初中数学 · 动态几何实验室

割补法模型

网格上的三角形面积没法直接算?—— 要么「补」成矩形减三块,要么「割」成两块求和
补形:S = 矩形 − 三块直角 | 分割:S = ½ × 水平宽 × 铅垂高
模型同源真题 2024·湖北武汉 ★★★☆☆
如图,△ABC 三个顶点的坐标分别为 A(1, 4)、B(5, 1)、C(2, 1)。用割补法求面积,则 S△ABC = ______。
实验台 · 外包矩形 − 三块直角三角形
A、B、C 在网格点上随便拖(自动吸到整点)—— 金色是三角形,粉/青/绿是要减掉的三块
⇅ 拖 动 我

◈ 实时观测

外包矩形(宽 × 高)—
直角块 ①(粉)—
直角块 ②(青)—
直角块 ③(绿)—
S△ABC = 矩形 − 三块—
补形法:先补成矩形,再减掉三块
S△ABC = W×H − ½a₁b₁ − ½a₂b₂ − ½a₃b₃
三顶点横纵坐标的最值围出矩形;矩形里、三角形外,恰好是三个直角三角形 —— 直角边全在格线上,面积秒算
口诀:框住它,减边角,剩下的就是宝
实验台 · 一刀切成两块
过「中间的顶点」向下作铅垂线交对边于 M —— 两块小三角形共用底 BM,底边上高之和恰好是水平宽
⇅ 拖 动 我

◈ 实时观测

水平宽 |x右 − x左|—
铅垂高 BM—
左块 S₁ + 右块 S₂—
S = ½×宽×高—
与补形法对照—
分割法:一刀切,宽高乘半
S = ½ × 水平宽 × 铅垂高
两块共用底 BM:S = ½×BM×h₁ + ½×BM×h₂ = ½×BM×(h₁+h₂),而 h₁+h₂ 正好是最左到最右的水平距离
口诀:铅垂一刀宽乘高,一半就全都拿到

中考真题(冲刺)

围绕「补形减三块 · 分割宽高半」· 做完先在实验台拖一拖验证

🏆 通关进度:0 / 6
第 1 关 单选题 直击中考 ★☆☆☆☆
2024·包头
如图,网格中 A(1, 1)、B(2, 4)、C(4, 2),则 △ABC 的面积是( )
0123456780123456OxyABC
A.3
B.4
C.4.5
D.5
答案:B(4)
补形法:外包矩形 3×3 = 9,三块直角 = ½×1×3 + ½×2×2 + ½×3×1 = 1.5 + 2 + 1.5 = 5 ⇒ S = 9 − 5 = 4。也可分割法:S = ½×3×(8/3) = 4 —— 两法互证。
第 2 关 填空题 补形计算 ★★☆☆☆
2024·包头
如图,A(0, 0)、B(3, 4)、C(5, 1)。用补形法:外包矩形面积为 20,三块直角三角形面积共 11.5,则 S△ABC = ______。
0123456780123456OxyABC
答案:8.5
S = 20 − 11.5 = 8.5。三块明细:½×3×4 = 6(左上)、½×2×3 = 3(右上)、½×5×1 = 2.5(下方)—— 每块的直角边都在格线上,口算可得。
第 3 关 填空题 铅垂法 ★★☆☆☆
2024·包头
如图,A(1, 1)、B(3, 5)、C(6, 2)。过 B 作铅垂线交 AC 于 M,则 BM = 3.6,水平宽 |xC − xA| = 5,故 S△ABC = ______。
0123456780123456OxyMABC
答案:9
S = ½ × 水平宽 × 铅垂高 = ½ × 5 × 3.6 = 9。铅垂法的优势:不用找矩形,一条竖线 + 一个公式 —— 二次函数综合题里求三角形面积的标准武器。
第 4 关 填空题 公式直用 ★☆☆☆☆
2024·包头
如图,三角形最左、最右顶点的水平距离为 6,中间顶点到对边的铅垂距离为 4,则其面积为 ______。
0123456780123456OxyMABC
答案:12
S = ½ × 6 × 4 = 12。「水平宽 × 铅垂高 ÷ 2」——宽看两头(最左最右 x 之差),高看中间。
第 5 关 解答题 公式推导 ★★★☆☆
2024·包头
如图,过中间顶点 B 作铅垂线交 AC 于 M,把 △ABC 分成左右两块。请推导:S△ABC = ½ × |xC − xA| × BM。
0123456780123456OxyMABC
推导(共底 + 高互补)
左块以 BM 为底,高是 A 到直线 BM 的水平距离 h₁;右块以 BM 为底,高是 C 到 BM 的水平距离 h₂。
S = ½×BM×h₁ + ½×BM×h₂ = ½×BM×(h₁ + h₂)。
∵ BM 竖直,∴ h₁ + h₂ = xM − xA + xC − xM = xC − xA(水平宽)。
∴ S = ½×|xC − xA|×BM。证毕。
第 6 关 探究题 补形三步 ★★★★☆
2024·包头
如图,A(0, 1)、B(2, 5)、C(6, 3)。
(1)外包矩形的面积为 ______;
(2)三块直角三角形面积之和为 ______;
(3)S△ABC = ______。
0123456780123456OxyABC
(1)
(2)
(3)
答案:(1)24(2)14(3)10
(1)矩形 6 × 4 = 24;(2)½×2×4 + ½×4×2 + ½×6×2 = 4 + 4 + 6 = 14;(3)24 − 14 = 10。验算(分割法):½×6×(10/3) = 10 ✓ —— 两法永远同值,考试选顺手的那把刀。
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