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第十七讲 巧求周长(一)
阿明的围栏难题
在美丽的田园小镇,住着聪明的小男孩阿明。他家有一块形状奇特的菜地,呈 L 形。这
年丰收后,阿明爸爸决定给菜地围上一圈新围栏,便把这个任务交给了阿明。
阿明来到菜地前,发现这块菜地的边歪歪扭扭,测量起来很不方便。常规方法要把每一条
边的长度都测量出来,再相加,可这菜地的边实在太多,有的还不好靠近测量。阿明皱起眉
头,在菜地旁踱步思考。
突然,他灵机一动,想到一个好办法。他发现可以通过平移,把 L 形菜地的边转化为一
个大长方形。原本弯曲的边,经过平移后,组成了长方形的长和宽。阿明只需测量出这个长
方形的长和宽,就能计算出周长。
阿明兴奋地找来卷尺,测量出转化后的长方形长是 8 米,宽是 5 米。根据长方形周长公
式:(长 + 宽)×2,算出这块菜地的周长为 (8 + 5)×2 = 26 米。
阿明开心地把结果告诉爸爸,爸爸夸奖他聪明,还说:“阿明,你用巧办法解决了难题,
以后遇到类似问题,都可以尝试转化思路哦。” 阿明用力地点点头,他不仅学会了求不规则
图形的周长,还懂得了遇到困难换个角度思考的道理。
一个图形的周长是指围成它的所有线段的长度和。我们已经学会了求长方形、正方形这些
标准图形的周长,那么怎样运用长方形、正方形的周长计算公式,巧妙地求一些复杂图形的
周长呢?对于一些不规则的比较复杂的几何图形,要求它们的周长,我们可以运用平移的方法,把
它转化为标准的长方形或正方形,然后再利用周长公式进行计算。
将一个大长方形或正方形分割成若干个长方形和正方形,那么图形周长就会增加几个长或
宽;反之,将若干个小长方形或正方形合成一个大长方形或正方形,图形周长就会减少几个
长或宽。
1:如图,大长方形由9个正方形组成,已知中间最小的正方形边长为1厘米,求大长
方形的周长。
【思路分析】
大长方形由9个正方形组成,根据正方形的特点,可以设右上角的正方形边长为x厘米,再
根据图片得出其余几个正方形的边长。如下图。再根据长方形的对边相等的特点,上边的长
是(x+x+2x+2x+1)厘米,下边的长是(2x+3+2x+2)厘米,相等得出x=2。再分别得
出长方形的长和宽,再根据长方形的周长=(长+宽)×2,代入数据计算。
【标准答案】
解:设右上角的正方形边长为x厘米,则9个正方形的边长从小到大依次是1、x、2x、2x+1、2x+2、2x+3。
x+x+2x+2x+1=2x+3+2x+2
6x+1=4x+5
6x-4x=5-1
2x=4
x=4÷2
x=2
长:2×2+1+2×2+2+2
=4+1+4+4
=13(厘米)
2×2+1+2×2+2
=4+1+4+2
=11(厘米)
(13+11)×2
=24×2
=48(厘米)
答:大长方形的周长是48厘米。
1.下图是用7个完全一样的小长方形拼成的一个大长方形。已知大长方形的周长是
102厘米,那么大长方形的面积是多少平方厘米?2. 如图,已知大正方形的边长为8厘米,将正方形沿虚线折叠,得到一个新的图形,
求阴影部分的周长。
3.王老汉别无财产,只有一块薄田,临终前想把它均匀地(面积相等)分给两个儿
子,要求只能在中间筑一道田埂。
(1)请你在图上直接画出分割线表示你设计的方案,并加以必要的文字说明。
(2)按你设计的方案,哪块地的周长较长些?(要说明理由。)
2:如图,在长方形ABCD中,EFGH是正方形,如果AG=15厘米,EC=11厘米,那么
长方形ABCD的周长是多少厘米?【思路分析】
从图中可知AG=AH+HG,EC=EF+FC,EFGH是正方形,AG=AH+HG=AB+BE,EC=EF+
FC=CD+GD,则根据周长的意义,长方形的周长=AB+CD+AD+BC=AB+BE+ GH+AH+
FE+FC+CD+DG=AG+AG+EC+EC。
【标准答案】
15+15+11+11=52(厘米)
答:长方形ABCD的周长是52厘米。
4.如图所示,一张长方形的纸,剪去一个最大的正方形后,剩下一个小长方形,这
个小长方形的周长是多少?
5.下图是由16个同样大小的正方形组成的一个“5”字形,已知它的面积是400cm2
,求它的周长.6.用四个完全一样的长方形和一个小正方形,拼成一个周长是48dm的大正方形
(如图),求每个长方形的周长.
3:下图是一个楼梯的侧面图.已知每步台阶宽3分米,高2分米.你能算出这个楼梯
侧面的周长是多少分米吗?
