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小学奥数-直线型面积讲义图文版

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1. 熟练运用直线型面积的最基本性质——等积变形;

2.

熟练掌握直线型面积的两个模型: (1)等积变形 (2)鸟头模型

直线型面积求解是在以三角形、长方形、正方形、梯形等一些规则图形为基础上进行的。 最基本的思想是等积变形。

一、等积变形

①等底等高的两个三角形面积相等;

②两个三角形高相等,面积比等于它们的底之比; 两个三角形底相等,面积比等于它们的高之比; 如左图12::S S a b =

b

a

S 2S 1 D

C B

A

③夹在一组平行线之间的等积变形,如右上图ACD BCD S S =△△;

反之,如果ACD BCD S S =△△,则可知直线AB 平行于CD .

④等底等高的两个平行四边形面积相等(长方形和正方形可以看作特殊的平行四边形); ⑤三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半;

⑥两个平行四边形高相等,面积比等于它们的底之比;两个平行四边形底相等,面积比等于它们的高之比.

二、鸟头定理

两个三角形中有一个角相等或互补,这两个三角形叫做共角三角形. 共角三角形的面积比等于对应角(相等角或互补角)两夹边的乘积之比.

如图在ABC △中,,D E 分别是,AB AC 上的点如图 ⑴(或D 在BA 的延长线上,E 在AC 上), 则:():()ABC ADE S S AB AC AD AE =??△△

E

D

C

B

A

E

D

A

知识精讲

教学目标

第一讲 直线型面积(一)

板块一、等积变形

【例 1】 如图,长方形ABCD 的面积是56平方厘米,点E 、F 、G 分别是长方形ABCD 边上的中点,H 为

AD 边上的任意一点,求阴影部分的面积.

H

G

F

E D C

B

A

H

G

F

E D C

B

A

【解析】 本题是等底等高的两个三角形面积相等的应用.

连接BH 、CH . ∵AE EB =,

∴AEH BEH S S =△△.

同理,BFH CFH S S =△△,S =S CGH DGH ,

∴11

562822

ABCD S S ==?=阴影长方形(平方厘米).

【巩固】图中的E 、F 、G 分别是正方形ABCD 三条边的三等分点,如果正方形的边长是12,那么阴影部

分的面积是 .

E D G

C

F

B

A

65

43

21H

A B

F C

G D

E

【例 2】 如图,有三个正方形的顶点D 、G 、K 恰好在同一条直线上,其中正方形GFEB 的边长为10厘米,

求阴影部分的面积.

K

O Q

P

H G F E

D

C B A K O Q

P

H G

F E

D

C B

A

【解析】 对于这种几个正方形并排放在一起的图形,一般可以连接正方形同方向的对角线,连得的这些对角

线互相都是平行的,从而可以利用面积比例模型进行面积的转化.

如右图所示,连接FK 、GE 、BD ,则////BD GE FK ,根据几何五大模型中的面积比例模型,可得DGE BGE S S ??=,KGE FGE S S ??=,所以阴影部分的面积就等于正方形GFEB 的面积,即为210100=平方厘米.

【巩固】右图是由大、小两个正方形组成的,小正方形的边长是4厘米,求三角形ABC 的面积.

G

4A

B C

D

E

F

G

4A

B C

D

E

F

【巩固】(2008年西城实验考题)如图,ABCD 与AEFG 均为正方形,三角形ABH 的面积为6平方厘米,图

中阴影部分的面积为 .

A B

C

D E F

G

H

A B

C

D E

F

G

H

【巩固】正方形ABCD 和正方形CEFG ,且正方形ABCD 边长为10厘米,则图中阴影面积为多少平方厘米?

D G F

H

E C

B

A

A B

C

E

H

F G D

【例 3】 长方形ABCD 的面积为362cm ,E 、F 、G 为各边中点,H 为AD 边上任意一点,问阴影部分面

积是多少?

H

G

F E

D

C

B

A

【解析】 解法一:寻找可利用的条件,连接BH 、HC ,如下图:

H G

F E

D C B

A

可得:12EHB AHB S S ??=

、12FHB CHB S S ??=、1

2

DHG DHC S S ??=,而36ABCD AHB CHB CHD S S S S ???=++= 即11

()361822

EHB BHF DHG AHB CHB CHD S S S S S S ??????++=++=?=;

而EHB BHF DHG EBF S S S S S ????++=+阴影,11111

()()36 4.522228

EBF S BE BF AB BC ?=??=????=?=.

