单位:厘米)
【A2】一个长 30 厘米、宽 20 厘米的长方形,下边正中凹进一个长 12 厘米、深 5 厘米的长方形凹口(如图)。求这个图形的周长。
图 11 A2 图形(单位:厘米)
【A3】把两个长 6 厘米、宽 3 厘米的长方形,沿宽边拼在一起,拼成一个大的长方形(如图)。这个大长方形的周长是多少厘米?
图 12 A3 图形(单位:厘米)
🟧 B 组|能力提升
【B1】用 6 个边长 4 厘米的小正方形拼成如图的“阶梯”图形(下面一层 3 个、中间一层 2 个、最上面 1 个)。求这个阶梯图形的周长。
图 13 B1 阶梯图形
【B2】用 16 个边长 1 厘米的小正方形拼成不同的长方形(长和宽都是整厘米数,小正方形不能有剩余)。哪种拼法周长最长?周长是多少厘米?哪种拼法周长最短?周长是多少厘米?
图 14 B2 三种拼法示意
🟥 C 组|挑战冲刺
【C1】一张长方形纸,正好可以剪成两个完全一样的正方形(如图),每个正方形的周长是 36 厘米。原来这张长方形纸的周长是多少厘米?
图 15 C1 剪拼示意图(单位:厘米)
六、参考答案与详细解析
🟦 A 组
A1 答案:112 厘米。
解析:缺角的两条缺口边刚好可以平移补齐,周长和边长 28 厘米的正方形一样。28×4=112(厘米)。
A2 答案:110 厘米。
解析:凹口使周长比原长方形多出 2 条深 5 厘米的线段。(30+20)×2+5×2=100+10=110(厘米)。
A3 答案:30 厘米。
解析:沿宽边拼,大长方形的长=6×2=12 厘米,宽=3 厘米。周长=(12+3)×2=30(厘米)。也可以这样想:两个小长方形的周长和是 36 厘米,减去重合的 2 条宽边 3×2=6 厘米,36-6=30(厘米)。✓
🟧 B 组
B1 答案:48 厘米。
解析:用平移法:所有横边加起来等于 2 个“宽”,所有竖边加起来等于 2 个“高”。这个阶梯图形的宽是 3×4=12 厘米,高也是 12 厘米,周长=(12+12)×2=48(厘米)。也可以逐段数:外围一共有 12 条 4 厘米的边,12×4=48(厘米)。
B2 答案:周长最长的是 1×16 的拼法,是 34 厘米;周长最短的是 4×4 的拼法,是 16 厘米。
解析:16 个小正方形拼成长方形,长和宽可能是:1×16、2×8、4×4。它们的周长分别是:(1+16)×2=34(厘米);(2+8)×2=20(厘米);(4+4)×2=16(厘米)。规律:面积相同的时候,长和宽越接近,周长就越短。
🟥 C 组
C1 答案:54 厘米。
解析:正方形的周长是 36 厘米,边长=36÷4=9 厘米。两个正方形拼成长方形后,长=9×2=18 厘米,宽=9 厘米。周长=(18+9)×2=54(厘米)。也可以这样验证:两个正方形的周长和是 72 厘米,拼成长方形时重合一条 9 厘米的边,周长减少 9×2=18 厘米,72-18=54(厘米)。✓
七、本讲小结
✦ 基础公式:长方形周长=(长+宽)×2;正方形周长=边长×4。
✦ 核心思想:转化——把不规则图形变成长方形或正方形再计算。
✦ 重要提醒:平移结束后必须检查剩余线段,有就加上。
✦ 拼接模型:两个图形拼接,每重合一条边,总周长减少 2 倍该边长。
✦ 切割模型:一个图形切一刀,总周长增加 2 倍切口长度。
✦ 路线模型:长方形框内只向右、向上走,所有路线总路程都等于长+宽。
✦ 解题流程:观察图形 → 平移 / 分割 → 套公式 → 加剩余线段 → 验算。
八、易错警示 + 学习建议
⚠ 易错警示
❌ 错误做法
✅ 正确做法
看到直角图形就直接平移套公式,漏掉多余线段
平移后圈出所有不能抵消的线段,逐一相加
以为凹口图形的周长和原长方形一样
缺角周长才不变;凹口每凹进 1 条深,周长多出 2 条深
拼接图形只减 1 倍重合边长
两个图形各少一条边,要减去 2 倍重合边长
回字、螺线图形一条条硬数
分层拆成正方形,分别求周长再求和
以为矩形内路线拐弯多就长
横向总和=长、纵向总和=宽,所有路线一样长
🧠 学习建议
✓ 做平移题时,用铅笔画出平移箭头,直观看到线段移动后的位置。
✓ 做完后沿图形外轮廓“描一遍”,逐段相加来验算。
✓ 分清楚两类平移题:一类平移后就是标准图形,一类平移后还有剩余线段——后者是考试高频丢分点。
✓ 拼接、切割的题目,在草稿纸上画小示意图,看清楚哪些边被盖住、哪些边是新增的。
✓ 遇到复杂的回字、螺线图形,先分层、再求和,不要一条边一条边地硬数。
✨ 巧求周长的灵魂就是“转化”:把复杂的图形变成长方形和正方形,但千万别忘了检查剩下的线段!✨
祝贺你完成本 讲的学习,你已经是“周长小达人”啦!
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