第二讲不规则图形面积的计算(二)不规则图形的另外一种情况,就是由圆、扇形、弓形与三角形、正方形、长方形等规则图形组合而成的,这是一类更为复杂的不规则图形,为了计算它的面积,常常要变动图形的位置或对图形进行适当的分割、拼补、旋转等手段使之转化为规则图形的和、差关系,同时还常要和“容斥原理”合并使用才能解决
例 1:如下图(1),在一个正方形内,以正方形的三条边为直径向内作三个半圆,求阴影部分的面积
(1)(2)解法一:把上图靠下边的半圆换成(面积与它相等)右边的半圆,得到图(2)
这时,右图中阴影部分与不含阴影部分的大小形状完全一样,因此它们的面积相等
所以上图中阴影部分的面积等于正方形面积的一半
解法二:将上半个“弧边三角形”从中间切开,分别补贴在下半圆的上侧边上,如图(3)所示
阴影部分的面积是正方形面积的一半
(3)(4)解法三:将下面的半圆从中间切开,分别贴补在上面弧边三角形的两侧,如图(4)所示
阴影部分的面积是正方形的一半
例2:如下图,正方形ABCD的边长为4厘米,分别以B、D为圆心以4厘米为半径在正方形内画圆,求阴影部分面积
解:由容斥原理,S阴影=S扇形ACB+S扇形ACD-S正方形ABCD= ×AB2×2-AB24π= ×42×2-424π=16×(-1)≈16×=9
12(平方厘米)
2π2214
3−例3:如下图,矩形ABCD中,AB=6厘米,BC=4厘米,扇形ABE半径AE=6厘米,扇形CBF的半径CB=4厘米
求阴影部分的面积
FEDCBA解:S阴景=S扇形ABE+S扇形CBF-S矩形ABCD= × ×62+× ×42-6×441 π41 π= × (36+16)-2441 π=13-24π=15(平方厘米)(取 =3)π例 4:如下图,直角三角形ABC中,AB是圆的直径,且 AB=20厘米,如果阴影(1)的面积比阴影(2)的面积大 7平方厘米,求