长方形
面积公式:$S = a \times b$
推导公式:将长方形分割成许多个小正方形,每个小正方形的边长为长方形的宽度或长度,因此长方形的面积等于所有小正方形的面积之和。
正方形
面积公式:$S = a^2$
推导公式:正方形是长方形的特殊形式,其边长等于宽度,因此面积等于边长的平方。
三角形
面积公式:$S = \frac{1}{2} \times a \times h$
推导公式:将三角形沿着高分成两个全等的直角三角形,每个直角三角形的面积为底乘以高除以2,因此原三角形的面积为这两个直角三角形面积之和。
梯形
面积公式:$S = \frac{1}{2} \times (a + b) \times h$
推导公式:梯形可以分割成一个矩形和两个直角三角形,矩形的面积为上底加下底乘以高除以2,两个直角三角形的面积分别为底乘以高除以2,因此梯形的面积等于这三个部分面积之和。
平行四边形
面积公式:$S = a \times h$
推导公式:平行四边形可以分割成两个全等的三角形,每个三角形的面积为底乘以高除以2,因此平行四边形的面积等于两个三角形面积之和。
圆形
面积公式:$S = \pi \times r^2$
推导公式:将圆分割成多个等份,分割的份数越多,拼成的图形越接近长方形。长方形的长度等于圆周长的一半,宽度等于圆的半径,因此圆的面积等于长方形的面积,即长乘以宽。
圆柱体
表面积公式:$S = 2\pi r(r + h)$
体积公式:$V = \pi r^2 h$
推导公式:圆柱体的表面积包括两个底面圆的面积和侧面积。底面圆的面积为$\pi r^2$,两个底面圆的总面积为$2\pi r^2$。侧面积等于底面周长乘以高,即$2\pi r \times h$。因此,圆柱体的表面积为$2\pi r^2 + 2\pi r \times h$。体积公式为底面积乘以高,即$\pi r^2 \times h$。
圆锥体
表面积公式:$S = \pi r(r + l)$
体积公式:$V = \frac{1}{3} \pi r^2 h$
推导公式:圆锥体的表面积包括底面圆的面积和侧面积。底面圆的面积为$\pi r^2$。侧面积等于底面周长乘以母线长的一半,即$\pi r \times l$。因此,圆锥体的表面积为$\pi r^2 + \pi r \times l$。体积公式为底面积乘以高再除以3,即$\frac{1}{3} \pi r^2 \times h$。
这些公式和推导过程涵盖了常见的几何图形,有助于理解和计算不同图形的面积。