最新 “等底等(同)高的两个三角形面积相等”性质的应用-精品
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2017秋初中数学利用三角形面积公式求解图形面积——巧用等底、等高三角形面积公式12S =⨯⨯底高,再熟悉不过了.掌握起来,貌似也非常容易.但要灵活运用,并不那么容易.先抛出一个问题,读者可以先思考,然后再读后续内容. 【学生问题】如图,已知M 是AB 的中点,N 是BC 上一点,且CN =2BN ,连接AN 与CM 相交于点O ,四边形BMON 的面积为7cm 2.求:(1)CO :OM ; (2)三角形ABC 的面积.这个题目,是2016年2月29日,一名七年级学生的问题.注意,是“七年级”学生的问题.已知有线段比,又要求线段比,不少老师自然会联想到用相似三角形.但是,七年级学生显然没有学过相似.那么,此阶段所具备的知识有哪些?三角形面积公式,可能还有方程或方程组知识.为解决上面问题,我们先将上面题目变式为几个小题目,以利后面更复杂问题的解答.【变式1】如图,已知M 是AB 的中点,N 是BC 上一点,且CN =2AN 与CM 相交于点O ,三角形ABC 的面积为30cm 2.求:(1)三角形AMC 的面积; (2)三角形ANC 的面积. 【变式1思路】利用三角形面积公式,有等底、等高. 很显然,三角形AMC 的面积=12⨯大三角形ABC 面积. 同理,再利用底边CN =2BN ,可得,三角形ANC 的面积=23⨯大三角形ABC 面积.【变式2】如图,已知M 是AB 的中点,N 是BC 上一点,且CN =2BN ,连接AN 与CM 相交于点O ,三角形ABC 的面积为30cm 2.求:三角形CON 面积与三角形AOM 面积之差.相信,有了变式1的基础,这个题目不是难题.可以用“补”的方法,补形为可求面积且有公共部分的三角形,如变式1题图,也可以补为右图形式.【变式3】如图,已知M 是AB 的中点,N 是BC 上一点,且CN =2BN AN 与CM 相交于点O ,三角形ABC 的面积为30cm 2.求:四边形BMON 的面积.【变式3思路】用“割”的方法,割四边形为两个三角形.再结合三角形面积公式,可以把相关三角形面积表示在下图中:于是有210315x y x y +=⎧⎨+=⎩这里,各部分面积如何表示出的呢?注意下面线段长度关系:CN=2BN方程组如何得到的呢?注意下面两个三角形面积:【变式3思路二】用一元一次方程.C于是,有3(10-2x )+x =15. 这里,根据S BCM=12S A BC =20列方程根据S AB N =13S A BC =10表示出SBONCC【变式4】如图,已知M 是AB 的中点,N 是BC 上一点,且CN =2BN ,连接AN与CM 相交于点O ,三角形ABC 的面积为30cm 2.求:图中阴影部分面积.相信,有了变式3的基础,这个问题不再是难题.回头再看【学生问题】,有了想法:于是,有()7225x y x y y+=⎧⎪⎨+=⎪⎩这里,()225x y y +=是如何得到的呢?请看下图:CN=2BN同样的,【学生问题】也可以用一元一次方程求解.NC表示出上图中面积关系,之后,用什么样的相等关系去列方程,方法不只一种,但都离不开与大三角形ABC 全面积的关系.读者可以尝试用不同方式试试.解决了上述学生问题,总结出,当只能利用三角形面积公式求解面积时,最重要的是,观察底边、高,找到等底、等高,或是找到底的比、高的比,将之与面积比相联.在小学6年级至和初中8年级上册阶段,几乎都不能利用相似知识.以下,按题目难易和变化,给出一些问题(侧重初中方程解法),以利读者触类旁通.EB【题目1.】如图,△ADE 中,BD =3AB ,CE =5AC , △ABC △ADE 的面积.这里,连接BE ,或CD 都可以找到面积关系,表示在下图中.A A【题目2.】如图,△ABC 的面积是5,BD =2CD ,AF =DF ,积.【题目2.思路】这里,相关三角形面积在图中表示出.为方便理解,按表示的顺序分步画图.A B于是,有2(2)25y x x y -++=,y 可求. 【题目2.思路二】y )A B于是,有()2253112523y x x y ⎧=⨯⎪⎪⎨⎪++=⨯⎪⎩【题目2.思路三】2(AB x x BA于是,有122252533x x ⎡⎤⎛⎫⨯--=⨯⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦【题目3.】