【思路分析】此题考查点是不规则图形的周长的求法,实际还是考查长方形的周长的计算方法.可以把原
图变化一下,转化成一个长方形.可以把每层台阶的宽度向上平移到和最上层台阶同样高的
地方,把每层台阶的高度再向右平移到台阶的最右侧,这样原图就转化成一个长方形,原图
和现在的长方形的周长是一样的,原楼梯侧面的周长就可以求出来了.
要点提示:
把不规则图形转化成规则图形求周长是解决此类题的关键.
【标准答案】
(3×6+2×6)×2=60(分米)
答:这个楼梯侧面的周长是60分米.
7.如图,有3个长方形,长方形①的长为16厘米,宽为8厘米;长方形②的长、宽
分别是长方形 ①长、宽的一半;长方形 ③的长、宽分别是长方形 ②长、宽的一半.则这个
图形的周长是 厘米.
8.用同样的长方形条砖,在一个盆的周围砌成一个正方形边框,如右图所示.已知
外面大正方形的周长是 厘米,里面小正方形的面积是 平方厘米,每块长方形条砖的长
是多少厘米,宽是多少厘米?9.右图的长方形被分割成 个正方形,已知原长方形的面积为 平方厘米,求原长
方形的长与宽.
阿基里斯追不上乌龟
曾经有一个非常的逻辑学悖论,叫阿基里斯追不上乌龟。
内容很有趣,说的是一名长跑运动员叫阿基里斯。一次,他和一只乌龟赛跑。假设运动员
的速度是乌龟的12倍,这场比赛的结果是显而易见的,乌龟一定会输。
现在我们把乌龟的起跑线放在运动员前面12千米处。那么结果会是如何呢? 有人认为,这名运动员永远也追不上乌龟!理由是:当运动员跑了12千米时,那只乌龟也跑了1千米,
在运动员的前面。当运动员又跑了1千米的时候,那只乌龟又跑了1/12千米,还是在运动员
前面。就这样一直跑下去,虽然每次距离都在拉近,但是运动员每次都必须先到达乌龟的起
始地点,那么这时又相当于他们两个相距一段路程跑步了。这样下去,运动员是永远也追不
上乌龟的。你是怎么认为的呢?1:如图,大长方形由9个正方形组成,已知中间最小的正方形边长为1厘米,求大长
方形的周长。
【思路分析】
大长方形由9个正方形组成,根据正方形的特点,可以设右上角的正方形边长为x厘米,再
根据图片得出其余几个正方形的边长。如下图。再根据长方形的对边相等的特点,上边的长
是(x+x+2x+2x+1)厘米,下边的长是(2x+3+2x+2)厘米,相等得出x=2。再分别得
出长方形的长和宽,再根据长方形的周长=(长+宽)×2,代入数据计算。
【标准答案】
解:设右上角的正方形边长为x厘米,则9个正方形的边长从小到大依次是1、x、2x、2x+
1、2x+2、2x+3。
x+x+2x+2x+1=2x+3+2x+2
6x+1=4x+5
6x-4x=5-1
2x=4x=4÷2
x=2
长:2×2+1+2×2+2+2
=4+1+4+4
=13(厘米)
2×2+1+2×2+2
=4+1+4+2
=11(厘米)
(13+11)×2
=24×2
=48(厘米)
答:大长方形的周长是48厘米。
1.下图是用7个完全一样的小长方形拼成的一个大长方形。已知大长方形的周长是
102厘米,那么大长方形的面积是多少平方厘米?
答案:630平方厘米
分析:根据图形可以看出2个小长方形的长=5个小长方形的宽,则小长方形的长和宽的比是
5∶2,小长方形的长是5份,宽是这样的2份,大长方形长是由2个小长方形的长组成也就是
10份,宽是由小长方形的长和宽组成也就是7份,整个周长就是34份为102厘米,每一份是
3厘米。用乘法分别得出长方形的长和宽,利用长方形的面积=长×宽。代入数据解答即可。
详解:长方形的长和宽的比是5∶2
5×2+5+2=17
102÷(17×2)
=102÷34
=3(厘米)大长方形的长:3×(5×2)=30(厘米)
大长方形的宽:3×(5+2)
=3×7
=21(厘米)
30×21=630(平方厘米)
答:大长方形的面积是630平方厘米。
2. 如图,已知大正方形的边长为8厘米,将正方形沿虚线折叠,得到一个新的图形,
求阴影部分的周长。
答案:32厘米
分析:由题意可知,将正方形沿虚线折叠,则如图所示:
A长度=a长度,B长度=b长度,可知,阴影部分周长等于原来正方形周长。据此解答即可。
详解:由分析可知,阴影部分周长等于原来正方形的周长。
8×4=32(厘米)
答:阴影部分的周长是32厘米。
3.王老汉别无财产,只有一块薄田,临终前想把它均匀地(面积相等)分给两个儿
子,要求只能在中间筑一道田埂。(1)请你在图上直接画出分割线表示你设计的方案,并加以必要的文字说明。
(2)按你设计的方案,哪块地的周长较长些?(要说明理由。)
答案:见详解
分析:(1)所谓对称,应该是图形经过反射,或者旋转,或者平移后,图形作为整体,没有
发生变化。如果是这样,就认为是对称图形。数学中对称的概念,不但赋予了准确的涵义,
而且比生活直觉中理解的对称概念要广泛得多。主要有轴对称、中心对称、镜面对称几大类。
其中中心对称的图形中,过中心的直线总把图形分成形状和面积相等的两部分。把这个图形
先分成两个长方形,再连接两个长方形的对角线,连接两组对角线的交点就是每个长方形的
中心,过这个点的直线可以将长方形分为两个面积相等的图形。
(2)将两个图形的围成的线进行平移,将上面的图形变成了一个梯形,这样更好对比两个图
形的周长。
详解:(1)
红色的线是这块地的分割线。因为长方形是中线对称的图形,对称中心就是对角线的交点。
左边的长方形沿着中心对称旋转180°,即可以将红线上下两部分完全重合,即面积相等。同
理右边的长方形也可以。则面积可以平分。
(2)上面的那块地的周长较长些。
因为通过线段的平移可以看出,公共部分(田埂)一样长,上下部梯形的腰也一样长,但是
上面的梯形的上下底的和,大于下面的梯形的上下底的和,则上面这块地的周长长一些。2:如图,在长方形ABCD中,EFGH是正方形,如果AG=15厘米,EC=11厘米,那么
长方形ABCD的周长是多少厘米?