所以阴影部分的面积是:1818 4.513.5EBF S S ?=-=-=阴影

解法二:特殊点法.找H 的特殊点,把H 点与D 点重合,

那么图形就可变成右图:

G

A

B

C

D E F (H )

这样阴影部分的面积就是DEF ?的面积,根据鸟头定理,则有:

1111111

3636363613.52222222

ABCD AED BEF CFD S S S S S ???=---=-??-???-??=阴影.

【巩固】在边长为6厘米的正方形ABCD 内任取一点P ,将正方形的一组对边二等分,另一组对边三等分,

分别与P 点连接,求阴影部分面积.

P D

C

B

A

A B

C

D

(P )

P

D

C

B

A

【例 4】 (2007首届全国资优生思维能力测试)ABCD 是边长为12的正方形,如图所示,P 是内部任意一点,

4BL DM ==、5BK DN ==,那么阴影部分的面积是 .

P

N

M L

K

D C

B

A

(P )

A B

C D K L

M N

P

N

M L K

D C B

A

【解析】 (法1)特殊点法.由于P 是内部任意一点,不妨设P 点与A 点重合(如上中图),那么阴影部分就是

AMN ?和ALK ?.而AMN ?的面积为(125)4214-?÷=,ALK ?的面积为(124)5220-?÷=,所以阴影部分的面积为142034+=.

(法2)寻找可以利用的条件,连接AP 、BP 、CP 、DP 可得右上图所示:

则有:211

127222

PDC PAB ABCD S S S ??+==?=

同理可得:72PAD PBC S S ??+=;

而::4:121:3PDM PDC S S DM DC ??===,即1

3

PDM PDC S S ??=;

同理:13PBL PAB S S ??=,512PND PDA S S ??=,5

12

PBK PBC S S ??=;

所以:15

()()()()312

PDM PBL PND PBK PDC PAB PDA PBC S S S S S S S S ????????+++=+++

而()()()()PDM PBL PND PBK PNM PLK DNM BLK S S S S S S S S ????????+++=+++

阴影面积

1

45102

DNM BLK S S ??==??=;

所以阴影部分的面积是:

15

()()()312

PNM PLK PDC PAB PDA PBC DNM BLK S S S S S S S S ????????+=+++-+

即为:15

727210224302034312

?+?-?=+-=.

【例 5】 (2008年四中考题)如右图,AD DB =,AE EF FC ==,已知阴影部分面积为5平方厘米,ABC

?的面积是 平方厘米.

F

E D

C

B

A

F

E D

C

B

A

【解析】 连接CD .根据题意可知,DEF ?的面积为DAC ?面积的1

3

,DAC ?的面积为ABC ?面积的12,所

以DEF ?的面积为ABC ?面积的111

236

?=.而DEF ?的面积为5平方厘米,所以ABC ?的面积为

1

5306

÷=(平方厘米).

【巩固】图中三角形ABC 的面积是180平方厘米,D 是BC 的中点,AD 的长是AE 长的3倍,EF 的长是BF

长的3倍.那么三角形AEF 的面积是多少平方厘米?

F E

D

C

B

A

【例 6】 如图,大长方形由面积是12平方厘米、24平方厘米、36平方厘米、48平方厘米的四个小长方形

组合而成.求阴影部分的面积.

48cm 2

24cm 2

36cm 2

12cm 2

M

N

D

C B A

12cm 2

36cm 224cm 2

48cm 2

【解析】 如图,将大长方形的长的长度设为1,则12112364AB =

=+,241

24483

CD ==+,

所以1113412MN =-=,阴影部分面积为211

(12243648)5(cm )212

+++??=.

【例 7】 (2009年第七届”希望杯”二试六年级)如图,在三角形ABC 中,已知三角形ADE 、三角形DCE 、

三角形BCD 的面积分别是89,28,26.那么三角形DBE 的面积是 .

