1. 新趋势 探索规律 认真填空。(横、竖每相邻两枚钉子之间的距离都是1厘米)
(1)填表。
| 多边形内部的钉子数量/枚 | 多边形边上的钉子数量/枚 | 多边形的面积/平方厘米 |
| --- | --- | --- |
| 0 | n | $S=$ |
| 1 | n | $S=$ |
| 2 |
| $S=$ |
| 3 | n | $S=$ |
| 4 | n | $S=$ |
| … | … | … |
| $b$ | n | $S=$ |
(2)钉子板上的六边形的边上共有6枚钉子,且内部只有1枚钉子,该六边形的面积是(
(3)钉子板上一个不规则图形的边上共有8枚钉子,且内部有2枚钉子,该图形的面积是(
(1)填表。
| 多边形内部的钉子数量/枚 | 多边形边上的钉子数量/枚 | 多边形的面积/平方厘米 |
| --- | --- | --- |
| 0 | n | $S=$ |
| 1 | n | $S=$ |
| 2 |
| 3 | n | $S=$ |
| 4 | n | $S=$ |
| … | … | … |
| $b$ | n | $S=$ |
(2)钉子板上的六边形的边上共有6枚钉子,且内部只有1枚钉子,该六边形的面积是(
3
)平方厘米。(3)钉子板上一个不规则图形的边上共有8枚钉子,且内部有2枚钉子,该图形的面积是(
5
)平方厘米。答案:1.(1)$n÷2-1$ $n÷2$ $n÷2+1$ $n÷2+2$ $n÷2+3$ $n÷2+b-1$
(2)3
(3)5
(2)3
(3)5
解析:
【分析】
这道题考查钉子板上多边形面积的规律探究,解题思路如下:第一步先推导内部钉子数不同、边上钉子数固定为n时的面积表达式:首先明确钉子板上多边形的面积变化规律:当边上钉子数不变时,内部每增加1枚钉子,面积就增加1平方厘米。先推导内部钉子数为0时的面积公式,再依次推导内部钉子数为1、2、3、4、b时的面积表达式;第二步解决后面的实际计算问题时,直接把对应的边上钉子数n、内部钉子数b代入推导出来的通用公式计算即可。
【解析】
(1)根据钉子板上多边形的面积规律:
① 当内部钉子数为0时,面积$S = n÷2 -1$;
② 内部钉子数每增加1,面积增加1平方厘米,因此:
内部1枚时:$S = n÷2 -1 +1 = n÷2$;
内部2枚时:$S = n÷2 +1$;
内部3枚时:$S = n÷2 +2$;
内部4枚时:$S = n÷2 +3$;
内部有$b$枚时:比内部0枚时多了$b$平方厘米,因此$S = n÷2 -1 + b = n÷2 + b -1$。
(2)已知六边形边上钉子数$n=6$,内部钉子数$b=1$,代入通用公式计算:
$S = 6÷2 + 1 -1 = 3$(平方厘米)
(3)已知不规则图形边上钉子数$n=8$,内部钉子数$b=2$,代入通用公式计算:
$S = 8÷2 + 2 -1 = 5$(平方厘米)
【答案】
(1)$n÷2-1$;$n÷2$;$n÷2+1$;$n÷2+2$;$n÷2+3$;$n÷2+b-1$
(2)3
(3)5
【知识点】
1. 钉子板多边形面积规律
2. 规律探究
3. 代数式求值
【点评】
本题是规律探究类题型,需要先通过观察归纳得出多边形面积和内部钉子数、边上钉子数的通用关系,再代入对应数值计算,侧重考查归纳推理能力和公式应用能力,掌握规律后解题难度较低。
【难度系数】
0.7
这道题考查钉子板上多边形面积的规律探究,解题思路如下:第一步先推导内部钉子数不同、边上钉子数固定为n时的面积表达式:首先明确钉子板上多边形的面积变化规律:当边上钉子数不变时,内部每增加1枚钉子,面积就增加1平方厘米。先推导内部钉子数为0时的面积公式,再依次推导内部钉子数为1、2、3、4、b时的面积表达式;第二步解决后面的实际计算问题时,直接把对应的边上钉子数n、内部钉子数b代入推导出来的通用公式计算即可。
【解析】
(1)根据钉子板上多边形的面积规律:
① 当内部钉子数为0时,面积$S = n÷2 -1$;
② 内部钉子数每增加1,面积增加1平方厘米,因此:
内部1枚时:$S = n÷2 -1 +1 = n÷2$;
内部2枚时:$S = n÷2 +1$;
内部3枚时:$S = n÷2 +2$;
内部4枚时:$S = n÷2 +3$;
内部有$b$枚时:比内部0枚时多了$b$平方厘米,因此$S = n÷2 -1 + b = n÷2 + b -1$。
(2)已知六边形边上钉子数$n=6$,内部钉子数$b=1$,代入通用公式计算:
$S = 6÷2 + 1 -1 = 3$(平方厘米)
(3)已知不规则图形边上钉子数$n=8$,内部钉子数$b=2$,代入通用公式计算:
$S = 8÷2 + 2 -1 = 5$(平方厘米)
【答案】
(1)$n÷2-1$;$n÷2$;$n÷2+1$;$n÷2+2$;$n÷2+3$;$n÷2+b-1$
(2)3
(3)5
【知识点】
1. 钉子板多边形面积规律
2. 规律探究
3. 代数式求值
【点评】
本题是规律探究类题型,需要先通过观察归纳得出多边形面积和内部钉子数、边上钉子数的通用关系,再代入对应数值计算,侧重考查归纳推理能力和公式应用能力,掌握规律后解题难度较低。
【难度系数】
0.7
2. 计算下面各多边形的面积。(横、竖每相邻两枚钉子之间的距离都是1厘米)

答案:①:$11÷2-1=4.5$(平方厘米)
②:$8÷2+3-1=6$(平方厘米)
③:$5÷2+4-1=5.5$(平方厘米)
④:$3÷2+5-1=5.5$(平方厘米)
②:$8÷2+3-1=6$(平方厘米)
③:$5÷2+4-1=5.5$(平方厘米)
④:$3÷2+5-1=5.5$(平方厘米)
解析:
【分析】
本题可利用钉子板上多边形的面积计算规律求解,解题思路如下:1. 先明确钉子板多边形的面积计算规律:当相邻钉子间距离为1厘米时,多边形面积 = 内部钉子数 + 边界钉子数÷2 - 1,面积单位为平方厘米;2. 分别数出每个图形的边界钉子数、内部钉子数;3. 将对应数据代入公式计算,即可得到各图形的面积。
【解析】
我们使用钉子板多边形面积计算规律解题:相邻钉子距离为1cm时,$\mathrm{面积}=\mathrm{内部钉子数}+\mathrm{边界钉子数}÷2 -1$。
① 图形边界钉子数为11,内部钉子数为0:
$11÷2-1=4.5$(平方厘米)
② 图形边界钉子数为8,内部钉子数为3:
$8÷2+3-1=6$(平方厘米)
③ 图形边界钉子数为5,内部钉子数为4:
$5÷2+4-1=5.5$(平方厘米)
④ 图形边界钉子数为3,内部钉子数为5:
$3÷2+5-1=5.5$(平方厘米)
【答案】
①:$11÷2-1=4.5$(平方厘米)
②:$8÷2+3-1=6$(平方厘米)
③:$5÷2+4-1=5.5$(平方厘米)
④:$3÷2+5-1=5.5$(平方厘米)
【知识点】
格点多边形面积计算、钉子板多边形规律
【点评】
本题主要考察对格点多边形面积计算规律的掌握,解题的易错点是数边界钉子和内部钉子时出现漏数、多数的问题,只要准确计数,代入公式即可快速求解。
【难度系数】
0.7
本题可利用钉子板上多边形的面积计算规律求解,解题思路如下:1. 先明确钉子板多边形的面积计算规律:当相邻钉子间距离为1厘米时,多边形面积 = 内部钉子数 + 边界钉子数÷2 - 1,面积单位为平方厘米;2. 分别数出每个图形的边界钉子数、内部钉子数;3. 将对应数据代入公式计算,即可得到各图形的面积。
【解析】
我们使用钉子板多边形面积计算规律解题:相邻钉子距离为1cm时,$\mathrm{面积}=\mathrm{内部钉子数}+\mathrm{边界钉子数}÷2 -1$。
① 图形边界钉子数为11,内部钉子数为0:
$11÷2-1=4.5$(平方厘米)
② 图形边界钉子数为8,内部钉子数为3:
$8÷2+3-1=6$(平方厘米)
