六年级数学期末急救:圆里的正方形易错题合集与避坑指南 | 星火网:典型例题精讲
适用年级
六年级
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最近更新
2025-12-22
💡 阿星精讲:圆里的正方形 的核心避坑原理
- 概念重塑:大家好,我是阿星!想象一下,我们有一个圆形的木桶(圆),想在里面塞进一个最大方形的盒子(正方形)。这个盒子可不能正着放,必须“斜着”卡进去!它的四个角刚好顶在桶壁上。此时,盒子的对角线,就是这个木桶的直径!所以,求这个盒子的面积,你不能傻乎乎地去找边长(因为边长不是整数,是 \( \sqrt{2} \) 相关的),而应该像切蛋糕一样,沿对角线把它劈成两个一模一样的三角形。每个三角形的底=圆的直径,高=圆的半径。一个三角形面积是 \( \frac{直径 \times 半径}{2} \),两个就是 \( 直径 \times 半径 \)。这个方法又快又准,专治各种“求不出边长”的尴尬!
- 避坑口诀:外圆内方真奇妙,最大正方向里瞧。边长未知不用恼,三角分割是高招。对角线是圆直径,一半作高要记牢。
⚠️ 90%的学生都会踩的3大“陷阱”
- ❌ 陷阱一(概念混淆型):误认为圆内最大正方形的边长等于圆的半径,甚至等于直径。想当然地直接用半径或直径去求面积。
- ❌ 陷阱二(视觉误导型):把题目中给出的数值(如直径、半径)直接当作正方形的边长使用,或者看到图形中正方形的一条边好像对着圆的一部分,就错误地用它去套公式。
- ❌ 陷阱三(计算粗心型):知道用“直径×半径”的公式,但在复杂题目中,容易把半径、直径、半直径搞混,或者在求半径时忘记除以2,最终导致结果差4倍(混淆 \( d^2 \) 和 \( d \times r \) )。
→ ✅ 正解:圆内最大正方形的边长与半径的关系是 \( 边长 = \sqrt{2} \times 半径 \),但这并不是关键。关键是它的对角线等于圆的直径。用“三角形法”求面积根本不需要知道边长。
→ ✅ 正解:画图!务必在图中明确标出正方形的对角线,并确认它与圆直径的关系。任何计算都必须基于“对角线=直径”这个铁律。
→ ✅ 正解:牢记公式:正方形面积 \( S = 直径(d) \times 半径(r) = 2r \times r = 2r^2 \)。在计算前,先明确题目给的是 \( d \) 还是 \( r \),再代入这个最简洁的公式。
🔥 经典易错题精讲(附 SVG 图解)
【易错题1:概念陷阱】 在一个周长是 \( 25.12 \) cm 的圆内,画一个最大的正方形。这个正方形的面积是多少平方厘米?
💀 错误率:85%
❌ 常见错误:第一步:\( 25.12 \div 3.14 = 8 \) (cm),误以为这是圆的直径,然后 \( 8 \times 8 = 64 \) (平方厘米)。 或者,用 \( 8 \div 2 = 4 \) 得到半径,再用 \( 4 \times 4 = 16 \) 当做正方形面积。
✅ 阿星解析:
- 第一步,根据圆周长求直径: \( d = C \div \pi = 25.12 \div 3.14 = 8 \) (cm)。注意:这个8cm是圆的直径,不是正方形的边长!
- 第二步,求半径: \( r = d \div 2 = 8 \div 2 = 4 \) (cm)。
- 第三步,运用“三角形法”核心公式:正方形面积 \( S = d \times r = 8 \times 4 = 32 \) (平方厘米)。
也可以直接用公式 \( S = 2r^2 \) : \( S = 2 \times 4^2 = 2 \times 16 = 32 \) (平方厘米)。看,是不是比去求那个带根号的边长简单多了?
【易错题2:思维陷阱】 已知一个圆内最大正方形的面积是 \( 50 \) cm²,求这个圆的面积。
💀 错误率:90%
❌ 常见错误:试图从 \( 50 \) 倒推正方形的边长 \( \sqrt{50} \),然后卡住,不知道边长和圆半径的关系。或者错误地认为正方形边长等于 \( \sqrt{50} \approx 7.07 \),然后把它当作圆的直径或半径来计算。
✅ 阿星解析:这道题需要逆向思维!我们已知的是“结果”(正方形面积),要倒推“原因”(圆的面积)。关键纽带就是公式 \( S_{正} = d \times r = 2r \times r = 2r^2 \)。
- 由 \( S_{正} = 2r^2 \) 得: \( 50 = 2r^2 \)。
- 所以 \( r^2 = 50 \div 2 = 25 \)。 (这一步至关重要,直接得到了r²!)
- 圆的面积公式 \( S_{圆} = \pi r^2 = 3.14 \times 25 \)。
- 计算: \( S_{圆} = 78.5 \) (cm²)。
看,我们甚至不需要单独求出半径 \( r \) 是几,因为圆的面积公式里只需要 \( r^2 \)。逆向运用公式,三步搞定!
【易错题3:大题陷阱】 一个圆形花坛,直径是10米。现在要在花坛中心(圆心)修建一个最大的正方形喷水池,其余部分种花。
- 喷水池的面积是多少平方米?
- 种花的面积是多少平方米?
