重叠问题是小学奥数中的经典题型,核心在于处理多个集合或图形交叉时的重复计算问题,需运用容斥原理或几何面积分析。这类问题不仅考察逻辑思维,更是小升初考试中区分度极高的“拉分题”。掌握解题技巧,孩子能快速突破复杂应用题,提升数学思维力!
📝例题精讲与解析
题型一:几何图形面积重叠(难度系数:★★★)
练习一:
如图是两个相同的直角梯形重叠在一起,求阴影部分的面积.(单位:厘米)
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【分析】文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202503/xiaoshengchuyazhounandiantixingzhangwoaoshuzhongdiewenti5dahexinpotisiweihaiziqingsongna.html
由题意可知,两个直接梯形面积相同,他们共同减去相同叠加部分的面积仍然想等,即阴影部分的面积就等于空白的较大一点的梯形的面积。原梯形下底20cm,上底因重叠减少5cm,变为15cm,高8cm不变。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202503/xiaoshengchuyazhounandiantixingzhangwoaoshuzhongdiewenti5dahexinpotisiweihaiziqingsongna.html
【解答】文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202503/xiaoshengchuyazhounandiantixingzhangwoaoshuzhongdiewenti5dahexinpotisiweihaiziqingsongna.html
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答:阴影部分的面积是140平方厘米.文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202503/xiaoshengchuyazhounandiantixingzhangwoaoshuzhongdiewenti5dahexinpotisiweihaiziqingsongna.html
【题目总结】:阴影部分的面积就等于空白的较大一点的梯形的面积。几何图形平移重叠,利用梯形面积公式。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202503/xiaoshengchuyazhounandiantixingzhangwoaoshuzhongdiewenti5dahexinpotisiweihaiziqingsongna.html
题型二:重复覆盖面积计算(难度系数:★★★★)
练习二:
每边长是10厘米的正方形纸片,正中间挖了一个正方形的洞,成为一个宽1厘米的方框.把五个这样的方框放在桌面上,成为一个这样的图案(如图所示).问桌面上被这些方框盖住的部分面积是多少平方厘米?
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【分析】文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202503/xiaoshengchuyazhounandiantixingzhangwoaoshuzhongdiewenti5dahexinpotisiweihaiziqingsongna.html
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根据图形,先求出一个方框的面积,即. -
每个重叠部分占的面积是一个边长为1厘米的正方形,重叠部分共有8个,因此桌面上被这些方框盖住的部分面积是:.
【解答】
单个方框面积=大正方形面积−中间挖洞面积:
5个方框覆盖总面积需减去8处1×1的重叠:
答:被盖住的面积是172平方厘米.
【题目总结】:每个重叠部分占的面积是一个边长为1厘米的正方形,重叠部分共有8个。重复覆盖的容斥思想,注意重叠边界的扣除。
题型三:分数比例与重叠(难度系数:★★★★★)
练习三:
如图:是一个园林绿化的规划图,其中,长方形的是草地,圆的是竹林,竹林比草地多占地450平方米,问:水池占地多少平方米?
【分析】
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长方形面积:水池占,草地占.可得长方形的面积是4份,草地的面积是3份,水池的面积是1份 -
圆面积:水池占,竹林占. 把圆的面积看作7份,竹林的面积是6份,水池的面积是1份 -
因为水池的面积是1份,进而可知竹林比草地多450㎡对应比例差份,每份㎡。
【解答】
答:水池占地150平方米.
【题目总结】:解题的关键是通过长方形的 是草地,圆的 是竹林得出水池的面积是1份,进而求出450平方米对应的份数是3份。分数与集合的交集关系,比例建模。
题型四:三集合容斥问题(难度系数:★★★★★)
练习四:
六年级(1)班有45名同学,每人都报名参加了体育社团。其中足球小组有25人报名,篮球小组有20人报名,游泳小组有30人报名;足球小组、篮球小组都报名的有10人,足球小组、游泳小组都报名的有10人,篮球小组、游泳小组都报名的有12人。问:三个小组都报名的有多少人?
【分析】
三量重叠问题:A类、B类与C类元素个数的总和=A类元素的个数+B类元素个数+C类元素个数﹣既是A类又是B类的元素个数﹣既是B类又是C类的元素个数﹣既是A类又是C类的元素个数+同时是A类、B类、C类的元素个数;据此解答即可。
【解答】
答:三个小组都报名的有2人。
【题目总结】:
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此题考查利用容斥原理解决实际问题的灵活应用,可借助图形解决问题。
-
容斥原理公式:
,其中为并,为交。 -
解方程可能更好理解,设三组都报名人数为,根据容斥原理:
题型五:复杂图形阴影面积(难度系数:★★★★)
练习五:
求图中阴影部分的面积。(单位:cm)
【分析】
即:
【解答】
答:图中阴影部分的面积是151.38平方厘米。
【题目总结】:解答本题关键是利用重叠问题,确定三部分之间的面积关系。扇形面积叠加与覆盖扣除,几何分割法。
🔑核心技巧总结
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容斥原理:处理多集合问题时,牢记“加单层、减双层、加三层”的公式; 2. 比例建模:将分数关系转化为整数份数,快速定位重叠量; -
图形拆分:复杂图形分解为基本几何图形,计算后扣除重复部分; -
极端值验证:假设重叠为0或最大值,检验答案合理性。
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