③ 图形边界钉子数为5,内部钉子数为4:
$5÷2+4-1=5.5$(平方厘米)
④ 图形边界钉子数为3,内部钉子数为5:
$3÷2+5-1=5.5$(平方厘米)
【答案】
①:$11÷2-1=4.5$(平方厘米)
②:$8÷2+3-1=6$(平方厘米)
③:$5÷2+4-1=5.5$(平方厘米)
④:$3÷2+5-1=5.5$(平方厘米)
【知识点】
格点多边形面积计算、钉子板多边形规律
【点评】
本题主要考察对格点多边形面积计算规律的掌握,解题的易错点是数边界钉子和内部钉子时出现漏数、多数的问题,只要准确计数,代入公式即可快速求解。
【难度系数】
0.7
3.如图,钉子板上围出的多边形的面积是(

A.23
B.23.5
C.24
D.24.5
C
)平方厘米。(横、竖每相邻两枚钉子之间的距离都是1厘米)A.23
B.23.5
C.24
D.24.5
答案:3. C
解析:
【分析】
本题考查钉子板上多边形的面积计算,可使用皮克定理求解。首先回忆皮克定理的公式:格点多边形的面积=内部格点数+边界格点数÷2-1。解题时先分别数出多边形内部的钉子数(内部格点数)和落在多边形边上的钉子数(边界格点数),再代入公式计算即可得到结果。数格点时要注意不重复、不遗漏,顶点不要重复计数。
【解析】
第一步:数边界格点:沿着多边形的边逐一枚举,可得边界上共有14个格点;
第二步:数内部格点:多边形内部未落在边上的格点共有18个;
第三步:代入皮克定理计算:
面积 = 18 + 14÷2 - 1
= 18 +7 -1
=24(平方厘米)
【答案】
C
【知识点】
皮克定理,格点多边形面积计算
【点评】
本题解题核心是熟练运用皮克定理,易错点为数格点时出现重复或漏数的情况,计数时可按顺序逐边、逐行计数,提升准确率。
【难度系数】
0.7
本题考查钉子板上多边形的面积计算,可使用皮克定理求解。首先回忆皮克定理的公式:格点多边形的面积=内部格点数+边界格点数÷2-1。解题时先分别数出多边形内部的钉子数(内部格点数)和落在多边形边上的钉子数(边界格点数),再代入公式计算即可得到结果。数格点时要注意不重复、不遗漏,顶点不要重复计数。
【解析】
第一步:数边界格点:沿着多边形的边逐一枚举,可得边界上共有14个格点;
第二步:数内部格点:多边形内部未落在边上的格点共有18个;
第三步:代入皮克定理计算:
面积 = 18 + 14÷2 - 1
= 18 +7 -1
=24(平方厘米)
【答案】
C
【知识点】
皮克定理,格点多边形面积计算
【点评】
本题解题核心是熟练运用皮克定理,易错点为数格点时出现重复或漏数的情况,计数时可按顺序逐边、逐行计数,提升准确率。
【难度系数】
0.7
4.你能运用规律分别计算出下面方格纸上的多边形的面积吗?(每个小方格表示1平方厘米)

答案:$10÷2+8-1=12$(平方厘米)
$13÷2+8-1=13.5$(平方厘米)
$13÷2+8-1=13.5$(平方厘米)
解析:
【分析】
本题运用钉子板上多边形的面积计算规律求解。首先要牢记该规律:当每个小方格面积为1平方厘米时,多边形的面积=边界格点数÷2 + 内部格点数 - 1。解题时先分别数出两个多边形边界上的格点数量、内部的格点数量,再将对应数值代入规律公式计算,就能得到两个图形的面积。
【解析】
根据钉子板上多边形的面积规律:$面积=边界格点数÷2 + 内部格点数 -1$
1. 计算左侧多边形面积:
经计数,左侧图形边界格点数为10,内部格点数为8,代入公式得:
$10÷2 +8 -1=5+8-1=12$(平方厘米)
2. 计算右侧多边形面积:
经计数,右侧图形边界格点数为13,内部格点数为8,代入公式得:
$13÷2 +8 -1=6.5+8-1=13.5$(平方厘米)
【答案】
左侧图形面积12平方厘米,右侧图形面积13.5平方厘米,即$10÷2+8-1=12$(平方厘米),$13÷2+8-1=13.5$(平方厘米)
【知识点】