💀 错误率:95%
❌ 常见错误:
- 第(a)问:直接用 \( 10 \times 10 = 100 \) 或 \( 10 \div 2 = 5 \),\( 5 \times 5 = 25 \) 计算喷水池面积。
- 第(b)问:用圆面积减去错误的喷水池面积,导致连环错。或者忘记求圆面积需要的半径,直接用直径代入 \( \pi d \) (这是周长公式!)。
✅ 阿星解析:
- 审题:花坛直径 \( d = 10 \) 米,喷水池是花坛内最大的正方形,所以它的对角线就是花坛的直径。
- 解(a):喷水池面积 \( S_{池} = d \times r = 10 \times (10 \div 2) = 10 \times 5 = 50 \) (平方米)。
- 解(b):先求花坛(圆)面积。半径 \( r = 5 \) 米, \( S_{圆} = \pi r^2 = 3.14 \times 5^2 = 3.14 \times 25 = 78.5 \) (平方米)。
种花面积 \( S_{花} = S_{圆} - S_{池} = 78.5 - 50 = 28.5 \) (平方米)。
避坑点睛:本题综合了圆内最大正方形和圆面积公式。务必分清“直径”在哪个公式里用,求圆面积必须用半径 \( r \) ,不能直接用 \( d \) 。
🚀 易错专项训练(你能全对吗?)
第一关:火眼金睛(判断对错 5题)
- 在同一个圆里,它的内接最大正方形的面积总是它自身面积的一半。( )
- 一个直径为 \( 8 \) cm的圆,它内部最大正方形的边长是 \( 4 \) cm。( )
- 已知圆内最大正方形的面积是 \( 18 \) cm²,那么这个圆的半径是 \( 3 \) cm。( )
- 求圆内最大正方形的面积,可以用“直径 × 直径 ÷ 2”来计算。( )
- 一个半径是 \( r \) 的圆,其内最大正方形的面积是 \( 2r^2 \),这个正方形的对角线长是 \( 2r \)。( )
第二关:防坑演练(填空 5题)
- 一个圆的半径扩大到原来的3倍,其内部最大正方形的面积扩大到原来的( )倍。
- 在一个面积是 \( 113.04 \) cm² 的圆内,画一个最大的正方形,这个正方形的面积是( )cm²。(\( \pi \) 取3.14)
- 一个正方形面积是 \( 32 \) 平方分米,它外部所接的最小圆的面积是( )平方分米。(\( \pi \) 取3.14)
- 下图是一个圆和其内接最大正方形,已知阴影部分(正方形外、圆内的部分)面积是 \( 28.5 \) cm²,圆的直径是( )cm。(\( \pi \) 取3.14)
(提示:阴影面积 = 圆面积 - 正方形面积) - 一个圆形纸片,剪去一个最大的内接正方形后,剩余部分的面积是 \( 86 \) cm²,原来圆形纸片的半径是( )cm。(\( \pi \) 取3.14,结果保留整数)
答案与详细解析
第一关:火眼金睛
- ❌ 错。 圆面积是 \( \pi r^2 \),内接最大正方形面积是 \( 2r^2 \)。两者比值是 \( 2r^2 / \pi r^2 = 2 / \pi \approx 0.637 \),不是一半 \( 0.5 \) 。
- ❌ 错。 直径 \( 8 \) cm,则半径 \( 4 \) cm。正方形边长应为 \( \sqrt{2} r = 4\sqrt{2} \) cm,不是 \( 4 \) cm。
- ✅ 对。 由 \( S_{正}=2r^2=18 \) 得 \( r^2=9 \),所以 \( r=3 \) cm。
- ✅ 对。 因为 \( S_{正} = d \times r = d \times (d/2) = d^2 / 2 \)。
- ✅ 对。 描述完全正确,这正是“外圆内方”的核心关系。
第二关:防坑演练
- 9。 半径 \( r \rightarrow 3r \),正方形面积 \( 2r^2 \rightarrow 2 \times (3r)^2 = 18r^2 \),扩大到 \( 18r^2 / 2r^2 = 9 \) 倍。
- 72。 由 \( S_{圆}=\pi r^2 = 113.04 \) 得 \( r^2 = 113.04 \div 3.14 = 36 \), \( r=6 \) cm。 \( S_{正} = 2r^2 = 2 \times 36 = 72 \) cm²。
- 50.24。 正方形外部最小的圆,就是它的外接圆,此时正方形是圆内最大的正方形。由 \( S_{正}=32=2r^2 \) 得 \( r^2=16 \)。 \( S_{圆}=\pi r^2 = 3.14 \times 16 = 50.24 \) 平方分米。
- 10。 设圆半径为 \( r \)。阴影面积 \( = \pi r^2 - 2r^2 = 28.5 \)。即 \( (3.14 - 2) r^2 = 1.14 r^2 = 28.5 \),得 \( r^2 = 25 \), \( r=5 \)。直径为 \( 10 \) cm。
- 10。 设圆半径为 \( r \)。剩余面积 \( = \pi r^2 - 2r^2 = 86 \)。即 \( (3.14 - 2) r^2 = 1.14 r^2 = 86 \), \( r^2 = 86 \div 1.14 \approx 75.44 \), \( r \approx \sqrt{75.44} \approx 8.69 \)。保留整数为 \( 9 \) cm。
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