初中数学:平面直角坐标系中四边形面积求法

xiaohai 2024-04-24 19:53:46 46人围观 标签: 初中数学 
简介初中数学:平面直角坐标系中四边形面积求法

前一篇文章介绍了在平面直角坐标系中求三角形的面积,本文将介绍在平面直角坐标系中求四边形的面积。

一、求四边形的面积
1、四边形有一边平行于坐标轴(或在坐标轴上)

例1、如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD各顶点的坐标分别为A(0,1)、B(5,1)、C(7,3)、D(2,5),求四边形ABCD的面积。
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【分析】根据题意可以看出A、B两点纵坐标相同,所以AB//x轴,则可以过D点作AB的垂线DE,再过C点作DE的垂线CF,在过B点作CF的垂线BG,则将四边形割成了三个三角形和一个长方形。

解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,过C作CF⊥DE于点F,过点B作BG⊥FC于点G,
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∴S四边形ABCD=S△AED+S△DFC+S△BCG+S矩形DBGF
=12×2×4+12×2×5+12×2×2+2×3
=4+5+2+6
=17

本题可以不作BG⊥CF,把四边形EFCB看成梯形计算也可以,则:
S四边形ABCD=S△AED+S△DFC+S梯形EFCB
=12×2×4+12×2×5+12×(5+3)×2
=4+5+8
=17

2、四边形有两边平行坐标轴(或在坐标轴上)

例2、如图,已知四边形ABCD的四个顶点坐标分别是A(-2,-2),B(2,-2),C(2,2),D(-3,4),求四边形ABCD的面积。
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【分析】因为A,B两点的纵坐标相同,所以AB//x轴,C、B两点横坐标相同,所以CB//y轴,那么连接BD,就将四边形分成了两个三角形,且这两个三角形的一边与坐标轴平行,求面积就很容易了。

解:如图,连接BD,
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∴ S四边形ABCD=S△ABD+S△CBD
=12×4×6+12×4×5
=12+10
=22

3、四边形每条边都不平行坐标轴(或不在坐标轴上)

例3、如图所示的直角坐标系中,四边形ABCD的四个顶点的坐标分别是:A(1,2),B(3,-2),C(5,1),D(4,4),求四边形ABCD的面积。
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【分析】对于这样的四边形,则过四个顶点分别作坐标轴的平行线,将四边形置于长方形或正方形之中求面积。

解:如图,过B、D作GF//x轴,HE//x轴,过A点作GH//y轴与GF,HE分别交于G、H,过C点作EF//y轴与GF、HE分别交于F、E,
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∴ S四边形ABCD=S矩形HEFG-S△HBA--S△BEC--S△AGD--S△DFC
=4×6-12×2×4-12×2×3-12×2×3-12×1×3
=24-4-3-3-1.5
=12.5

 

二、练习

1、如图,在直角坐标系中,四边形ABCD各个顶点的坐标分别是A(0,0)、B(3,6)、C(10,8)、D(13,0),确定这个四边形的面积.
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2、如图,在直角坐标系中,四边形ABCD各个顶点坐标分别是A(-3,-2),B(3,-2),C(2,2),D(-5,2),求四边形ABCD的面积。
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3、如图所示,已知四边形ABCD四个顶点的坐标分别是A(-5,2),B(1,5),C(5,-2),D(-4,-5).求四边形ABCD的面积.
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【答案】
1、解:过点B作BE⊥x轴于点E,过点C作CF⊥x轴于点F,如图所示.
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∴点E(3,0),点F(10,0),
∴S四边形ABCD=S△BAE+S梯形BEFC+S△CFD
=12AE•BE+12(BE+CF)•EF+12CF•DF
=12×3×6+12×(6+8)×7+12×8×3
=70.

2、解:如图,连接BD,
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∴ S四边形ABCD=S△ABD+S△CBD
=12×6×4+12×7×4
=12+14
=26

3、解:如图,分别过点B,D作FG//x轴,EH//x轴,
过点A作EF//y轴与EH,FG分别交于点E,F,过点C作GH//y轴与FG,EH分别交于点G,H,
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∴ S四边形ABCD=S正方形EFGH-S△AFB--S△BGC--S△CHD--S△DEA
=10×10-12×3×6-12×4×7-12×3×9-12×1×7
=60

总之,在平面直角坐标系中,求四边形的面积,对上面这三种情况运用的方法就是前面讲的“割补法”,“割补法”求三角形、四边形的面积是初中数学必需掌握的方法,且要灵活运用。