1. 格点多边形面积计算
2. 格点计数
【点评】
本题考查格点类多边形面积的计算能力,解题的易错点是计数格点时出现漏数或重复数的情况,按顺序准确数出边界格点、内部格点,再代入对应公式即可快速求解。
【难度系数】
0.7
本题运用钉子板上多边形的面积计算规律求解。首先要牢记该规律:当每个小方格面积为1平方厘米时,多边形的面积=边界格点数÷2 + 内部格点数 - 1。解题时先分别数出两个多边形边界上的格点数量、内部的格点数量,再将对应数值代入规律公式计算,就能得到两个图形的面积。
【解析】
根据钉子板上多边形的面积规律:$面积=边界格点数÷2 + 内部格点数 -1$
1. 计算左侧多边形面积:
经计数,左侧图形边界格点数为10,内部格点数为8,代入公式得:
$10÷2 +8 -1=5+8-1=12$(平方厘米)
2. 计算右侧多边形面积:
经计数,右侧图形边界格点数为13,内部格点数为8,代入公式得:
$13÷2 +8 -1=6.5+8-1=13.5$(平方厘米)
【答案】
左侧图形面积12平方厘米,右侧图形面积13.5平方厘米,即$10÷2+8-1=12$(平方厘米),$13÷2+8-1=13.5$(平方厘米)
【知识点】
1. 格点多边形面积计算
2. 格点计数
【点评】
本题考查格点类多边形面积的计算能力,解题的易错点是计数格点时出现漏数或重复数的情况,按顺序准确数出边界格点、内部格点,再代入对应公式即可快速求解。
【难度系数】
0.7
5.钉子板上横、竖每相邻两枚钉子之间的距离都是1厘米。已知钉子板上的八边形的内部有3枚钉子,且面积为6平方厘米,则该八边形的边上有几枚钉子?
答案:$(6+1-3)×2=8$(枚)
答:该八边形的边上有8枚钉子。
解析:采用倒推法可以计算出该八边形边上的钉子数。
答:该八边形的边上有8枚钉子。
解析:采用倒推法可以计算出该八边形边上的钉子数。
解析:
【分析】
解决这道题首先要回忆钉子板上多边形的面积计算公式:多边形的面积 = 内部钉子数 + 边上钉子数÷2 - 1。题目已经给出了八边形的面积和内部钉子数,要求边上的钉子数,我们只需要把已知量代入公式,通过逆运算推导就能求出边上的钉子数。
【解析】
钉子板上多边形的面积公式为:$\mathrm{面积} = \mathrm{内部钉子数} + \mathrm{边上钉子数} ÷ 2 - 1$
我们将公式变形求边上钉子数:
$\mathrm{边上钉子数} = (\mathrm{面积} + 1 - \mathrm{内部钉子数}) × 2$
代入已知条件:面积=6平方厘米,内部钉子数=3枚
$\mathrm{边上钉子数} = (6 + 1 - 3) × 2 = 4 × 2 = 8$(枚)
【答案】
8枚
【知识点】
1. 钉子板多边形面积计算
2. 公式逆运算
【点评】
本题核心是对钉子板上格点多边形面积公式的应用,熟记公式的前提下,理清已知量和未知量的关系,通过简单的逆推运算即可得出结果,计算时要注意公式变形的正确性。
【难度系数】
0.7
解决这道题首先要回忆钉子板上多边形的面积计算公式:多边形的面积 = 内部钉子数 + 边上钉子数÷2 - 1。题目已经给出了八边形的面积和内部钉子数,要求边上的钉子数,我们只需要把已知量代入公式,通过逆运算推导就能求出边上的钉子数。
【解析】
钉子板上多边形的面积公式为:$\mathrm{面积} = \mathrm{内部钉子数} + \mathrm{边上钉子数} ÷ 2 - 1$
我们将公式变形求边上钉子数:
$\mathrm{边上钉子数} = (\mathrm{面积} + 1 - \mathrm{内部钉子数}) × 2$
代入已知条件:面积=6平方厘米,内部钉子数=3枚
$\mathrm{边上钉子数} = (6 + 1 - 3) × 2 = 4 × 2 = 8$(枚)
【答案】
8枚
【知识点】
1. 钉子板多边形面积计算
2. 公式逆运算
【点评】
