面积公式浅谈

2019-11-02 08:20:14

  作者:学夫子


在小学的教材里,有关面积的内容一般都是按照这样的顺序讲的:先将正方形长方形,然后三角形,然后平行四边形,最后梯形。
  
  由此就有四五个面积公式,学生往往因为除2还是不除2而搞混。我们按照这个顺序学完面积公式以后,我们需要融汇贯通,从整体上看他们之间的关系。
  
  梯形的面积公式:S=(a+b)h/2————————>三角形是上底为零的梯形(b=0):S=ah/2
  
  平行四边形是上底和下底相等的梯形(a=b):S=(a+a)h/2=ah
  
  长方形是边与高重合的平行四边形(h=b):S=ab
  
  正方形是两边相等的长方形(a=b):S=a²
  
  我们是从梯形出发,反看这几个图形的面积公式关系,这样会起到融会贯通的作用,也能让学生在突然遗忘的时候迅速得到正确答案,只需要记住梯形的面积公式即可。当然,如果你连梯形公式都忘记了,那还是从面积的定义——正方形开始吧。
  
  他们之间的面积是有这样的关系,那么长方体,椎体等这些立体图形的体积公式有何联系么?这是一个很有名的公式,当做课外了解。
  
  这个公式适合于一切拟柱体,对与拟柱体的定义,可以看这里:拟柱体
  
  长方体,正方体,三菱锥等,这些都是拟柱体,甚至于圆也可以看做拟柱体,只不过是没有顶点的拟柱体。公式中,S1是上截面积,S2是下截面积,S是中截面积,h是上下截面的高。
  
  比如在长方体中:S1=S2=ab,S=ab,所以,V=h/6(6ab)=abh
  
  圆锥里:S1=0,S2=πr²,S=πr²/4。V=πr²h/3
  
  球体里:S1=S2=0,S=πr²,h=2r,V=4/3πr³
  
  当然,万能公式的魅力远不止此,否则就不会叫他万能公式,如果你把V看成面积,S1理解为上边长,S2理解为下边长,S理解为中边长,那么,这个公式完全可以当做面积公式用。不过首先就是要符合他实用的范围,即这个图形的所有顶点都在两条平行线上,等同于拟柱体的定义:所有顶点都在两张平行平面上。且看:
  
  梯形面积:S1=a,S2=b,S=(a+b)/2,V=(a+b)h/2
  
  三角形:S1=0,S2=a,S=a/2,V=ah/2
  
  这个公式的魅力在于,他将面积和体积全部一个公式表达出来,将二维空间和三维空间里的不同概念结合起来,实在是令人惊叹。如果你想象够丰富,你完全可以想象高维空间估计也有这样的公式存在。(来源:学夫子数学博客)