求解正方形阴影面积:化简为繁与扩倍法的巧妙运用

有些时候化简为繁,或许能更快得出答案。一个正方形四点分别为ABCD,边长为六画,一道折线将其分开,折线上的点标为EFG角G为直角,B和BF长度相同,GF和这一长度分别为5和3,求阴影部分面积。按照你的思路试着做一下这道题,给你5秒钟的时间思考。时间到先梳理一下题目,相信大部分人的解法是做这条辅助线。三角形EFG是直角三角形,已知EG和GF长度,通过勾股定理可以求出EF的值。又因为三角形EBF是等腰直角三角形,角EFB就是45度,再通过三角函数求出BE长度,进而求出三角面积。有了两个三角形面积减去就是阴影面积了。虽然这个方法很容易想到,但是涉及了开根号和三角函数等大量计算。还有一种更简单的方法,扩倍法。这个角是直角,题目中告诉我们BE和BF相等,可以完美贴合。因此可以将题目图形复制后旋转拼接。中间空白为一个小正方形,阴影面积就是大正方形减去小正方形再除一次,把已知的长度数据带入大正方形,边长为12,小正方形为8,计算后可得答案为20。
在数学解题中,有时化简为繁能出奇效。就像求复杂图形面积,别总想着简单粗暴。比如面对有折线分割的正方形,常规思路或许会陷入困境。这时不妨试试不常见的方法,像扩倍法。利用图形特点复制旋转拼接,化繁为简。勾股定理和三角函数虽计算量看似大,但也是解题关键。掌握这些,复杂图形面积求解不再难,轻松找到突破口,快速得出答案,数学难题迎刃而解,让你的解题能力更上一层楼。
正方形,阴影面积,化简为繁,扩倍法,勾股定理,三角函数
[Q]:题目中的图形有什么特点?
[A]:是一个正方形被折线分开,折线上有EFG点,角G为直角,BE和BF长度相同。
[Q]:常规解法是什么?
[A]:通过勾股定理求EF值,利用等腰直角三角形和三角函数求BE长度进而求阴影面积。
[Q]:常规解法有什么缺点?
[A]:涉及开根号和三角函数等大量计算。
[Q]:什么是扩倍法?
[A]:将图形复制后旋转拼接,利用BE和BF相等,中间空白为小正方形来求解。
[Q]:大正方形边长是多少?
[A]:边长为12。
[Q]:小正方形边长是多少?
[A]:边长为8。
[Q]:阴影部分面积怎么计算?
[A]:大正方形面积减去小正方形面积再除以2,答案为20。
[Q]:化简为繁的方法在这道题中有什么作用?
[A]:能通过常规思路找到解题方向,虽计算复杂但为后续简单方法做铺垫。
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