E

D

C

B A

【解析】 根据题意可知,8928117ADC

ADE DCE S S S ???=+=+=,

所以::26:1172:9BDC ADC BD AD S S ??===, 那么::2:9DBE ADE S S BD AD ??==,

故2227

89(901)2019S =?=-?=-=.

【例 8】 O 是长方形ABCD 内一点,已知OBC ?的面积是25cm ,OAB ?的面积是22cm ,求OBD ?的面积是

多少?

P

O

D C B

A

【解析】 由于ABCD 是长方形,所以12AOD BOC ABCD S S S ??+=,而1

2

ABD ABCD S S ?=,所以AOD BOC ABD S S S ???+=,

则BOC OAB OBD S S S ???=+,所以2523cm OBD BOC OAB S S S ???=-=-=.

【例 9】 如右图,过平行四边形ABCD 内的一点P 作边的平行线EF 、GH ,若PBD ?的面积为8平方分米,

求平行四边形PHCF 的面积比平行四边形PGAE 的面积大多少平方分米?

A B

C

D

E

F

G

H

P

A B

C

D

E

F

G

H P

【解析】 根据差不变原理,要求平行四边形PHCF 的面积与平行四边形PGAE 的面积差,相当于求平行四边

形BCFE 的面积与平行四边形ABHG 的面积差. 如右上图,连接CP 、AP .

由于1

2

BCP ADP ABP BDP ADP ABCD S S S S S S ?????+=++=,所以BCP ABP BDP S S S ???-=.

而12BCP BCFE S S ?=,1

2

ABP ABHG S S ?=,所以()2216BCFE ABHG BCP ABP BDP S S S S S ???-=-==(平方分米).

【例 10】 如右图,正方形ABCD 的面积是20,正三角形BPC ?的面积是15,求阴影BPD ?的面积.

P

D

C B

A

O

A

B C

D

P

【解析】 连接AC 交BD 于O 点,并连接PO .如下图所示,

可得//PO DC ,所以DPO ?与CPO ?面积相等(同底等高),所以有:

BPO CPO BPO PDO BPD S S S S S ?????+=+=,

因为11

20544

BOC ABCD S S ?==?=,所以15510BPD S ?=-=.

【巩固】如右图,正方形ABCD 的面积是12,正三角形BPC ?的面积是5,求阴影BPD ?的面积.

P

D

C B

A

O

A

B C

D

P

【例 11】 (2008年”华杯赛”决赛)右图中,ABCD 和CGEF 是两个正方形,AG 和CF 相交于H ,已知CH

等于CF 的三分之一,三角形CHG 的面积等于6平方厘米,求五边形ABGEF 的面积.

H

G F E D C B A

H

G

F E

D C

B A

【解析】 连接AC 、GF ,由于AC 与GF 平行,可知四边形ACGF 构成一个梯形.

由于HCG ?面积为6平方厘米,且CH 等于CF 的三分之一,所以CH 等于FH 的

1

2

,根据梯形蝴蝶定理或相似三角形性质,可知FHG ?的面积为12平方厘米,AHF ?的面积为6平方厘米,AHC ?的面积为3平方厘米.

那么正方形CGEF 的面积为()612236+?=平方厘米,所以其边长为6厘米.

又AFC ?的面积为639+=平方厘米,所以9263AD =?÷=(厘米),即正方形ABCD 的边长为3厘

米.那么,五边形ABGEF 的面积为:21

369349.52

++?=(平方厘米).

【例 12】 如图,已知长方形ADEF 的面积16,三角形ADB 的面积是3,三角形ACF 的面积是4,那么三角

形ABC 的面积是多少?

F E

D C

B A

F E

D C

B A F E

D C

B A

【解析】 方法一:连接对角线AE . ∵ADEF 是长方形

∴1

2

ADE AEF ADEF S S S ??==

38ADB ADE S DB DE S ??==, 1

2

ACF AEF S FC EF S ??== 5BE DE DB -1CE FE CF -

∴1515

162822

BEC S ?=???=

∴13

2

ABC ADEF ADB ACF CBE S S S S S ????=---= . 方法二:连接BF ,由图知1628ABF

S =÷=△,所以16835BEF S =--=△,又由4ACF S =△,恰好是

AEF △面积的一半,所以C 是EF 的中点,因此522.5B C E

B C F

S S ==÷=△△

,所以

16342.56

ABC S =---=△

【例 13】 (第七届”小机灵杯”数学竞赛五年级复赛)如图所示,三角形ABC 中,D 是AB 边的中点,E 是AC

边上的一点,且3AE EC =,O 为DC 与BE 的交点.若CEO ?的面积为a 平方厘米,BDO ?的面积为b 平方厘米.且b a -是2.5平方厘米,那么三角形ABC 的面积是 平方厘米.