如图,AD 、BE 、CF 把△ABC 分成6个小三角形,其中3个小三角形的面积已在图上标明,求△ABC 的面积.【题目3.思路】这里,需从已知面积,发现线段长度关系,再将线段长度关系转化为面积关系.面积40:30,于是有BD:CD =4:3面积2:1,于是有OB =2OE于是,有()240:(75)4:3x x ++=下面一个题目,是某年北京西城区七年级下期末数学试题.题目通过阅读理解的形式,为答题者提供了更为完整的思考路径,在解答题目的同时,也学到方法.作为本文结束的最后一题,也是本文的总结.【题目4.】 阅读理解如图a ,在△ABC 中,D 是BC 的中点,如果ABC S ∆表示△ABC 的面积,则由等底等高的三角形的面积相等,可得12ABD ACD ABC S S S ∆∆∆==.同理,如图b ,在△ABC 中,D 、E 是BC 的三等分点,可得13ABD ADE AEC ABC S S S S ∆∆∆∆===图 b图 a结论应用已知:△ABC 的面积为42,请利用上面的结论解决下列问题:(1)如图1,若D 、E 分别是AB 、AC 的中点,CD 与BE 交于点F ,△DBF 的面积为______;类比推广(2)如图2,若D 、E 是AB 的三等分点,F 、G 是AC 的三等分点,CD 分别交BF 、BG 于M 、N ,CE 分别交BF 、BG 于P 、Q ,求△BEP 的面积;图2(3)如图3,问题(2)中的条件不变,求四边形EPMD的面积.图3【题目4.思路】(1)图 1图 1图 1于是,有221221x yx y+=⎧⎨+=⎩(2)图2图2图2于是,有3142328x yx y+=⎧⎨+=⎩,解得x=2.(3)图3图3图3第(2)问已求出△BEP 的面积,于是,图3中只需要求出x+y 即可. 有314314x y x y +=⎧⎨+=⎩两式相加,得4x +4y =28,所以x +y =7,所以,四边形EPMD 面积为5.。
2022-2023学年浙教版数学八上期中复习专题4 三角形全等的性质与判定一、单选(每题2分,共24分)1.(2019八上·嵊州月考)下列图形是全等图形的是()A.B.C.D.2.(2021八上·温州期中)如图,△ABC≅△DEC,点B,C,D在同一条直线上,CE=2,CD=4,则BD的长是()A.4.5B.5C.5.5D.63.(2021八上·诸暨期中)已知图中的两个三角形全等,则∠α等于()A.50°B.60°C.70°D.80°4.(2019八上·鄞州期中)某实验室有一块三角形玻璃,被摔成如图所示的四块,胡老师想去店里买一块形状、大小与原来一样的玻璃,胡老师要带的玻璃编号是()A.1B.2C.3D.45.(2021八上·温州期中)如图,∠ABC∠∠DEF,BC=12,EC=7,则CF的长为()A.5B.6C.7D.86.(2021八上·义乌期中)如图,已知∠OAB∠∠OCD,若OA=4,∠AOB=35°,∠OCA=62°,则下列结论不一定正确的是()A.∠BDO=62°B.∠BOC=21°C.CD∠OA D.OC=47.(2021八上·温州期中)下列命题是假命题的是()A.等底等高的两个三角形面积相等B.两个全等三角形的面积相等C.面积相等的两个三角形全等D.等腰三角形底边上的高线和中线互相重合8.(2021八上·温州期中)如图,BP平分∠ABC,D为BP上一点,点E,F分别在BA,BC上,且满足DE=DF.若∠BED=140°,则∠BFD的度数是()A.40°B.50°C.60°D.70°9.(2021八上·鄞州期末)如图,在OA,OB上分别截取OD,OE使OD=OE,再分别以点D、E为圆心,大于12DE长为半径作弧,两弧在∠AOB内交于点C,射线OC就是∠AOB的角平分线.理由是连结CD,CE,证∠COD∠∠COE得∠COD=∠COE.证∠COD∠∠COE的条件是()A.SAS B.AAS C.ASA D.SSS10.(2022八上·柯桥期末)如图,已知AB=AD,AC=AE,若要判定∠ABC∠∠ADE,则下列添加的条件中正确的是()A.∠1=∠DAC B.∠B=∠D C.∠1=∠2D.∠C=∠E 11.(2021八上·台州期中)如图,已知∠1=∠2,添加一个条件,使得△ABC∠ △ADC,下列条件添加错误的是()A.∠B=∠D B.BC=DC C.AB=AD D.∠3=∠4 12.(2021八上·诸暨期中)下列条件中,不能判定两个三角形全等的是()A.有一个锐角相等和一组边相等的直角三角形B.