内容正文:
人教版 · 六年级上册奥数思维培优
第9讲 几何综合 · 组合图形
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一、课程信息
项目
内容
讲次
第9讲
专题
几何综合——组合图形
适用年级
小学六年级
建议课时
1课时(60分钟)
难度星级
★★★★☆
前置知识
长方形、三角形、圆、扇形面积公式
核心方法
分块计算;割补;容斥;等积变换
二、学习目标
维度
目标
知识与技能
掌握组合图形面积计算;会求阴影面积;综合运用圆和扇形。
过程与方法
经历“分块→计算→求和/差”的过程。
思维品质
培养空间想象和综合分析能力。
情感应用
感受几何在建筑、设计中的应用。
三、情境导入
工人叔叔要给一个L形花坛铺草皮,花坛由一个长方形和一个三角形组成。
动脑筋:怎么算出这个花坛的总面积?
悬念:组合图形能不能拆成熟悉的基本图形来算?
图1 组合图形(房子形)
组合图形=分块计算再相加或相减。这就是本讲核心。
四、知识导航
组合图形三大类型:
图2 组合图形三大类型
类型
特征
计算方法
相加型
两个或多个图形拼在一起
各部分面积相加
相减型
大图形挖去小图形
大面积−小面积
重叠型
两个图形部分重叠
容斥原理:A+B−重叠
五、易错辨析
常见错误
正确做法
分块不完整
拆成已知公式的基本图形
忘算重叠部分
重叠面积要减一次
π取错值
π取3.14
扇形角度搞错
看清圆心角是多少度
六、典例精讲
本讲安排6道例题,从基本组合到圆扇综合,循序渐进;每例后附一道变式练习。
例1【长方形+三角形】
题目:一个组合图形由长6cm、宽3cm的长方形和底4cm、高2.5cm的三角形组成。求总面积。
分析:分两块:长方形面积+三角形面积。
详解:
长方形面积=6×3=18。
三角形面积=4×2.5÷2=5。
总面积=18+5=23。
图3 长方形+三角形
方法点睛:分块计算再相加。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:长方形8×5和三角形底6高4组成。总面积多少?
解答:
长方形=40;三角形=6×4÷2=12;总面积=52。
点拨:与例1同法:分块求和。
例2【圆与正方形】
题目:正方形边长4cm,内部有一个最大的内切圆。圆外正方形内的面积是多少?
分析:内切圆直径=正方形边长=4,半径=2。用正方形−圆。
详解:
正方形面积=4×4=16。
圆面积=×=3.14×4=12.56。
所求面积=16−12.56=3.44。
图4 圆与正方形
方法点睛:内切圆直径=边长。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:正方形边长6cm,内有最大内切圆。圆外面积多少?
解答:
正方形=36;圆=3.14×9=28.26;圆外=36−28.26=7.74。
点拨:与例2同法:正方形−内切圆。
例3【环形面积】
题目:一个环形,外圆半径R=5cm,内圆半径r=3cm。求环形面积。
分析:环形=外圆−内圆。
详解:
外圆面积=×=3.14×25=78.5。
内圆面积=×=3.14×9=28.26。
环形=78.5−28.26=50.24。
图5 环形
方法点睛:环形=(R²−r²)。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:外圆R=6cm,内圆r=4cm。环形面积多少?
解答:
3.14×(36−16)=3.14×20=62.8。
点拨:与例3同法:环形=π(R²−r²)。
例4【扇形面积】
题目:一个扇形半径R=6cm,圆心角90°。求扇形面积。
分析:扇形=整圆的=。
详解:
整圆面积=×=3.14×36=113.04。
扇形面积=113.04×=113.04×=28.26。
图6 扇形
方法点睛:扇形=圆面积×n/360。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:扇形R=4cm,圆心角180°。面积多少?
解答:
3.14×16×=3.14×16×=25.12。
点拨:与例4同法:圆面积×n/360。
例5【正方形内四个扇形】
题目:正方形边长4cm,以四个顶点为圆心、2cm为半径各画一个90°扇形。求阴影面积。
分析:四个90°扇形拼起来正好是一个整圆。
详解:
四个90°扇形=4×90°=360°=一个整圆。
圆面积=×=3.14×4=12.56。
答:阴影面积=12.56。
图7 四个扇形
方法点睛:四个角的扇形拼起来是一个整圆。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:正方形边长6cm,四角各画半径3cm的90°扇形。阴影面积?
解答:
拼一个整圆:3.14×9=28.26。
点拨:与例5同法:四角扇形拼整圆。
例6【梯形挖半圆】
题目:梯形上底4cm、下底6cm、高3cm,内部挖去一个直径3cm的半圆。求阴影面积。
分析:阴影=梯形−半圆。
详解:
梯形面积=(4+6)×3÷2=15。
半圆半径=3÷2=1.5cm,半圆面积=×÷2=3.14×2.25÷2≈3.53。
阴影=15−3.53=11.47。
图8 梯形挖半圆
方法点睛:大面积−挖去部分。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:梯形上底6下底10高4,挖去半径2的半圆。阴影多少?
