数形结合的几个经典题

余年寄山水
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2021年02月28日 02:19
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2021年2月28日发(作者:散场的拥抱)


数形结合



1.


如图< /p>


1


,大长方形的面积从整体看为


S=


m


(


a


+


b


+


c


)


,



同时这个大长方形的面积也可以从局部表示成:


S


=


S


1


+


S


2


+


S


3


=


ma

< p>
+


mb


+


mc

< p>
;



于是有


m

< p>
(


a


+


b


+


c


)=


ma


+


mb


+


mc


。


。






2.


如图


2


,大长方形的面积从整体可以表示成(


a+b


)


(


m+n

< br>)


,



同时这个大长方形的面积 也可以从局部表示成


S


=


S

< p>
1


+


S


2


+


S


3


+

S


4


=


ma


+


mb


+


na


+


nb


;



于是有


(


a+b


)

(


m+n


)=


ma


+


mb


+


na


+


nb


.



。




3.< /p>


如图


3


,


阴影部 分的面积可以看成是大正方形的面积减去小正方形的面积,


即


a


2


-


b


2


;











若把小长方形

S


4


旋转到小长方形


S

< p>
3


的位置,











则此时 的阴影部分的面积又可以看成


S


1


+< /p>


S


2


+ S


3< /p>


=


(


a


+


b


)(


a


-


b


)


。

















于是有



(


a


+


b


)(


a


-


b


)


=


a


2

< p>
-


b


2


。







4.


如图


4


:将边长为


b


的小正方形放到边长为< /p>


a


的正方形的一角,












空白部分的面积从整体计算为


a


2


-


b


2


;












而如果 从局部考虑,其面积可以看作为两个梯形


S


1

< br>+


S


2


之和,

< br>


其面积为


于是有


< p>
a



b





a



b


< br>



a



b





a



b




(


a< /p>



b


)(


a



b


)


。



2


2


2


(


a


+


b

< br>)(


a


-


b

)


=


a


-


b


2


。





5.


如图


5


,大正方形的面积从整体可以表示为


(


a


+


b


)


2< /p>


,



从局部可以表示为也可以表示为


S


=


S


1


+


S


2


+


S


3


+


S


4


,



同时


S


=


a


2


+


ab


+


ab


+


b

< p>
2


=


a


2


+2


ab


+


b


2


,



于是有


(


a


+


b

)


2


=


a


2


+2


ab


+


b


2


。



6.


如图


6


,从整体看,这个图形的面积为 (


a+b


)


(


a+2b


)


,



从局部我们可以看出,它分为


6


部分,这

6


部分的面积之和为


a


2


+3ab+2b


2


,



所以(


a+b


)


(


a+2b


)


= a


2


+3ab+2b


2


。




数形结合例题





例


1



在边长 为


a


的正方形中挖去一个边长为


b


的小正方形(


a


>


b


)


(如图


1


)


,把余下的部


分拼成一个长方形(如图


2


)


,根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证(




)





A


.


(


a


+


b


)


2


=


a


2


+2


ab


+


b


2



< br>B


.


(


a


-


b


)


2


=


a


2


-2


ab


+


b


2






C


.


a


2


-


b


2


=


(


a


+


b


)

< br>(


a


-


b


)




D


.


(


a


+2


b< /p>


)


(


a


-


b


)


=


a

< p>
2


+


ab


-2

< p>
b


2





析解:图


1


的阴影部分面积等于边长为


a


的正方形面积与边长为

< p>
b


的正方形的面积差,


表示为

a


2


-


b


2


.


图


2


中阴 影部分是长方形,


其中长为


a


+


b


,


宽为


a


-


b


,


其面积为


(


a


+


b

< p>
)


(


a


-


b


)


.


根

据两个图形中阴影部分的面积相等,有


a


2


-


b


2


=

(


a


+


b


)


(


a


-


b< /p>


)


.故选


C


.< /p>






例


2



如图< /p>


3


是四张全等的长方形纸片拼成的图形,


请利用图中空白部分面积的不同表


示方法,写出一个关于


a


、


b


的恒等式


__ ______


.



析解:空白部分的面 积可看成是一个正方形,它的边长为


a


-


b


,所以面积为(


a


-


b


)


2


;

< br>空白部分面积又可看成大正方形面积与四个长方形面积的差,大正方形的面积为(


a


+


b


)


2< /p>


,

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