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六年级数学期末急救:周长相等,谁面积大?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

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-22

阿星精讲:周长相等,谁面积大? 的核心避坑原理

  • 概念重塑:想象你手里有一根固定长度的绳子(这就是周长),你要用这根绳子围出一块地来养小动物。怎么围,围出的地盘(面积)才最大呢?
    • 长方形:如果你围成一个长方形,绳子被拉得扁扁的,中间空出来的地方就比较少。特别是如果你围成一个超级瘦长的长方形(比如长很长,宽很短),那地盘就更小了。
    • 正方形:如果你把绳子平均分成四段,围成一个正方形,它就比大多数长方形要“胖”一些,地盘也更大。
    • 圆:如果你用这根绳子围成一个圆,它没有任何棱角,是最“圆胖”的形状。它能把你给的每一寸绳子都用在“往四面八方扩张地盘”上,所以围出的地盘是最大的!

    阿星说:这就叫“越圆胖,肚量越大”!同样的篱笆,围成圆形鸡圈能养最多的鸡,围成正方形次之,围成长方形养得最少(尤其是瘦长的长方形)。

  • 避坑口诀:
    • 周长若相等,形状比肚量。
    • 圆盘最能装,正方是亚军。
    • 长方要小心,越瘦越不行!

⚠️ 90%的学生都会踩的3大“陷阱”

  • 陷阱一(概念混淆型):“正方形四条边都相等,所以周长相等的长方形和正方形,正方形面积一定最大。” → 前半句对,但结论错了!忽略了圆形。在平面图形里,圆形才是真正的“面积之王”。
  • 陷阱二(视觉误导型):看到一个接近正方形的长方形,或者一个被拉扁的圆形(椭圆),就凭感觉判断谁的面积大。→ 感觉不靠谱!必须通过周长公式反推边长或半径,再用面积公式精确计算比较。
  • 陷阱三(计算粗心型):在比较时,忘记公式或代错数。比如,记错圆的面积公式是 \(C=\pi r^2\)(这是周长公式!),或者在计算正方形边长时,用周长 \(C\) 直接除以2而不是除以4。

🔥 经典易错题精讲(附 SVG 图解)

【易错题1:概念陷阱】 用一根长 \(40\) 厘米的铁丝分别围成一个正方形和一个长 \(12\) 厘米的长方形。它们的面积分别是多少?谁的面积大?大多少?

边长 a 正方形 长=12cm 长方形

💀 错误率:85%

❌ 常见错误:1. 直接用 \(40\) 作为正方形面积计算的依据。2. 计算长方形面积时,宽算错:\(40 - 12 \times 2 = 16\),误以为 \(16\) 就是宽,没有除以 \(2\)。3. 比较出正方形面积大后,就得出结论,完全忘了还有圆形这回事!题目没问,但思维惯性会导致在后续题目中漏掉圆形。

✅ 阿星解析:

  1. 正方形: 周长 \(C_{正} = 40\) cm,边长 \(a = 40 \div 4 = 10\) cm。面积 \(S_{正} = a^2 = 10^2 = 100\) cm²。
  2. 长方形: 已知长 \(l = 12\) cm,周长 \(C_{长} = 40\) cm。根据公式 \(C_{长} = 2 \times (l + w)\),得 \(40 = 2 \times (12 + w)\),所以 \(12 + w = 20\),宽 \(w = 8\) cm。面积 \(S_{长} = l \times w = 12 \times 8 = 96\) cm²。
  3. 比较: \(S_{正} (100) > S_{长} (96)\),正方形面积大。大的面积是 \(100 - 96 = 4\) cm²。
  4. 阿星提醒: 看,用同一根铁丝,正方形只比这个特定的长方形大一点点。但如果我围成一个圆形呢?我们来算算:圆的周长 \(C_{圆} = 2\pi r = 40\),所以半径 \(r = 40 \div (2\pi) = 20 / \pi \approx 6.37\) cm。面积 \(S_{圆} = \pi r^2 = \pi \times (20/\pi)^2 = 400 / \pi \approx 127.3\) cm²!远远大于正方形和长方形。记住“越圆胖,肚量越大”!

【易错题2:思维陷阱】 下面两个图形都是用同样长的铁丝围成的。图1是一个半圆形,图2是一个正方形。关于它们面积的说法,正确的是( )。
A. 半圆面积大   B. 正方形面积大   C. 一样大   D. 无法比较

半圆 (铁丝长C1) 正方形 (铁丝长C2) 半径r 边长a

💀 错误率:90%

❌ 常见错误:学生看到“用同样长的铁丝”,就默认两个图形的周长相等,然后开始计算比较。但仔细看!半圆形的周长 = 半圆弧长 + 直径。而正方形的周长就是四条边的和。题目说“用同样长的铁丝围成”,意思是铁丝总长度相等,即两个图形的周长是相等的吗?陷阱就在这里!

