
小升初数学考试中,图形阴影面积是一个重要的难点,其题型灵活多变且综合性强。
一、规则图形的阴影面积计算
1. 圆与扇形
半圆的面积计算公式为:S=r。扇形的面积计算公式为:S=(n/360)r,其中n表示圆心角的度数。弓形则是扇形与三角形的组合,其面积等于扇形面积减去三角形面积。例如,当半径为4cm,圆心角为90的扇形形成的阴影为弓形时,其面积S阴影=(90/360)4 – 44=4-8≈4.56cm。
2. 三角形与多边形
对于三角形和多边形的阴影面积计算,如果阴影与空白部分等高,则面积之比等于底边之比。对于正六边形,可以将其分割为6个等边三角形来计算部分阴影面积。
二、不规则图形的阴影面积转化与切割
1. 使用容斥原理(加减法)
例如,一个大圆的半径为6cm,内部挖去一个半径为3cm的同心小圆,阴影部分的面积可以通过S=6 – 3=27≈84.78cm来计算。
2. 平移旋转法
对于一些形状如叶子形的阴影,可以通过旋转来填补空白区域。例如,两半圆相交形成的叶子形阴影,其面积等于一个半圆的面积。
3. 等量代换
在直角三角形中,如果以直角边为直径画半圆,阴影面积可以通过半圆面积之和减去三角形面积来计算。
三、组合图形的阴影面积分块与叠加
1. 基础模型
方中圆:正方形的边长为a,内部最大圆的面积为(a/2),阴影面积为a – (a/2)。圆中方:圆内接正方形的面积为2r,阴影面积为r – 2r。
2. 进阶模型示例
例如,四个四分之一圆组成的花形(边长为a的正方形四角为圆弧),其阴影面积为a – (a – (a/2))=(a/2)。对于直角三角形内的切圆阴影面积,半径r=(a+b-c)/2(c为斜边),阴影面积为ab – r。