【思路分析】
从图中可知AG=AH+HG,EC=EF+FC,EFGH是正方形,AG=AH+HG=AB+BE,EC=EF+
FC=CD+GD,则根据周长的意义,长方形的周长=AB+CD+AD+BC=AB+BE+ GH+AH+
FE+FC+CD+DG=AG+AG+EC+EC。
【标准答案】
15+15+11+11=52(厘米)
答:长方形ABCD的周长是52厘米。
4.如图所示,一张长方形的纸,剪去一个最大的正方形后,剩下一个小长方形,这
个小长方形的周长是多少?
答案:120厘米分析:看做“小长方形的长+宽=大长方形的长”
详解:60×2=120(厘米)
答:这个小长方形的周长是120厘米.
5.下图是由16个同样大小的正方形组成的一个“5”字形,已知它的面积是400cm2
,求它的周长.
答案:170厘米
详解:解:设小正方形边长为a
400÷16=25
a×a=25
a=5
周长:(5×4+7×5)×2+3×4×5
=55×2+60
=110+60
=170(厘米)
6.用四个完全一样的长方形和一个小正方形,拼成一个周长是48dm的大正方形
(如图),求每个长方形的周长.
答案:24分米详解:大正方形边长:48÷4=12(分米)
实际上是四个完全一样的长方形的“长+宽”的和;
长方形的周长是:12×2=24(分米)
3:下图是一个楼梯的侧面图.已知每步台阶宽3分米,高2分米.你能算出这个楼梯
侧面的周长是多少分米吗?
【思路分析】
此题考查点是不规则图形的周长的求法,实际还是考查长方形的周长的计算方法.可以把原
图变化一下,转化成一个长方形.可以把每层台阶的宽度向上平移到和最上层台阶同样高的
地方,把每层台阶的高度再向右平移到台阶的最右侧,这样原图就转化成一个长方形,原图
和现在的长方形的周长是一样的,原楼梯侧面的周长就可以求出来了.
要点提示:
把不规则图形转化成规则图形求周长是解决此类题的关键.
【标准答案】
(3×6+2×6)×2=60(分米)
答:这个楼梯侧面的周长是60分米.
7.如图,有3个长方形,长方形①的长为16厘米,宽为8厘米;长方形②的长、宽
分别是长方形 ①长、宽的一半;长方形 ③的长、宽分别是长方形 ②长、宽的一半.则这个
图形的周长是 厘米.答案:60
详解:解:[16+(8+8÷2+8÷2÷2)]×2
=(16+14)×2
=60(厘米)
答:这个图形的周长是60厘米.
故答案为60.
8.用同样的长方形条砖,在一个盆的周围砌成一个正方形边框,如右图所示.已知
外面大正方形的周长是 厘米,里面小正方形的面积是 平方厘米,每块长方形条砖的长
是多少厘米,宽是多少厘米?
答案:18;24
详解:外面大正方形的边长为264÷4=66厘米,里面小正方形的边长为 厘米,从图中可以
看出,长方形的宽为 厘米,长方形的长为 厘米.
9.右图的长方形被分割成 个正方形,已知原长方形的面积为 平方厘米,求原长
方形的长与宽.答案:12;10
详解:大正方形边长的 倍等于小正方形边长的 倍,所以大正方形的边长是小正方形边长的
倍,大正方形的面积是小正方形面积的1.5×1.5=2.25倍,所以小正方形面积为
平方厘米,所以小正方形的边长为 厘米,大正方形的边长为 厘米,原
长方形的长为 厘米,宽为 厘米.