E b

a

O

D C

B

A

【解析】 12ABC BCD BCO S S b S ???==+,14ABC BCE BCO S S a S ???==+,所以11

2.524ABC ABC S S b a ??-=-=(平方厘

米).所以 2.5410ABC S ?=?=(平方厘米).

【例 14】 如图,长方形ABCD 的面积是2平方厘米,2EC DE =,F 是DG 的中点.阴影部分的面积是多少

平方厘米?

G F

E D C

B

A

【解析】 如下图,连接FC ,DBF 、BFG 的面积相等,设为x 平方厘米;FGC 、DFC 的面积相等,设

为y 平方厘米,那么DEF 的面积为1

3

y 平方厘米.

x

y

y x G

F

E D

C

B

A

221B C D S x y =+= ,BDE 111

S =x+y=l 333?= .所以有0.531x y x y +=??

+=?

①②.比较②、①式,②式左边比①式左边多2x ,②式右边比①式右边大0.5,有20.5x =,即0.25x =,0.25y =.而阴影部分面积为

255

0.253312

y y +=?=平方厘米.

【例 15】 (2008年第一届”学而思杯”综合素质测评六年级2试)如图,45BC =,21AC =,ABC ?被分成

9个面积相等的小三角形,那么DI FK += .

K

J

I

H G

F

E D

C B A

【解析】 由题意可知,::2:9BAD ABC BD BC S S ??==,所以2

109

BD BC ==,35CD BC BD =-=;又

::2:5D I F D F

C D I D C S S ??==,所以2

145

DI DC ==,同样分析可得10FK =,所以141024DI FK +=+=.

【巩固】(2009年清华附中入学测试题)如图,在角MON 的两边上分别有A 、C 、E 及B 、D 、F 六个点,

并且OAB ?、ABC ?、BCD ?、CDE ?、DEF ?的面积都等于1,则DCF ?的面积等于 .

E

C

A

O

B

D F

M

N

【例 16】 (2009年四中入学测试题)如图,已知5CD =,7DE =,15EF =,6FG =,线段AB 将图形分成

两部分,左边部分面积是38,右边部分面积是65,那么三角形ADG 的面积是 .

G

F

E D

C B

A

A

B

C D

E F

G

【解析】 连接AF ,BD .

根据题意可知,571527CF =++=;715628DG =++=;

所以,1527BE CBF F S S ??=,1227BE CBF C S S ??=,2128AEG ADG S S ??=,7

28

AED ADG S S ??=,

于是:2115652827ADG CBF S S ??+=;712

382827

ADG CBF S S ??+=;

可得40ADG S ?=.故三角形ADG 的面积是40.

【例 17】 (2008年走美六年级初赛)如图所示,长方形ABCD 内的阴影部分的面积之和为70,8AB =,

15AD =,四边形EFGO 的面积为 .

O G

F

E

D

C

B

A

【解析】 利用图形中的包含关系可以先求出三角形AOE 、DOG 和四边形EFGO 的面积之和,以及三角形

AOE 和DOG 的面积之和,进而求出四边形EFGO 的面积.

由于长方形ABCD 的面积为158120?=,所以三角形BOC 的面积为1

120304

?=,所以三角形AOE 和

DOG 的面积之和为3

12070204

?-=;

又三角形AOE 、DOG 和四边形EFGO 的面积之和为111203024??

?-= ???

,所以四边形EFGO 的面积

为302010-=. 另解:从整体上来看,四边形EFGO 的面积=三角形AFC 面积+三角形BFD 面积-白色部分的面积,而三角形AFC 面积+三角形BFD 面积为长方形面积的一半,即60,白色部分的面积等于长方形面积减去阴影部分的面积,即1207050-=,所以四边形的面积为605010-=.

