歐利
【摘要】 本文主要是研究在平面直角坐標(biāo)系的不同位置類型的三角形面積求法探討,最后總結(jié)出寬高公式法的用法.
【關(guān)鍵詞】 三角形面積;寬高公式法
平面直角坐標(biāo)系中三角形的面積問題一直是中考??碱}型,運(yùn)用適當(dāng)?shù)拿娣e求法會事半功倍.今天將根據(jù)三角形在平面直角坐標(biāo)系中的不同位置探討三角形的面積方法.
類型1 三角形的兩邊都在坐標(biāo)軸上
如圖1,點(diǎn)A在x軸上,點(diǎn)B在y軸上,則
S△AOB=12·OA·OB.
類型2 三角形的一邊在坐標(biāo)軸上
如圖2,3,B,C在x軸上,則
S△ABC=12·BC·AD=12·BC·|yA|.
類型3 三角形有一邊平行于坐標(biāo)軸
如圖4,5,AB∥y軸,則
S△ABC=12·AB·CD=12·AB·|xA-xC|.
注 類型一、二、三中的三角形至少有一條邊在坐標(biāo)軸上或者平行于坐標(biāo)軸,求面積時(shí)只需要將這條邊作為底邊即可.
下面將主要探討三角形中三條邊均不在坐標(biāo)軸上或均不與坐標(biāo)軸平行的情形(為了方便,下面所有三角形均在第一象限討論).
如圖6,求△ABC的面積.
下面將從割補(bǔ)思想來討論.
補(bǔ)思想:
方法1 如圖7,過點(diǎn)B作BM∥x軸交CA的延長線于點(diǎn)M,則
S△ABC=S△BMC-S△BMA
=12·BM·CE-12·BM·AD
=12·BM·CN
=12·BM·|yC-yA|.
或如圖8,過點(diǎn)A作AM∥y軸交CB的延長線于點(diǎn)M,則
S△ABC=S△AMC-S△AMB
=12·AM·CD-12·AM·BE
=12·AM·CN
=12·AM·|xC-xB|.
方法2補(bǔ)成一個(gè)梯形
如圖9,分別過點(diǎn)A,C作x軸的垂線與過點(diǎn)B且平行于x軸的直線交于點(diǎn)M,N,則四邊形AMNC為梯形,則S△ABC=S梯形AMNC-S△AMB-S△BNC
=12·(AM+CN)·MN-12·BM·AM-12·BN·CN.
也可以補(bǔ)成一個(gè)矩形,如圖10,則
S△ABC=S矩形CDMN-S△AMB-S△BNC-S△ACD
=DM·MN-12·BM·AM-12·BN·CN-
12·AD·CD.
方法3 平行線法
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如圖13,如果已知直線AC解析式,則過點(diǎn)B作直線平行直線AC,交過點(diǎn)A且平行y軸的直線于點(diǎn)D,則S△ABC=S△ADC,因?yàn)椤鰽DC有一條邊平行坐標(biāo)軸,問題就轉(zhuǎn)化成類型3.
除此之外,還可以用分割的方法.
如圖12,過點(diǎn)B作BM∥y軸交AC于點(diǎn)M,則
S△ABC=S△BMA+S△BMC
=12·BM·AE+12·BM·CD
=12·BM·|xC-xA|.
一般地,圖12中BM稱為△ABC的鉛垂高,|xC-xA|稱為△ABC的水平寬.或者如下圖13,過點(diǎn)A作AN∥x軸交BC于點(diǎn)N,則
S△ABC=S△ANB+S△ANC
=12·AN·BD+12·AN·CE
=12·AN·|yC-yB|.
2圖13
其圖中|yC-yB|稱為△ABC的鉛垂高,AN稱為△ABC的水平寬.
上面用分割思想求的三角形面積方法,我們一般稱為“寬高公式法”,即三角形的面積S=12×水平寬×鉛垂高.
寬高公式法對于任意三角形都是適合的,這也大大縮短了三角形面積問題的思考時(shí)間,只需過三角形一個(gè)頂點(diǎn)作平行于x軸或y軸的直線就可以實(shí)現(xiàn).
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如圖14,過點(diǎn)A作x軸的平行線交直線BC于點(diǎn)E,過點(diǎn)B作與x軸平行的直線與過點(diǎn)C作y軸平行的直線相交,交點(diǎn)為D,則
S△ABC=12·AE·CD
=12·AE·|yC-yB|.
或者如圖15,過點(diǎn)B作y軸的平行線交直線AC于點(diǎn)M,過點(diǎn)C作與x軸平行的直線與過點(diǎn)A作y軸平行的直線相交,交點(diǎn)為D,則
S△ABC=12·BM·CD=12·BM·|xA-xC|.
5圖16
或者如圖16,過點(diǎn)C作y軸的平行線交直線AB延長線于點(diǎn)M,過點(diǎn)A作與x軸平行的直線與過點(diǎn)B作與y軸平行的直線相交,交點(diǎn)為F,則
S△ABC=12·CM·AF=12·CM·|xA-xB|.