底边和底边上高线对应相等的等腰三角形C.顶角和底边相等的等腰三角形D.一条直角边和一条斜边对应相等的直角三角形二、解答题(共12题,共84分)13.(2019八上·余姚期中)如图甲,正方形被划分成16个全等的三角形,将其中若干个三角形涂黑,且满足下列条件:∠涂黑部分的面积是原正方形面积的一半;∠涂黑部分成轴对称图形.如图乙是一种涂法,请在图1~3中分别设计另外三种涂法.(在所设计的图案中,若涂黑部分全等,则认为是同一种涂法,如图乙与图丙)14.(2020八上·吴兴期中)图①和图②是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的长均为1.请分别画出符合要求的图形,所画图形的各顶点必须与方格纸中的小正方形的顶点重合.(1)请在图①中出一个面积为3的等腰三角形;(2)请在图②中画出一个与∠ABC全等的三角形ABD.15.(2021八上·温州期中)已知:如图,在∠ABC、∠ADE中,∠BAC=∠DAE=50°,AB=AC,AD =AE,连结BD、CE,BD所在直线交CE、AC分别于点F、G.(1)求证:∠BAD∠∠CAE;(2)求∠BFC的度数.16.(2021八上·余杭月考)如图∠ADF∠∠BCE,∠B=40°,∠F=22°,BC=2cm,CD=1cm.求:(1)∠1的度数;(2)AC的长.17.(2021八上·拱墅期中)已知:点O到∠ABC的两边AB、AC所在直线的距离OE、OF相等,且OB=OC.(1)如图,若点O在边BC上,求证:AB=AC;(2)如图,若点O在∠ABC的内部,则(1)中的结论还成立吗?若成立,请证明;若不成立,说明理由;(3)若点O在∠ABC的外部,则(1)的结论还成立吗?请画图表示.18.(2021八上·鹿城期中)问题情境:如图1,在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AD∠BC于点D,可知:∠BAD=∠C(不需要证明);(1)特例探究:如图2,∠MAN=90°,射线AE在这个角的内部,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,且AB=AC,CF∠AE于点F,BD∠AE于点D.证明:∠ABD∠∠CAF;(2)归纳证明:如图3,点B,C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD 上,∠1、∠2分别是∠ABE、∠CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:∠ABE∠∠CAF;(3)拓展应用:如图4,在∠ABC中,AB=AC,AB>BC.点D在边BC上,CD=2BD,点E、F 在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC.若∠ABC的面积为3,则∠ACF与∠BDE的面积之和为. 19.(2021八上·瑞安期中)已知:如图,点D在∠ABC的外部,点C在DE边上,BC与AD交于点O.∠1=∠2=∠3,AB=AD.求证:∠ACE是等腰三角形.证明:∵∠1=∠3(),∴∠1+∠CAD=∠3+∠CAD,即∠BAC=∠_▲_.∵∠1=∠2,∠▲_=∠COD,∴180°﹣∠1﹣∠AOB=180°﹣∠2﹣∠COD,即∠B=∠D.又∵AB=AD,∴∠ABC∠∠ADE(),∴AC=AE(),∴∠ACE是等腰三角形().20.(2021八上·绍兴期中)已知:如图1,线段AD=5,点B从点A出发沿射线AD方向运动,以AB为底作等腰∠ABC,使得AC=BC=35AB.(1)如图2,当AB=10时,求证:CD∠AB;(2)当∠BCD是以BC为腰的等腰三角形时,求BC的长;(3)当AB>5时,在线段BC上是否存在点E,使得∠BDE与∠ACD全等,若存在,求出BC的长;若不存在,请说明理由;(4)作点A关于直线CD的对称点A′,连结CA′当CA′∠AB时,求CA′=(请直接写出答案).21.(2021八上·绍兴期中)【问题情境】在等边∠ABC的两边AB,AC上分别有两点M,N,点D为∠ABC外一点,且∠MDN=60°,∠BDC =120°,BD=DC.【特例探究】如图1,当DM=DN时,(1)∠MDB=度;(2)MN与BM,NC之间的数量关系为;(3)【归纳证明】如图2,当DM≠DN时,猜想MN与BM,NC之间的数量关系,并加以证明.(4)【拓展应用】∠AMN的周长与∠ABC的周长的比为.22.