Задача B5: вычисление площади методом обводки

Сегодня мы разберем самый простой прием, который используется в задаче B5 ЕГЭ по математике для нахождения площадей фигур, начерченных на координатной сетке. Этот метод также известен как метод описанного прямоугольника.

Рассмотрим самый простой случай:

  1. Фигура наложена на координатную сетку;
  2. Все вершины фигуры лежат в узлах этой сетки;
  3. Все внутренние углы фигуры меньше 180 °. Т.е. фигура является выпуклой.

Для работы нам потребуются две формулы:

  1. Sтр = 0,5ab — площадь прямоугольного треугольника с катетами a и b.
  2. Sпр = ab — площадь произвольного прямоугольника со смежными сторонами a и b.

Итак, задача B5 из реального ЕГЭ по математике:

Задача B5. Найдите площадь пятиугольника, изображенного на клетчатой бумаге с размером клетки 1 см × 1 см. Ответ дайте в квадратным сантиметрах.

Пятиугольник на координатной сетке в задаче B5

В первую очередь строим описанный прямоугольник, причем так, чтобы на каждой из его сторон находилась хотя бы одна из сторон исходной фигуры.

В нашем случае оказалось, что три вершины исходной фигуры действительно лежат на сторонах описанного прямоугольника. А вот две оставшиеся лежат внутри красного периметра, поэтому для них требуется дополнительное построение. Проведем из каждой вершины высоты к ближайшим сторонам:

Пятиугольник и описанный прямоугольник в задаче B5

Готово! Мы получили прямоугольник, внутри которого заключена наша фигура, а также 7 маленьких фигур, чьи площади считаются по формулам прямоугольного треугольника и прямоугольника. Эти дополнительные фигуры называются разбиением.

Давайте обозначим площади этих фигур: S1, S2, S3, S4, S5, S6 и S7. Получим следующую картинку:

Треугольники и прямоугольники дополняющего разбиения в задаче B5

Теперь считаем каждую из обозначенных площадей. Имеем:

S1 = 0,5 · 1 · 2 = 1;
S2 = 0,5 · 2 · 2 = 2;
S3 = 0,5 · 1 · 2 = 1;
S4 = 1 · 1 = 1;
S5 = 0,5 · 4 · 1 = 2;
S6 = 0,5 · 1 · 4 = 2;
S7 = 1 · 1 = 1.

Далее считаем общую площадь красного прямоугольника. На самом деле это квадрат, каждая сторона которого равна 5. Итого площадь равна:

S0 = 5 · 5 = 25

Теперь осталось найти площадь закрашенной фигуры — ту самую, которую от нас и просят найти в задаче B5 ЕГЭ по математике. Для этого из общей площади S0 надо вычесть площади тех кусочков S1, S2, ..., S7, которые мы только что считали. Получим:

S = S0 − (S1 + S2 + ... + S7) = 25 − (1 + 2 + ... + 1) = 25 − 10 = 15

Вот и все решение! Площадь закрашенной фигуры равна 15. Надеюсь, этот урок будет полезен тем, кто начинает готовиться к ЕГЭ по математике.

Смотрите также:
  1. Тест к уроку «Площади многоугольников на координатной сетке» (легкий)
  2. Площади многоугольников на координатной сетке
  3. Как сдать ЕГЭ по математике
  4. Сводный тест по задачам B12 (1 вариант)
  5. Однородные тригонометрические уравнения: общая схема решения
  6. ЕГЭ 2022, задание 6. Касательная к графику функции