✅ 阿星解析:

  • 设铁丝总长度为 \(L\)。
  • 对于半圆形,它的周长(即所用铁丝长度)等于 半圆弧长(\(\pi r\))加上直径(\(2r\))。所以 \(L = \pi r + 2r = r(\pi + 2)\)。由此可求出半径 \(r = L / (\pi + 2)\)。
  • 对于正方形,它的周长(即所用铁丝长度)就是 \(4a\)。所以 \(L = 4a\),边长 \(a = L / 4\)。
  • 现在比较面积:
    半圆面积 \(S_{半} = \frac{1}{2} \pi r^2 = \frac{1}{2} \pi \times \left( \frac{L}{\pi + 2} \right)^2\)
    正方形面积 \(S_{正} = a^2 = \left( \frac{L}{4} \right)^2\)
    由于铁丝长 \(L\) 是相同的固定值,我们只需要比较 \(\frac{\frac{1}{2} \pi}{(\pi + 2)^2}\) 和 \(\frac{1}{16}\) 的大小。
  • 近似计算:\(\pi \approx 3.14\),\(\pi + 2 \approx 5.14\),\((\pi+2)^2 \approx 26.42\)。
    \(\frac{1}{2} \pi / 26.42 \approx 1.57 / 26.42 \approx 0.0594\)。
    \(1/16 = 0.0625\)。所以 \(0.0625 > 0.0594\),即正方形面积更大
  • 所以正确答案是 B。阿星说:不要一看到“圆”的一部分就想当然觉得它面积大,必须用相同的周长来比较才有意义。这道题里,铁丝长度相同,但围成的两个图形的“周长”是严格相等的,因为铁丝就是它们的边。比较时必须建立这个等量关系。

【易错题3:大题陷阱】 李叔叔有 \(62.8\) 米长的篱笆,他想靠着一面墙围成一个养殖区。

  1. 如果围成一个半圆形(靠墙边是直径),这个养殖区的面积是多少平方米?
  2. 如果围成一个正方形(靠墙边为一边),这个养殖区的面积是多少平方米?
  3. 如果围成一个长是宽 \(2\) 倍的长方形(靠墙边为长),这个养殖区的面积是多少平方米?
  4. 根据你的计算,李叔叔采用哪种形状最划算?(π取 \(3.14\))

(a) 半圆 (b) 正方形 (c) 长方形 (长=2×宽)

💀 错误率:95%

❌ 常见错误:

  1. 忽略“靠墙”条件,错误地将全部篱笆当作图形的周长。例如,把 \(62.8\) 米直接当作半圆的弧长或正方形的三边之和。
  2. 在半圆形计算中,混淆半径和直径。把篱笆长 \(62.8\) 米当成半圆的周长(含直径)来算半径。
  3. 在长方形计算中,设错未知数。已知“长是宽的2倍”,设宽为 \(w\),则长为 \(2w\)。靠墙围时,篱笆总长 = 长 + 宽 × 2(两条宽)。学生容易写成 \(2w + 2w = 4w\)。
  4. 计算后比较面积时,只比较数值,没有联系实际“最划算”的含义(即面积最大)。

✅ 阿星解析:

关键: 靠墙围,意味着篱笆只用来围不靠墙的部分。墙的那一边不需要篱笆。

  1. 半圆形: 篱笆长度 = 半圆弧长 = \(\pi r = 62.8\)。
    所以半径 \(r = 62.8 \div \pi = 62.8 \div 3.14 = 20\) 米。
    面积 \(S_{半} = \frac{1}{2} \pi r^2 = \frac{1}{2} \times 3.14 \times 20^2 = 1.57 \times 400 = 628\) 平方米。
  2. 正方形: 靠墙边为一边,所以篱笆只需围另外三边。设边长为 \(a\),则 \(3a = 62.8\),\(a = 62.8 \div 3 \approx 20.93\) 米。
    面积 \(S_{正} = a^2 \approx 20.93^2 \approx 438.0\) 平方米。
  3. 长方形: 靠墙边为长。设宽为 \(w\) 米,则长为 \(2w\) 米。
    篱笆总长 = 长 + 宽 × 2 = \(2w + 2w = 4w = 62.8\)。
    所以 \(w = 15.7\) 米,长 \(l = 2w = 31.4\) 米。
    面积 \(S_{长} = l \times w = 31.4 \times 15.7 = 492.98\) 平方米。
  4. 比较: \(628 > 492.98 > 438.0\)。所以,围成半圆形养殖区面积最大,最划算。阿星说:看,即便只是半个圆,它“圆胖”的特性依然让它有最大的肚量!