(2021八上·萧山期中)已知:如图1,在等边三角形ABC的BC,AC边上各取一点P,Q,使BP=CQ,AP,BQ相交于点O.(1)求证:∠ABP∠∠BCQ;(2)求∠BOP的度数;(3)如图2,沿AB将∠ABC折叠得到∠ABD连结OD交AB于点H,求∠BOD的度数;(4)请你直接写出DO、AO、BO之间的数量关系.23.(2021八上·金东期中)如图1,已知直线l垂直线段AB于点B,点P是直线l上异于点B的一个动点,线段AP绕点P顺时针旋转90°得到线段CP,线段BP绕点P逆时针旋转90°得到线段DP,连结AC,BD,CD,CD与直线l交于点E,AB=4.(1)如图2,过点C作直线l的垂线,垂足为F.①求证:△ABP≌△PFC.②求PE的长.(2)在点P的运动过程中,点P,E,B三点中,是否存在其中一点恰是另外两点为端点的线段的中点,若存在,求出相应CD的长.若不存在,说明相应理由.24.(2021八上·温州期中)问题情境:如图①,在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AD∠BC于点D,可知:∠BAD=∠C(不需要证明);(1)特例探究:如图②,∠MAN=90°,射线AE在这个角的内部,点B、C在∠MAN的边AM、AN上,且AB=AC,CF∠AE于点F,BD∠AE于点D.证明:∠ABD∠∠CAF;(2)归纳证明:如图③,点B,C在∠MAN的边AM、AN上,点E,F在∠MAN内部的射线AD上,∠1、∠2分别是∠ABE、∠CAF的外角.已知AB=AC,∠1=∠2=∠BAC.求证:∠ABE∠∠CAF;(3)拓展应用:如图④,在∠ABC中,AB=AC,A B>BC.点D在边BC上,CD=2BD,点E、F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC.若∠ABC的面积为3,则∠ACF与∠BDE的面积之和为.答案解析部分1.【答案】C【知识点】全等图形【解析】【解答】解:A、两个圆不一样大,不是全等图形,不符合题意;B、两个三角形最大角分别是直角和钝角,不符合题意;C、两个图形放置的方位不一致,但图形的大小一样,形状相同,是全等图形,符合题意;D、两个正方形的大小不一样,不是全等图形;故答案为:C .【分析】只有形状相同,大小相等的两个图形才全等, 据此分别分析和判断.2.【答案】D【知识点】三角形全等及其性质【解析】【解答】解:∵△ABC≅△DEC,∴BC=EC=2,AC=CD=4,∴BD=BC+CD=2+4=6.故答案为:D.【分析】由全等三角形的性质可得BC=EC=2,AC=CD=4,然后根据BD=BC+CD进行计算. 3.【答案】C【知识点】三角形内角和定理;三角形全等及其性质【解析】【解答】解:∵两个三角形全等,∴∠α=180°﹣50°﹣60°=70°.故答案为:C.【分析】根据全等三角形的对应角相等以及内角和定理进行求解.4.【答案】B【知识点】全等三角形的应用【解析】【解答】解:第一块,仅保留了原三角形的部分边,故该块不行;第二块,不但保留了原三角形的两个角还保留了其中一个边,所以符合ASA判定,所以应该拿这块去;第三块,仅保留了原三角形的一部分边,所以该块不行;第四块,仅保留了原三角形的一个角和部分边,不符合任何判定方法;故答案为:B.【分析】显然第②块中保留了原三角形的三个完整条件,根据ASA可以证出所买的三角形与原三角形全等.5.【答案】A【知识点】三角形全等及其性质【解析】【解答】解:∵∠ABC∠∠DEF,∴BC=EF,又BC=12,∴EF=12,∴EC=7,∴CF=EF﹣EC=12﹣7=5.故答案为:A.【分析】由全等三角形的性质可得BC=EF=12,然后根据CF=EF-EC进行计算.6.【答案】C【知识点】三角形内角和定理;三角形全等及其性质;等腰三角形的性质【解析】【解答】解:∵∠OAB∠∠OCD,∴OA=OC=4,OB=OD,故D不符合题意;∴∠AOB=∠DOC=35°,∵OA=OC,∴∠ACO=∠OAC=62°,∴∠AOC=180°-∠ACO-∠OAC=180°-62°-62°=56°,∴∠BOC=∠AOC-∠AOB=56°-35°=21°,故B不符合题意;∴∠BOD=∠DOC+∠BOC=35°+21°=56°;∵OB=OD∴∠BDO=∠OBD=(180°-56°)÷2=62°,故A不符合题意;∠DCO≠∠COA,∴CD不平行于OA,故C符合题意;故答案为:C.