一定要用割補法求三角形面積嗎?來試試新思路吧!

2020-12-14 愛數學做數學

一定要用割補法求三角形面積嗎?來試試新思路吧!

在反比例函數與一次函數結合之後,求構造出的三角形面積也是常見考點之一。通常情況下,這類三角形如果底和高並不與坐標軸平行,那麼幾乎都會採用割補法,將它們變成底和高易求的三角形或四邊形,然後割補成所需要三角形面積,割或補的要訣就是「橫平豎直 」,儘量沿坐標軸作輔助線。但是,如果僅此感覺一招走天下,似乎也不是學習數學的好方法,因此,今天介紹的另一種求三角形面積的思路,我稱之為等面積法。

題目

如圖所示,已知直線x=1/2x與雙曲線y=k/x(k>0)交於點A,且點A的橫坐標為4.

(1)求k的值;

(2)若雙曲線y=k/x上的一點C的縱坐標為8,求它的橫坐標;

(3)連接OC,AC,試求△AOC的面積.

解析:

(1)將點A橫坐標代入y=1/2x,求得其縱坐標為2,於是A(4,2),再代入反比例函數y=k/x,求得k=8;

(2)將點C縱坐標代入反比例函數y=k/x,求得其橫坐標為1;

(3)△AOC不是特殊位置或特殊形狀三角形,因此直接採用面積公式求計算難度較大,用割補法是常見方法,學生一般會經過點A、C向x軸作垂線,如下圖:

△AOC的面積可用梯形ABDC+△COD-△AOB得到,好在這些頂點的坐標均可求,難度並不算太高,結果為15;

在剛才求△AOC面積的過程中,涉及到多個不同圖形面積的和與差,稍不留神,便導致計算錯誤,同時,這種思維雖然簡單,但對坐標系中求三角形面積理解程度不算深,不妨換個角度思考,既然△AOC的面積不能直接用底乘高的一半求得,那麼,是否存在一個面積和它相等的三角形,面積易求呢?

答案是顯然的,構造一個等面積的三角形,而為了求面積方便,這個新構造的三角形底和高最好與坐標軸平行,因此我們過點C作OA的平行線,交y軸於點E,如下圖:

通過作平行線,很容易將△AOC轉換成△AOE,它們等底等高,那麼△AOE的面積可以OE為底,點A的橫坐標為高,那麼點E坐標如何求呢?考慮到CE∥OA,因此這兩根直線斜率相同,均為1/2,然後設其解析式為y=1/2x+b,代入點C坐標,可求得解析式為y=1/2x+15/2,所以點E坐標為(0,15/2),現在OE=15/2,高為4,求得△AOE面積為15,即△AOC面積為15.

解題反思:

在平面直角坐標系中求三角形面積,可與一次函數、二次函數、反比例函數聯繫起來,簡單點的可以直接用三角形面積公式,較複雜點的可以使用割補法,或等面積法。面對這類問題,我認為應遵循以下思路:底和高易求,則直接用三角形面積公式;底和高有一個不易求,則考慮割補法或等面積法。實際答題過程中,可根據條件靈活取捨,不能一味抱守陳規。

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