🚀 易错专项训练(你能全对吗?)

第一关:火眼金睛(判断对错 5题)

  1. 周长相等的长方形和正方形,正方形的面积一定比长方形大。( )
  2. 用两根一样长的铁丝,分别围成一个圆和一个正方形,圆的面积肯定比正方形大。( )
  3. 一个长方形的长增加 \(2\) 厘米,宽减少 \(2\) 厘米,它的周长不变,面积也不变。( )
  4. 在比较周长相等的不同图形面积时,我们应该先算出具体的面积数值再比较。( )
  5. 靠一面墙围菜地,用 \(20\) 米篱笆围成一个正方形(墙作为一边)的面积,比围成一个半圆形(墙作为直径)的面积大。( )

第二关:防坑演练(填空 5题)

  1. 一个正方形和一个圆的周长都是 \(12.56\) 分米,正方形的面积是( )dm²,圆的面积是( )dm²。(π取 \(3.14\))
  2. 用 \(48\) 厘米长的铁丝围成一个长方体框架(不计接头),这个长方体体积最大时,它的长、宽、高分别是( )厘米、( )厘米、( )厘米。(提示:想想“肚量最大”原理在三维的推广)
  3. 一个长方形,如果它的宽增加 \(2\) 米,就变成了一个正方形,且面积增加 \(16\) 平方米。原来长方形的周长是( )米。
  4. 王阿姨用 \(31.4\) 米长的竹篱笆靠墙围了一个半圆形鸡舍,这个鸡舍的半径是( )米,面积是( )平方米。(π取 \(3.14\))
  5. 在周长相等的情况下,面积从大到小排列的三种图形依次是:( )、( )、( )。

答案与详细解析

第一关:火眼金睛

  1. ❌。 忽略了圆形。应该说“在周长相等的所有平面图形中,圆的面积最大,正方形面积大于长方形”。
  2. ✅。 铁丝长度就是图形的周长。周长相等时,圆面积大于正方形面积。
  3. ❌。 周长确实不变,但面积会变。例如原长方形长 \(6\),宽 \(4\),周长 \(20\),面积 \(24\)。变化后长 \(8\),宽 \(2\),周长仍是 \(20\),面积变为 \(16\),减少了。
  4. ❌。 不一定。对于规则图形(圆、正方、长方),我们知道一般性结论:圆>正方>长方。不需要每个都具体算。但对于不规则的,需要具体分析。
  5. ❌。 计算一下:正方形:边长 \(a=20/3 \approx 6.67\) m,面积 \(a^2 \approx 44.4\) m²。半圆:弧长 \(\pi r=20\),半径 \(r=20/\pi\approx6.37\) m,面积 \(\frac{1}{2}\pi r^2 \approx 0.5\times3.14\times40.6\approx63.7\) m²。半圆面积大。

第二关:防坑演练

  1. 正方形边长:\(12.56 \div 4 = 3.14\) dm,面积:\(3.14^2 = 9.8596\) dm²。圆半径:\(12.56 \div (2\times3.14) = 2\) dm,面积:\(3.14 \times 2^2 = 12.56\) dm²。答案:9.8596, 12.56
  2. 这是“周长相等,谁体积大”的立体版。在棱长总和固定的情况下,正方体体积最大。棱长总和 \(48\) 厘米,正方体有 \(12\) 条棱,所以棱长 \(a = 48 \div 12 = 4\) 厘米。答案:长、宽、高都是 4 厘米。
  3. “宽增加 \(2\) 米变正方形”说明原来长比宽多 \(2\) 米。设原宽为 \(w\) 米,则原长为 \(w+2\) 米。增加的面积是一个小长方形:长 × 增加宽 = \((w+2) \times 2 = 16\),所以 \(w+2=8\),\(w=6\),原长 \(=8\)米。原周长:\(2\times(8+6)=28\)米。答案:28
  4. 篱笆长 = 半圆弧长 = \(\pi r = 31.4\),所以半径 \(r = 31.4 \div 3.14 = 10\)米。面积 \(S = \frac{1}{2} \pi r^2 = 0.5 \times 3.14 \times 100 = 157\)平方米。答案:10, 157
  5. 根据“围栏原理”:圆,正方形,长方形

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