梯形的面积
用两个完全一样的梯形拼成平行四边形,推导出面积公式 S = (a + b) × h ÷ 2,认识公式之间的联系
我们已经会算长方形、平行四边形和三角形的面积。这一课的梯形,还是用拼的办法:两个完全一样的梯形,又能拼成一个平行四边形!
一、认识梯形的各部分名称
梯形:只有一组对边平行的四边形。较短的底叫上底 b,较长的底叫下底 a,中间的垂直线段是高 h。
梯形有两条底(上底和下底),可公式里写的是 (a + b),为什么要加起来?答案就在推导过程里。
二、拼一拼:两个完全一样的梯形
准备两个完全一样的梯形,把其中一个旋转 180° 后拼在一起:
观察拼成的平行四边形:
- 底 = 梯形的上底 + 下底,即 a + b
- 高 = 梯形的高 h
- 面积 = (a + b) × h,是两个梯形的总面积
因为一个梯形是拼成图形的一半,所以:
梯形的面积 = (上底 + 下底) × 高 ÷ 2
S = (a + b) × h ÷ 2
这也解释了为什么上底和下底要先加:加起来才是拼成平行四边形的底。
三、公式妙用:图形之间是相通的
梯形面积公式是本单元的"万能公式",前面学的图形都能套进去:
平行四边形可以看作"上底 = 下底"的梯形:把 b = a 代入公式:
S = (a + a) × h ÷ 2 = 2a × h ÷ 2 = ah ✓
这正是平行四边形的面积公式!
三角形可以看作"上底 = 0"的梯形:把 b = 0 代入公式:
S = (a + 0) × h ÷ 2 = ah ÷ 2 ✓
这正是三角形的面积公式!三个公式其实是一家人。
四、例题精讲
一个梯形,上底 4 厘米,下底 8 厘米,高 5 厘米。它的面积是多少平方厘米?
S = (a + b) × h ÷ 2
= (4 + 8) × 5 ÷ 2
= 12 × 5 ÷ 2
= 60 ÷ 2
= 30(平方厘米)
答:它的面积是 30 平方厘米。
注意:必须先算小括号里的 (a + b)!先加、再乘、最后除。
一条水渠的横截面是梯形,渠口宽(上底)2.8 米,渠底宽(下底)1.4 米,渠深(高)1.2 米。它的横截面面积是多少平方米?
S = (2.8 + 1.4) × 1.2 ÷ 2
= 4.2 × 1.2 ÷ 2
= 5.04 ÷ 2
= 2.52(平方米)
答:横截面的面积是 2.52 平方米。
技巧:5.04 ÷ 2 也可以先算 1.2 ÷ 2 = 0.6,再算 4.2 × 0.6 = 2.52,两种顺序结果一样。
一个梯形的面积是 48 平方米,上底是 6 米,下底是 10 米。它的高是多少米?
分析:逆用公式。S × 2 = (a + b) × h,所以 h = 2S ÷ (a + b)。
h = 48 × 2 ÷ (6 + 10) = 96 ÷ 16 = 6(米)
答:它的高是 6 米。
检验:(6 + 10) × 6 ÷ 2 = 48 ✓
一堆钢管,最上层 4 根,最下层 10 根,每相邻两层相差 1 根。这堆钢管一共有多少根?
分析:每层数量依次是 4、5、6、7、8、9、10,从侧面看正好组成一个梯形点阵!可以把"最上层根数"当上底、"最下层根数"当下底、"层数"当高。
总根数 = (4 + 10) × 7 ÷ 2 = 14 × 7 ÷ 2 = 49(根)
答:这堆钢管一共有 49 根。
妙处:这里的"高"是层数(7 层),不是长度。梯形公式能帮我们快速求连续自然数之和!
五、课堂练习
🧠 基础练习:直接应用公式
第1题:梯形上底 6 米,下底 10 米,高 8 米,面积是 平方米。
第2题:梯形上底 2.5 分米,下底 5.5 分米,高 4 分米,面积是 平方分米。
第3题:梯形面积 40 平方厘米,上底 7 厘米,下底 13 厘米,高是 厘米。
🧠 判断题:检验理解
第1题:两个完全一样的梯形可以拼成一个平行四边形。
第2题:梯形的面积公式是 S = (a + b) × h ÷ 2,其中 a、b 是上底和下底,h 是它们之间的距离(高)。
第3题:平行四边形和三角形都可以看作特殊的梯形,用梯形公式来计算。
🧠 应用题:完整解题过程
第1题:一块梯形麦田,上底 30 米,下底 50 米,高 40 米。这块麦田的面积是多少平方米?
写公式:S = (a + ) × h ÷
代入数值:S = (30 + ) × ÷ 2
计算结果:S = 平方米
第2题:一个梯形的面积是 72 平方分米,上底 8 分米,下底 10 分米。它的高是多少分米?
先乘2:72 × 2 = 平方分米
再求上下底之和:8 + 10 = 分米
求高:h = 144 ÷ = 分米
第3题:一堆圆木,最上层 3 根,最下层 12 根,每层相差 1 根,共 10 层。这堆圆木有多少根?
想公式:总根数 = (最上层 + 最下层) × 层数 ÷
代入数值:(3 + ) × ÷ 2
计算结果:= 根
🧠 挑战题:综合应用
挑战题:一个直角梯形,上底 5 厘米,下底 9 厘米,高 6 厘米。连接对角线把它分成两个三角形,这两个三角形的面积各是多少?
三角形①:以 5 厘米为底,高 6 厘米:S₁ = 5 × 6 ÷ 2 = 平方厘米
三角形②:以 9 厘米为底,高 6 厘米:S₂ = 9 × 6 ÷ 2 = 平方厘米
验算:15 + 27 = 平方厘米 = (5+9) × 6 ÷ 2 ✓
💡 对角线把梯形分成两个三角形,它们的面积之和就是梯形面积。这也是下一课"组合图形"的重要思路:把复杂图形拆成学过的图形。
六、本课小结
- 转化方法:两个完全一样的梯形旋转拼接成平行四边形
- 面积公式:S = (a + b) × h ÷ 2,运算顺序是先加、再乘、最后除
- 逆用公式:h = 2S ÷ (a + b);同理 a = 2S ÷ h − b
- 万能公式:b = a 得平行四边形公式,b = 0 得三角形公式
- 钢管问题:梯形公式可以求连续自然数之和
- 记住推导:理解"(a + b) 从哪来",比死记公式可靠
- 看清顺序:先加括号里的,再乘高,最后除以2
- 逆向先乘2:已知面积求高或底,先把面积乘2
- 发现联系:三个图形的公式能用梯形公式串起来,一起记更牢
- 第18课:三角形的面积 — 同样的拼摆思路
- 第20课:组合图形的面积 — 下一课,把图形拆开算
- 第12课:方程的意义 — 理解公式变形的基础
本课最重要的是理解"(a + b) × h ÷ 2"的推导过程。如果对公式变形或钢管问题有疑问,随时向老师提问!