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平面图形面积公式:12种图形与算例

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常用的平面图形面积公式有 12 个:正方形、长方形、平行四边形、三角形、等边三角形、梯形、菱形、圆、扇形、圆环、椭圆和正六边形。它们大多能从长方形「底 × 高」推出来:平行四边形剪拼成长方形,三角形和梯形是两个拼成一个平行四边形再取一半。下面先给 12 种图形的公式、字母含义和算例,再补一个只知道三边的三角形怎么算,最后讲不规则图形。

12 种图形的公式速查

图形 面积公式 字母含义 算例
正方形 S = a² a 边长 a = 6,S = 36
长方形 S = ab a 长,b 宽 8 × 5 = 40
平行四边形 S = ah a 底,h 这条底上的高 8 × 5 = 40
三角形 S = ah ÷ 2 a 底,h 高 10 × 6 ÷ 2 = 30
等边三角形 S = (√3/4)a² a 边长 a = 6,S = 9√3 ≈ 15.59
梯形 S = (a + b)h ÷ 2 a 上底,b 下底,h 高 (4 + 10) × 6 ÷ 2 = 42
菱形 S = d₁d₂ ÷ 2 d₁、d₂ 两条对角线 6 × 8 ÷ 2 = 24
圆 S = πr² r 半径 r = 5,S = 25π ≈ 78.54
扇形 S = (n/360)πr² = lr ÷ 2 n 圆心角度数,l 弧长 r = 6,n = 120,S = 12π ≈ 37.70
圆环 S = π(R² − r²) R 外半径,r 内半径 R = 5,r = 3,S = 16π ≈ 50.27
椭圆 S = πab a、b 两个半轴长 a = 5,b = 3,S = 15π ≈ 47.12
正六边形 S = (3√3/2)a² a 边长 a = 2,S = 6√3 ≈ 10.39

π 取 3.14 或保留 π,按题目要求来;表里的近似值按 π ≈ 3.14159 算,保留两位小数。

两条公式可以互相核对。扇形用弧长算:r = 6、圆心角 120° 时,弧长 l = 120/360 × 2π × 6 = 4π,面积 lr ÷ 2 = 4π × 6 ÷ 2 = 12π,和按圆心角算的结果相同。菱形边长为 5 时,对角线 6 与 8 的一半 3、4、5 正好构成直角三角形,也能验算这组数是合理的。

12种平面图形面积公式的一页纸速查表

算例:三道一步一步写的题

梯形。 上底 4 cm、下底 10 cm、高 6 cm。先把上下底相加得 14,乘高得 84,再除以 2,面积 42 cm²。常见错误是忘了除以 2,或把腰长当成高。

圆环。 外半径 5 m、内半径 3 m。先平方再相减:25 − 9 = 16,面积 16π ≈ 50.27 m²。先把半径相减再平方,得到的 4π 是错的。

正六边形。 边长 2 dm。正六边形能分成 6 个边长为 2 的等边三角形,每个面积 (√3/4) × 4 = √3,六个合计 6√3 ≈ 10.39 dm²,和表里的公式一致。

只知道三边:海伦公式

三角形只给三边、没给高时,用海伦公式。先求半周长 p = (a + b + c) ÷ 2,再代入下式:

海伦公式:由三边和半周长求三角形面积

以三边 13、14、15 为例:p = 21,p − a、p − b、p − c 分别是 8、7、6,面积 = √(21 × 8 × 7 × 6) = √7056 = 84。

三边为13、14、15的三角形示意

用「底 × 高 ÷ 2」验算:以 14 为底时,这条边上的高正好是 12,14 × 12 ÷ 2 = 84,两种算法一致。

不规则图形:割补与坐标

不规则图形先分成规则图形。下图五边形的顶点是 (0, 0)、(6, 0)、(6, 3)、(3, 5)、(0, 3):沿 y = 3 切开,下面是 6 × 3 的长方形,面积 18;上面是底 6、高 2 的三角形,面积 6;合计 24。

五边形沿y=3切成长方形与三角形

顶点坐标都已知时,也可以用鞋带公式:按顺序把相邻两点的横坐标与纵坐标交叉相乘再相减,全部加起来取绝对值除以 2,同样得 24。两种方法对上了,结果就可靠。

把公式和算式排进讲义

本站编辑器只负责排版,面积要自己算。根号打 \sqrt,π 打 \pi,下标用 _ 输入(d₁ 写成 d_1),输入命令时符号随打随显,按空格结束命令。梯形那道题可以这样写成一行:

S=\frac{(a+b)h}{2}=\frac{(4+10)\times6}{2}=42\ \mathrm{cm^2}

MathTool 编辑器里写好的梯形面积算式

代码块下方的「在编辑器中打开」会把这一行载入编辑器;做成讲义时,在文档编辑里逐条插入公式,再导出「Word 文档 (.docx)」,导出要登录并开通本站会员。导出后在 Word 里要改公式,先看 Word公式对象编辑 的三项检查。

现在能做的一件事:挑三种你这学期要考的图形,照梯形那行的格式各写一条「公式 = 代入 = 结果带单位」,写完换一种方法验算一次。

延伸阅读

常见问题

不规则图形怎么算?
常用三种办法。割补法:把图形切成长方形、三角形、梯形等规则图形分别算再相加,或补成规则图形再减去多出的部分。坐标法:顶点坐标已知时,用鞋带公式按顺序交叉相乘求面积。数格子法:画在方格纸上,整格数一数,半格按两个算一个,适合估算。