本题核心是对钉子板上格点多边形面积公式的应用,熟记公式的前提下,理清已知量和未知量的关系,通过简单的逆推运算即可得出结果,计算时要注意公式变形的正确性。
【难度系数】
0.7
6. 新趋势操作探究 下图是一个$5×5$的网格图,每个小方格表示1平方厘米,小方格的顶点为格点。请你在图中选择7个格点,要求其中任意三个格点都不在同一条直线上,并且使这7个格点用线段连接后所围成图形的面积尽可能大。先画出该图形,再求所围成的图形的面积。

答案:
画法不唯一,如
$17÷2+16-1=23.5$(平方厘米)
答:所围成的图形的面积是23.5平方厘米。
解析:该多边形的边上有17个格点,内部有16个格点,运用公式求面积即可。
画法不唯一,如
$17÷2+16-1=23.5$(平方厘米)
答:所围成的图形的面积是23.5平方厘米。
解析:该多边形的边上有17个格点,内部有16个格点,运用公式求面积即可。
解析:
【分析】
要使围成的图形面积尽可能大,需尽量贴近5×5网格的边界,减少原有大正方形面积的损耗。首先原有大正方形有4个顶点,要求7个格点且任意三点不共线,每切掉正方形的1个角,顶点数会增加1个(原1个顶点替换为2个新顶点),因此切掉3个角即可得到7个顶点。为了让面积最大,切掉的3个角选择面积最小的直角边为1格的等腰直角三角形,保证裁掉的面积最少。计算面积可以用大正方形面积减去裁掉的3个小三角形面积,也可以用格点多边形面积公式计算。
【解析】
方法1:先计算5×5大正方形的面积:
$5×5=25$(平方厘米)
每个切掉的直角边为1的等腰直角三角形面积:
$1×1÷2=0.5$(平方厘米)
3个小三角形总面积:
$0.5×3=1.5$(平方厘米)
围成图形的面积:
$25-1.5=23.5$(平方厘米)
方法2:用课上学的格点多边形面积公式计算:$\mathrm{格点多边形面积}=\mathrm{内部格点数}+\mathrm{边上格点数}÷2-1$
数得该图形边上有17个格点,内部有16个格点,代入公式得:
$16+17÷2-1=16+8.5-1=23.5$(平方厘米)
【答案】
画法不唯一,如
所围成的图形的面积是23.5平方厘米
【知识点】
格点多边形面积计算、图形切拼、正方形面积计算
【点评】
本题属于操作探究类题型,既考查了学生的构图优化能力,也考查了平面图形面积计算方法的灵活运用,需要结合题干的多个限定条件推导最优图形,兼具实践性和综合性。
【难度系数】
0.6
要使围成的图形面积尽可能大,需尽量贴近5×5网格的边界,减少原有大正方形面积的损耗。首先原有大正方形有4个顶点,要求7个格点且任意三点不共线,每切掉正方形的1个角,顶点数会增加1个(原1个顶点替换为2个新顶点),因此切掉3个角即可得到7个顶点。为了让面积最大,切掉的3个角选择面积最小的直角边为1格的等腰直角三角形,保证裁掉的面积最少。计算面积可以用大正方形面积减去裁掉的3个小三角形面积,也可以用格点多边形面积公式计算。
【解析】
方法1:先计算5×5大正方形的面积:
$5×5=25$(平方厘米)
每个切掉的直角边为1的等腰直角三角形面积:
$1×1÷2=0.5$(平方厘米)
3个小三角形总面积:
$0.5×3=1.5$(平方厘米)
围成图形的面积:
$25-1.5=23.5$(平方厘米)
方法2:用课上学的格点多边形面积公式计算:$\mathrm{格点多边形面积}=\mathrm{内部格点数}+\mathrm{边上格点数}÷2-1$
数得该图形边上有17个格点,内部有16个格点,代入公式得:
$16+17÷2-1=16+8.5-1=23.5$(平方厘米)
【答案】
画法不唯一,如
所围成的图形的面积是23.5平方厘米
【知识点】
格点多边形面积计算、图形切拼、正方形面积计算
【点评】
本题属于操作探究类题型,既考查了学生的构图优化能力,也考查了平面图形面积计算方法的灵活运用,需要结合题干的多个限定条件推导最优图形,兼具实践性和综合性。
【难度系数】
0.6