【巩固】(2008年”华杯赛”初赛)如图所示,矩形ABCD 的面积为24平方厘米.三角形ADM 与三角形BCN

的面积之和为7.8平方厘米,则四边形PMON 的面积是 平方厘米.

N

O

M

P

D

C

B

A

【例 18】 (清华附中分班考试题)如图,如果长方形ABCD 的面积是56平方厘米,那么四边形MNPQ 的面积

是多少平方厘米?

6

523

N

M

Q

P

D C B

A

3

3

6

5

23

N M

Q

P

D C

B A

【解析】 如图,过M 、N 、P 、Q 分别作长方形ABCD 的各边的平行线.易知交成中间的阴影正方形的边长

为3厘米,面积等于9平方厘米.设MQD ?、NAM ?、PBN ?、QCP ?的面积之和为S ,四边形MNPQ

的面积等于x ,则569x S x S +=??-=?

,解得32.5x =(平方厘米).

板块二 鸟头模型

【例 19】 如图在ABC △中,,D E 分别是,AB AC 上的点,且:2:5AD AB =,:4:7AE AC =,16ADE S =△平

方厘米,求ABC △的面积.

E

D

C

B

A

E

D

C

B

A

【解析】 连接BE ,::2:5(24):(54)ADE ABE S S AD AB ===??△△,

::4:7(45):(75)ABE ABC S S AE AC ===??△△,所以:(24):(75)ADE ABC S S =??△△,设8ADE S =△份,

则35ABC S =△份,16ADE S =△平方厘米,所以1份是2平方厘米,35份就是70平方厘米,ABC △的

面积是70平方厘米.由此我们得到一个重要的定理,共角定理:共角三角形的面积比等于对应角(相等角或互补角)两夹边的乘积之比 .

【巩固】如图,三角形ABC 被分成了甲(阴影部分)、乙两部分,4BD DC ==,3BE =,6AE =,乙部分面

积是甲部分面积的几倍?

E D

C

B

A

A B

C

D

E

【解析】 连接AD .

∵3BE =,6AE =

∴3AB BE =,3ABD BDE S S = 又∵4BD DC ==,

∴2ABC ABD S S = ,∴6ABC BDE S S = ,5S S =乙甲.

【例 20】 如图在ABC △中,D 在BA 的延长线上,E 在AC 上,且:5:2AB AD =,

:3:2AE EC =,12ADE S =△平方厘米,求ABC △的面积.

E

D

C

B

A E

D

C

B

A

【解析】 连接BE ,::2:5(23):(53)ADE ABE S S AD AB ===??△△

[]::3:(32)(35):(32)5ABE ABC S S AE AC ==+=?+?△△,

所以[]:(32):5(32)6:25ADE ABC S S =??+=△△,设6ADE S =△份,则25ABC S =△份,12ADE S =△平方厘米,所以1份是2平方厘米,25份就是50平方厘米,ABC △的面积是50平方厘米.由此我们得到

一个重要的定理,共角定理:共角三角形的面积比等于对应角(相等角或互补角)两夹边的乘积之比

积是多少?

A

B E

C D

D

C E

B A

【解析】 由于180ABC DBE ?

∠+∠=,所以可以用共角定理,设2AB =份,3BC =份,则5BE =份,

325BD =+=份,由共角定理:():()(23):(55)6:25ABC BDE S S AB BC BE BD =??=??=△△,设

6ABC S =△份,恰好是3平方厘米,所以1份是0.5平方厘米,25份就是250.512.5?=平方厘米,三角形BDE 的面积是12.5平方厘米

【例 22】 已知DEF △的面积为7平方厘米,,2,3BE CE AD BD CF AF ===,求ABC △的面积.

F

E

D C

B

A

【解析】 :():()(11):(23)1:6BDE ABC S S BD BE BA BC =??=??=△△,

:():()(13):(24)3:8CEF ABC S S CE CF CB CA =??=??=△△:():()(21):(34)1:6ADF ABC S S AD AF AB AC =??=??=△△

设24ABC S =△份,则4BDE S =△份,4ADF S =△份,9CEF S =△份,244497DEF S =---=△份,恰好是7平方厘米,所以24ABC S =△平方厘米

【例 23】 如图,已知三角形ABC 面积为1,延长AB 至D ,使BD AB =;延长BC 至E ,使2CE BC =;延

长CA 至F ,使3AF AC =,求三角形DEF 的面积.

