【解题研究】巧用整体思想——2026年河北省中考数学第12题

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关于面积类的问题,通常情况下,规则图形例如平行四边形、三角形、圆等,都可以通过面积公式计算出来,不规则图形可通过割补法变成规则图形之后,再进行计算;2026年河北省中考数学第12题,却从另外角度考查学生对面积计算的理解——整体思想。

题目

如图,在平面直角坐标系中,若两阴影部分的面积分别为m,n,则m-n=( )

A.1/8 B.1/10 C.1/12 D.0

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解析

若用常规思路,试图分别求这两个梯形的面积,计算量会非常大,而且不太好求,因此这条路并不推荐,我们仔细观察图形:

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首先,图中四边形ACGE是一个正方形;它的两组对边分别平行容易证明,有一个直角也容易证明,邻边相等不太好证,我们来证明一下:对于Rt△AOM,tan∠AOM=1/3,则这个直角三角形三边满足1:3:√10,则可求出OA=9/√10,再证明点C是OA三等分点,则AC=3/√10;

对于Rt△EMN,tan∠EMN=1/3,则它的三边也满足1:3:√10,则可求出EM=6/√10,可证AK是△EM中位线,则AE=3/√10,所以AC=AE,可证四边形ACGE是一个正方形

并且它的面积可求,为9/10;

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其次,图中四边形BDHF是一个平行四边形,这个易证,它的面积可求,为1;

最后我们发现正方形和平行四边形中间有一块重叠了,即四边形BCGF,如下图:

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所以当我们用平行四边形BDHF减掉正方形ACGE的面积时,中间的四边形BCGF是重叠的,实际上就是m-n,所以我们可得到结果m-n=1-9/10=1/10,选B。

解题思考

当学生面对这道题的时候,肯定会先尝试去求这两个图形的面积,毕竟看上去条件还很多,但求出一两条边长之后,就会陷入困境,继续算下去,是可以算出来的,但作为一道选择题,不太值得花费这么多精力,所以一定存在某种技巧,这就是我们为什么要重新观察图形。

当然求出边长并非无用功,例如前面我们求出的AE和AC,不仅帮我们证明了正方形,还可以计算这个正方形的面积,在计算过程中,我们用到了三角函数,即一个三边比是固定值的直角三角形;最终用平行四边形BDHF减正方形ACGE,实际上是(m+四边形BCGF)-(n+四边形BCGF)=m-n。

由于是填空题,所以不用书写推理过程,但该有的推理必须经历,例如平行线分线段成比例定理、相似三角形、三角函数等,本题综合性较强,也是一道优秀的选择压轴题。

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