【分析】利用全等三角形的性质可求出OC的长及∠DOC的度数,可对D作出判断;同时可证得OA=OC,OB=OD,利用等腰三角形的性质可得到∠ACO=∠OAC=62°,利用三角形的内角和定理求出∠AOC的度数,即可得到∠BOD的度数,可对B作出判断;再求出∠BDO的度数,可对A作出判断;利用已知不能证明∠DCO≠∠COA,可对C作出判断.7.【答案】C【知识点】三角形的面积;三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等腰三角形的性质;真命题与假命题【解析】【解答】解:A、根据三角形面积公式可知,等底等高的两个三角形面积相等,正确;B、∵两个全等三角形等大,∴两个全等三角形的面积相等,正确;C、面积相等的两个三角形不一定全等,如同底等高的直角三角形和等边三角形面积相等,但不全等,错误;D、等腰三角形三线合一,即底边上的高、中线和顶角平分线重合,正确;综上,C是假命题.故答案为:C.【分析】等底同高的两个三角形面积显然相等;等大的两个三角形面积显然相等;根据同底等高两三角形面积相等举一个反例,即可判断C;根据等腰三角形的性质判断D.8.【答案】A【知识点】直角三角形全等的判定(HL);角平分线的性质【解析】【解答】解:过点D作DM∠BC于点M,DG∠AB于点G,∴∠EGD=∠FMD=90°,∵BP平分∠ABC,∴DG=DM,在Rt∠EGD和∠FMD中,{DE=DFDG=DM∴Rt∠EGD∠∠FMD(HL)∴∠DEG=∠BFD∵∠BED+∠DEG=140°,∴∠DEG=180°-140°=40°,∴∠BFD=40°.故答案为:A.【分析】过点D作DM∠BC于点M,DG∠AB于点G,利用垂直的定义可证得∠EGD=∠FMD=90°,利用角平分线的性质可知DG=DM;利用HL证明Rt∠EGD∠∠FMD,利用全等三角形的性质可得到∠DEG=∠BFD;然后利用补角的性质可求出∠BFD的度数.9.【答案】D【知识点】三角形全等的判定(SSS)【解析】【解答】解:在∠COE和∠COD中,{OC=OC OE=OD CE=CD,∴∠COE∠∠COD(SSS).故答案为:D.【分析】由作图步骤可知:CE=CD,根据已知条件可知OE=OD,然后结合全等三角形的判定定理进行解答.10.【答案】C【知识点】三角形全等的判定(SAS)【解析】【解答】解:∵AB=AD,AC=AE,则可通过∠1=∠2,得到∠BAC=∠DAE,利用SAS证明∠ABC∠∠ADE.故答案为:C.【分析】根据角的和差关系可得∠BAC=∠DAE,然后根据全等三角形的判定定理进行解答. 11.【答案】B【知识点】三角形全等的判定【解析】【解答】解:A、在∠ABC和∠ADC中,{∠1=∠2∠B=∠DAC=AC,∴∠ABC∠∠ADC(AAS),正确,不符合题意;B、ASS两三角形不一定全等,错误符合题意;C 、在∠ABC 和∠ADC 中,{AB =AD∠1=∠2AC =AC ,∴∠ABC∠∠ADC (SAS ),正确,不符合题意;D 、在∠ABC 和∠ADC 中,{∠3=∠4AC =AC ∠1=∠2,∴∠ABC∠∠ADC (ASA ),正确,不符合题意.故答案为:B.【分析】三角形全等的判定定理有:边角边、角角边、角边角和边边边定理,逐项分析即可判断.12.【答案】A【知识点】三角形全等的判定【解析】【解答】解:当等腰三角形的底边与底边上的高对应相等时,由勾股定理可得腰长相等,则根据SSS 可判断:底边和底边上高线对应相等的等腰三角形全等,故B 不满足题意;当顶角相等时,根据等腰三角形的性质和内角和定理可得底角相等,根据ASA 或AAS 可判断C 中两个三角形全等,故C 不满足题意;利用HL 可知: 一条直角边和一条斜边对应相等的两个直角三角形全等,故D 不满足题意. 故答案为:A.【分析】根据全等三角形的判定定理进行判断.13.【答案】解:(答案不唯一)【知识点】全等图形;轴对称图形【解析】【分析】(1)抓住已知条件:涂黑部分的面积是原正方形面积的一半,只需涂黑8个三角形即可。