F E

D

C

B A

A

B

C

D

E

F

【解析】 (法1)本题是性质的反复使用.

连接AE 、CD . ∵1

1

ABC DBC S S = ,1ABC S = , ∴S 1DBC = .

同理可得其它,最后三角形DEF 的面积18=.

(法2)用共角定理∵在ABC 和CFE 中,ACB ∠与FCE ∠互补, ∴111428ABC FCE S AC BC S FC CE ??===?? . 又1ABC S = ,所以8FCE S = . 同理可得6ADF S = ,3BDE S = .

【例 24】 如图,平行四边形ABCD ,BE AB =,2CF CB =,3GD DC =,4HA AD =,平行四边形ABCD 的

面积是2, 求平行四边形ABCD 与四边形EFGH 的面积比.

H

G

A

B C

D E

F

H

G

A B C

D E

F

【解析】 连接AC 、BD .根据共角定理

∵在ABC △和BFE △中,ABC ∠与FBE ∠互补,

∴111133

ABC FBE S AB BC S BE BF ??===??△△. 又1ABC S =△,所以3FBE S =△.

同理可得8GCF S =△,15DHG S =△,8AEH S =△.

所以8815+3+236EFGH AEH CFG DHG BEF ABCD S S S S S S =++++=++=△△△△.

所以213618

ABCD EFGH S S ==.

【例 25】 如图,将四边形ABCD 的四条边AB 、CB 、CD 、AD 分别延长两倍至点E 、F 、G 、H ,若四

边形ABCD 的面积为5,则四边形EFGH 的面积是 .

A B C

D E F G

H

A B C

D E

F G

H

【解析】 连接AC 、BD .

由于2BE AB =,2BF BC =,于是4BEF ABC S S ??=,同理4HDG ADC S S ??=.

于是444BEF HDG ABC ADC ABCD S S S S S ????+=+=.

再由于3AE AB =,3AH AD =,于是9AEH ABD S S ??=,同理9CFG CBD S S ??=. 于是999AEH CFG ABD CBD ABCD S S S S S ????+=+=.

那么491260EFGH BEF HDG AEH CFG ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD S S S S S S S S S S ????=+++-=+-==.

【例 26】 如图,1ABC S =△,5BC BD =,4AC EC =,DG GS SE ==,AF FG =.求FGS S .

S

G

F E C

B

A

【解析】 本题题目本身很简单,但它把本讲的两个重要知识点融合到一起,既可以看作是”当两个三角形有

一个角相等或互补时,这两个三角形的面积比等于夹这个角的两边长度的乘积比”的反复运用,也可以看作是找点,最妙的是其中包含了找点的3种情况.

最后求得FGS S △的面积为432111

5432210

FGS S

=????=△.

练习1. (第三届“华杯赛”初赛试题)一个长方形分成4个不同的三角形,绿色三角形面积占长方形面积的

15%,黄色三角形面积是221cm .问:长方形的面积是多少平方厘米?

绿

黄红

练习2. 如图,在平行四边形ABCD 中,EF 平行AC ,连结BE 、AE 、CF 、BF 那么与 BEC 等积的三角形一

共有哪几个三角形?

F D

E

C

B

A

练习3. (97迎春杯决赛)如图,长方形ABCD 的面积是1,M 是AD 边的中点,

N 在AB 边上,且2AN

BN =.

那么,阴影部分的面积是多少?

课后练习

练习4. 如图,三角形ABC 的面积是24,D 、E 和F 分别是BC 、AC 和AD 的中点.求三角形DEF 的面积.

F

E D

C

B

A

练习5. 如图,三角形ABC 中,AB 是AD 的5倍,AC 是AE 的3倍,如果三角形ADE 的面积等于1,那

么三角形ABC 的面积是多少?

E D C

B

A A

B C

D E

练习6. 如图,在ABC △中,延长AB 至D ,使BD AB =,延长BC 至E ,使1

2

CE BC =,F 是AC 的中点,

若ABC △的面积是2,则DEF △的面积是多少?

A B

C

D

E

F

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