解答:
梯形=(6+10)×4÷2=32;半圆=3.14×4÷2=6.28;阴影=32−6.28=25.72。
点拨:与例6同法:大面积−挖去部分。
七、真题进阶(名校小升初)
真题1【阴影面积】(某名校小升初真题)
题目:正方形边长8cm,内部有一个最大的圆,圆内又有一个最大的正方形。求最外层阴影面积。
分析:最外层=大正方形−大圆。
详解:
大正方形=8×8=64。
大圆半径=4,面积=3.14×16=50.24。
阴影=64−50.24=13.76。
方法点睛:正方形内最大圆,直径=边长。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:正方形边长10cm,内有最大圆。阴影(正方形−圆)多少?
解答:
正方形=100;圆=3.14×25=78.5;阴影=21.5。
点拨:与真题1同法:正方形−内切圆。
真题2【扇形组合】(某重点中学分班考试真题)
题目:一个扇形半径R=6cm,圆心角120°。求扇形面积和周长。
分析:扇形面积=圆面积×;弧长=圆周长×。
详解:
面积=3.14×36×=3.14×36×=37.68。
弧长=2×3.14×6×=12.56cm。
周长=12.56+6+6=24.56cm。
方法点睛:扇形周长=弧长+两条半径。
变式练习(同方法 · 换情境)
变式题:扇形R=3cm,圆心角90°。面积和周长?
解答:
面积=3.14×9×=7.065;弧长=2×3.14×3×=4.71;周长=4.71+6=10.71cm。
点拨:与真题2同法:面积和弧长分开算。
八、方法总结表
类型
公式
注意
长方形
长×宽
—
三角形
底×高÷2
别忘÷2
圆
πr²
π取3.14
扇形
πr²×n/360
n是圆心角
环形
π(R²−r²)
先平方再相减
组合图形
分块求和/差
看清加还是减
九、解题口诀
组合图形并不难,拆成基本是关键;
长方形三角形圆,公式牢记在心田;
割补平移加旋转,重叠部分减一遍;
扇形角度看清楚,π取三点一四算。
十、分层训练
A组 基础过关(5题)
A1. 长方形5×4+三角形底3高2,总面积?
A2. 正方形边长4,内切圆面积多少?
A3. 环形R=4,r=2,面积多少?
A4. 扇形R=6,圆心角90°,面积多少?
A5. 正方形边长6,四角各画半径3的90°扇形,阴影多少?
B组 能力提升(5题)
B6. 长方形8×6+三角形底4高3,总面积?
B7. 正方形边长8,内切圆,圆外面积多少?
B8. 环形R=5,r=3,面积多少?
B9. 扇形R=6,圆心角180°,面积和周长?
B10. 梯形上底4下底8高5,挖去半径2的半圆,阴影多少?
C组 思维挑战(5题)
C11. 正方形边长10,内切圆,圆外面积?
C12. 扇形R=6,圆心角120°,面积和周长?
C13. 梯形上底6下底10高4,挖去半径2的半圆,阴影?
C14. 正方形边长8,四角各画半径4的90°扇形,阴影?
C15. 两个圆重叠:大圆R=4,小圆r=2,重叠面积4,覆盖总面积?
十一、参考答案与详细解析
A1 长方形=20;三角形=3×2÷2=3;总面积=23。
A2 半径=2;圆=3.14×4=12.56。
A3 3.14×(16−4)=3.14×12=37.68。
A4 3.14×36×=28.26。
A5 拼整圆:3.14×9=28.26。
B6 长方形=48;三角形=4×3÷2=6;总面积=54。
B7 正方形=64;圆=3.14×16=50.24;圆外=13.76。
B8 3.14×(25−9)=3.14×16=50.24。
B9 面积=3.14×36×=56.52;弧长=2×3.14×6×=18.84;周长=18.84+12=30.84cm。
B10 梯形=(4+8)×5÷2=30;半圆=3.14×4÷2=6.28;阴影=23.72。
C11 正方形=100;圆=3.14×25=78.5;圆外=21.5。
C12 面积=3.14×36×=37.68;弧长=2×3.14×6×=12.56;周长=12.56+12=24.56cm。
C13 梯形=(6+10)×4÷2=32;半圆=3.14×4÷2=6.28;阴影=25.72。
C14 拼整圆:3.14×16=50.24。
C15 大圆=3.14×16=50.24;小圆=3.14×4=12.56;覆盖=50.24+12.56−4=58.8。
十二、本讲小结
本讲核心是组合图形:拆成熟悉的基本图形(长方形、三角形、圆、扇形),分块计算后相加或相减。
圆面积πr²,扇形按圆心角比例算,环形=π(R²−r²),重叠用容斥原理。
十三、易错警示与学习建议
易错点
提醒
分块漏算
拆完检查是否所有部分都算到
三角形忘÷2
三角形面积=底×高÷2
扇形角度搞错
看清圆心角n°
π值用错
π取3.14
【学习建议】本讲建议课后多练圆与正方形组合,重点掌握扇形和环形;下面我们学习第10讲 数与形·点阵规律,体会数形结合的魅力。
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