如图所示, 两个正方形并排放置, 右边正方形边长为 10, 则图中阴影部分的面积是( )。

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完整解法

1. 设未知数并用“整体减去空白”表示阴影三角形的面积

设左边正方形的边长为 aa,已知右边正方形的边长为 1010。
记左正方形顶点为 A,B,E,DA, B, E, D,右正方形顶点为 B,C,F,GB, C, F, G(其中 A,B,CA, B, C 在同一直线上)。
阴影部分为三角形 ΔDGC\Delta DGC。
观察图形,阴影部分的面积等于多边形 ADGCADGC 的面积减去直角三角形 ΔADC\Delta ADC 的面积:
S阴影=SADGC−SΔADCS_{\text{阴影}} = S_{ADGC} - S_{\Delta ADC}

2. 运用等积变形拆解并转化多边形 $ADGC$ 的面积

将多边形 ADGCADGC 拆分为 ΔADB\Delta ADB、ΔBDG\Delta BDG 和 ΔBGC\Delta BGC 三部分:
SADGC=SΔADB+SΔBDG+SΔBGCS_{ADGC} = S_{\Delta ADB} + S_{\Delta BDG} + S_{\Delta BGC}
对于 ΔBDG\Delta BDG 与 ΔBDC\Delta BDC:

  • ΔBDG\Delta BDG 以 BG=10BG = 10 为底,高为左边正方形的边长 AB=aAB = a;
  • ΔBDC\Delta BDC 以 BC=10BC = 10 为底,高为左边正方形的边长 AD=aAD = a。
    由于底与高分别相等,由等积变形可知:
    SΔBDG=SΔBDC=12×10×aS_{\Delta BDG} = S_{\Delta BDC} = \frac{1}{2} \times 10 \times a

3. 消去未知量 $a$,求出阴影部分的最终面积

因为 SΔADC=SΔADB+SΔBDCS_{\Delta ADC} = S_{\Delta ADB} + S_{\Delta BDC},代入多边形面积表达式中:
SADGC=SΔADB+SΔBDC+SΔBGC=SΔADC+SΔBGCS_{ADGC} = S_{\Delta ADB} + S_{\Delta BDC} + S_{\Delta BGC} = S_{\Delta ADC} + S_{\Delta BGC}
代入阴影面积关系式:
S阴影=(SΔADC+SΔBGC)−SΔADC=SΔBGCS_{\text{阴影}} = (S_{\Delta ADC} + S_{\Delta BGC}) - S_{\Delta ADC} = S_{\Delta BGC}
直角三角形 ΔBGC\Delta BGC 的两条直角边均为右边正方形的边长 1010:
S阴影=12×10×10=50S_{\text{阴影}} = \frac{1}{2} \times 10 \times 10 = 50

答案

5050

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