小學時,學生學過求三角形、長方形、正方形、圓等一些基本圖形的面積。求圖形面積時,一般是把所給數值,直接代入相應的面積公式即可求解。
比如,要求一個三角形的面積,需要有底邊長,還要有該邊上的高的長度,才可以求解。如果遇到一些不規則的圖形,在求面積時就不知道該怎麼去做。特別是再把圖形放到平面直角坐標系中,當把數和形相結合時,更不知道該如何解答。
初中階段,在坐標系中求圖形面積時,常用到的方法有以下四種。
一、直接求圖形面積。
當三角形的一邊在x軸或y軸上時,常用這種方法。
例1、如圖,已知A(-2,0),B(4,0),C(-4,4),求三角形ABC的面積。
分析:三角形ABC的底邊AB長為4-(-2)=6,高為C點縱坐標的絕對值4。
解:由題意得AB長為4-(-2)=6,因為C(-4,4),所以三角形ABC的AB邊上的高為4。
所以三角形ABC面積=6×4÷2=12。
例2、如圖,已知A(-3,-2),B(2,3),C(0,4),D(1,1)),A,B,D三點在同一直線上,求三角形ABC面積。
分析:由圖可知,三角形ABC面積=三角形ACD面積+三角形BCD面積。CD長為4-1=3,三角形ACD中,CD邊上的高為A點橫坐標的絕對值3。三角形BCD中,CD邊上高為B點橫坐標的絕對值2。
解:由題意得:
三角形ACD的面積=(4-1)×3÷2=4.5
三角形BCD的面積=(4-1)×2÷2=3
三解形ABC面積=4.5+3=7.5
注意:在求幾何圖形面積時,線段的長度往往通過計算某些點橫坐標之差的絕對值,或縱坐標之差的絕對值去實現。(橫坐標相減時最好用右邊的數減左邊的數,縱坐標相減時用上邊的數減下邊的數,這樣所得結果就是邊或高的長度,就不用絕對值符號了)。
二、利用補形法求圖形的面積。
當所求圖形的邊都不在x軸或y軸上時,一般用該方法。
例1、如圖,在三角形AOB中,A(2,4),B(6,2)求三角形AOB的面積。
分析:通過作長方形OCDE,把求三角形AOB的面積,轉化為求矩形OCDE的面積與三個直角三角形面積的差。
解:作矩形OCDE。
則三角形AOB的面積=長方形OCDE的面積-三角形AOE的面積-三角形ABD的面積-三角形OCB的面積=6×4-2×4÷2-4×2÷2-6×2÷2=10
例2、如圖所示,四邊形ABCD中,A(1,2),B(3,1),C(1,-3),D(-3,1),求四邊形ABCD的面積。
解:如圖,作長方形EFGH,由題中各點的坐標可得EF=6,EH=5,ED=3,AE=4,AF=2,BF=1,BG=4,CG=2,HC=4,DH=2。
則四邊形ABCD的面積=長方形EFGH的面積-三角形AED的面積-三角形AFB的面積-三角形BGC的面積-三角形HCD的面積
=6×5-3×4÷2-2×1÷2-4×2÷2-4×2÷2
=30-6-1-4-4
=15
三、利用分割法求圖形的面積。
例1、已知在四邊形ABCD中,A(-3,0),
B(3,0),C(3,2),D(1,3),畫出圖形,並求出四邊形ABCD的面積。
分析:畫出圖形,通過作輔助線將不規則四邊形補成直角梯形,從而將四邊形面積轉化為梯形與三角形面積的和。
解:過點D作DE丄AB,交BC的延長線於點E,則四邊形DABE為直角梯形。
則四邊形ABCD的面積=梯形ABDE的面積-三角形CDE的面積=(2+6)×3÷2-1X2÷2=11。
例2:如圖所示,在平面直角坐標系中,四邊形ABCD各頂點的坐標分別為A(0,0),B(9,0),C(7,5),D(2,7),求這個四邊形的面積。
解:分別過點D,C向x軸作垂線,垂足分別是點E,F,則四邊形ABCD被分割為三角形AED,梯形DEFC,和三角形CFB。
由題中各點的坐標可得AE=2,DE=7,EF=5,
FB=2,CF=5。
四邊形ABCD的面積
=三角形AED的面積+梯形DEFC的面積+三角形CFB的面積=2×7÷2+(7+5)×5÷2+5×2÷2
=7+30+5=42
把不規則圖形分割為規則圖形時,方法也不是唯一不變的,可根據題的特點靈活選擇解法。
四、已知三角形的面積求點的坐標。
例1、已知點O(0,0),點A(-3,2),點B在y軸正半軸上,若三角形AOB的面積為12,求B點坐標。
分析:首先應結合題中條件畫出圖形,再看三角形AOB的面積跟哪些線段有關係,可怎樣用坐標表示出來。
解:設點B(0,a),因為點B在x軸的正半軸,所以a>0,則OB=a。由點的坐標可知AC=3。
因為三角形AOB面積=3a÷2=12,解得a=8,
所以B(0,8)。
例2、已知點A(-4,0),B(6,0),C(3,m),如果三角形ABC的面積是12,求m的值。
分析:首先畫出圖形,由於m值未知,當m>0時,點C在第一象限,當m<0時,點C在第四象限,所以該題m值應有兩個。
解:由圖可知,
三角形ABC的面積=1/2AB×丨m丨
=1/2×10×丨a丨=12,解得丨m丨=2.4
所以m=±2.4
利用面積求點的坐標時,應先畫出圖形,再看圖形的面積跟哪些線段有關係,當用坐標表示線段長度時,應取坐標的絕對值。