周长 Perimeter
年级:3年级 难度:📘 课标 · 📙 希望杯 · 📕 华罗庚 分类:几何 年级入口:三年级 关联:长度单位 Length Units | 面积公式 Area Formulas
什么是周长?
周长 = 围成图形一圈的总长度。
想象一只蚂蚁沿着图形边缘爬一圈,它爬的总路程就是周长。
常用图形周长公式
| 图形 | 公式 | 说明 |
|---|---|---|
| 正方形 | 四边相等 | |
| 长方形 | 长宽各两条 | |
| 三角形 | 三边相加 | |
| 圆 | 3年级认识即可,不要求计算 |
周长 vs 面积(容易混淆!)
| 周长 | 面积 | |
|---|---|---|
| 是什么 | 边的总长度(线) | 围成的大小(面) |
| 单位 | 米、厘米… | 平方米、平方厘米… |
| 蚂蚁比喻 | 蚂蚁爬一圈的距离 | 蚂蚁在里面走能覆盖的地 |
重要:周长相同,面积不一定相同!
长方形 6×2:周长=16,面积=12
正方形 4×4:周长=16,面积=16 ← 面积更大!
例题
例1(Justin ⭐)
长方形长8cm,宽5cm,周长是多少?
例2(⭐⭐)
正方形周长36cm,边长是多少?
例3(⭐⭐)
一个L形图(见右图),外框是10×8的长方形,缺一个4×3的角,周长是多少?
关键:L形的周长 = 外框长方形的周长(缺角不影响周长!)
⚠️ 这是经典陷阱题:很多同学会多算或少算缺角部分。
例4(📙 希望杯)
用一根48cm的铁丝,弯成一个长方形,要使面积最大,长和宽各是多少?
周长固定=48cm,即 。 当 (正方形)时面积最大: cm²。
练习题
📘 课标
- 计算:边长7cm的正方形周长;长12cm宽4cm的长方形周长
- 一个正方形周长52cm,面积是多少?
- 操场是长方形,长100m宽60m,跑一圈是多少米?
📙 希望杯 4. 两个完全相同的正方形拼成长方形,长方形周长是48cm,正方形边长是多少? 5. 周长相同的正方形和长方形(长是宽的2倍),哪个面积更大?大多少?
📙 希望杯进阶 · 周长计算技巧
凹凸互补法(不规则图形的必杀技):
例5 下图中,一个大长方形被切去了几个小角,周长怎么算?
┌──────────────┐
│ ┌──┐ │
│ └──┘ │
└──────────────┘
结论:凹进去的部分和凸出来的部分可以互相”平移补齐”,总周长不变。
只要切去的都是与边平行的直角,总周长始终 = 外框长方形的周长。
例6 把一个长10cm、宽6cm的长方形纸,沿边剪去一个 4×3 的小长方形角,剩余图形的周长是多少?
外框周长 = cm。凹进去的部分(4+3+4+3去掉2条边,补回2条边),总周长不变:32 cm。
例7(📙)方格纸上,用16个小正方形(边长1cm)拼成不同形状,哪种形状周长最大?哪种最小?
- 最小:拼成正方形(4×4),周长 = 16 cm
- 最大:拼成一条直线(1×16),周长 = 34 cm
- 规律:形状越”胖”(接近正方形),周长越小;越”瘦”(接近直线),周长越大
📕 华罗庚 · 等周长面积最大化
核心定理(小学版):在所有周长相同的矩形中,正方形面积最大。
例8 用40米铁丝围一个长方形菜地(靠墙一侧不需要铁丝),怎样围面积最大?
靠墙版本:只有三面用铁丝,设宽为 ,长为 :
- ,即
- 面积
- 当 时(),面积最大 = m²
规律:靠墙时,宽 = 长的一半,面积最大。
例9(📕华罗庚)将24cm的铁丝剪成3段,分别围成3个正方形,要使总面积最小,每段铁丝长是多少?
若三段相等(各8cm),各围成2cm正方形,总面积 cm²。 能不能更小?三段不等时总面积会增大(均值不等式原理)。
答:三段都是8cm时总面积最小,为 12 cm²。
练习:
- (📙)一个L形图,外框是8×5的长方形,缺去一个2×2的角,周长是多少?
- (📙)12个1×1的小方块,怎样拼成周长最小的长方形?
- (📕)用80米篱笆围一个紧靠房屋(一面借用房屋墙)的长方形菜园,最大面积是多少?
节点关系
长度单位(测量工具)
↓
周长(一维:边长之和)
↓ 📙 凹凸互补、等周长问题
↓ 📕 最优化(面积最大化)
面积(二维:围成的大小)
↓ 再升级
体积(三维:占据的空间)
🏛 数学史光点
| 人物 | 年代 | 关键词 |
|---|---|---|
| 古埃及人(Egyptians) | ~2000BCE | 实用测量,田地测量 |
| 阿基米德(Archimedes) | ~250BCE | 夹逼法(Method of Exhaustion),π的估算 |
Code & Rob · K12数学库 · 3年级, 2026