三角形的等高模型例题精讲在实际问题的研究中,我们还会常常用到以下结论: 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 =baS 2S 1 DC BA③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.【例题1】你有多少种方法将任意一个三角形分成:⑴ 3个面积相等的三角形;⑵ 4个面积相等的三角形;⑶6个面积相等的三角形.【解析】⑴ 如下图,D 、E 是BC 的三等分点,F 、G 分别是对应线段的中点,答案不唯一:CEDBAFC DB A G DB A⑵ 如下图,答案不唯一,以下仅供参考:⑸⑷⑶⑵⑴⑶如下图,答案不唯一,以下仅供参考:【例题2】如图,BD 长12厘米,DC 长4厘米,B 、C 和D 在同一条直线上.⑴ 求三角形ABC 的面积是三角形ABD 面积的多少倍? ⑵ 求三角形ABD 的面积是三角形ADC 面积的多少倍?CDBA【解析】因为三角形ABD 、三角形ABC 和三角形ADC 在分别以BD 、BC 和DC 为底时,它们的高都是从A 点向BC 边上所作的垂线,也就是说三个三角形的高相等. 于是:三角形ABD 的面积=12高÷2=6×高 三角形ABC 的面积=(12+4)×高÷2=8×高 三角形ADC 的面积=4×高÷2=2×高所以,三角形ABC 的面积是三角形ABD 面积的4/3倍; 三角形ABD 的面积是三角形ADC 面积的3倍.【例题3】如右图,ABFE 和CDEF 都是矩形,AB 的长是4厘米,BC 的长是3厘米,那么图中阴影部分的面积是 平方厘米.【解析】图中阴影部分的面积等于长方形ABCD 面积的一半,即4×3÷2=6(平方厘米).【巩固1】如图所示,平行四边形的面积是50平方厘米,则阴影部分的面积是 平方厘米.【解析】根据面积比例模型,可知图中空白三角形面积等于平行四边形面积的一半,所以阴影部分的面积也等于 平行四边形面积的一半,为50÷2=25平方厘米.【巩固2】如下图,长方形AFEB 和长方形FDCE 拼成了长方形ABCD ,长方形ABCD 的长是20,宽是12,则它内部阴影部分的面积是 .F E CBA【解析】 根据面积比例模型可知阴影部分面积等于长方形面积的一半,为20×12÷120.【例题4】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.E BAE BA【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 , ∴S △AEH =S △BEH同理,S △BFH =S △CFH ,S △CGH =S △DGH ,∴S 阴影=S 长ABCD ÷2=56÷2=28(平方厘米).【巩固3】图中的EFG 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 GCFBBF CG E【解析】把另外三个三等分点标出之后,正方形的3个边就都被分成了相等的三段.把H 和这些分点以及正方形的顶点相连,把整个正方形分割成了9个形状 各不相同的三角形.这9个三角形的底边分别是在正方形的3个边上,它们 的长度都是正方形边长的三分之一.阴影部分被分割成了3个三角形,右边三角形的面积和第1第2个三角形相等:中间三角形的面积和第3第4个 三角形相等;左边三角形的面积和第5个第6个三角形相等.因此这3个阴影三角形的面积分别是ABH 、BCH 和CDH 的三分之一,因此全部阴影的总面积就等于正方形面积的三分之一.正方形的面积是144,阴影部分的面积就是48.【例题5】长方形ABCD 的面积为36平方厘米,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?E【解析】寻找可利用的条件, 连接BH 、HC ,如下图:E可得:12EHB AHB S S ∆∆=、12FHB CHB S S ∆∆=、12DHG DHC S S ∆∆=,而36ABCD AHB CHB CHD S S S S ∆∆∆=++= 即11()361822EHB 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 4.522228EBF S BE BF AB BC ∆=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯=.所以阴影部分的面积是:1818 4.513.5EBF S S ∆=-=-=阴影【巩固4】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.【解析】连接PA 、PC .由于△PAD 与△PBC 的面积之和等于正方形ABCD 面积的一半,所以上、下两个阴影三角形的面积之和等于正方形ABCD 面积的1/4,同理可知左、右两个阴影三角形的面积之和等于正方形ABCD 面积的1/6,所以阴影部分的面积为6×6×(1/4+1/6)=15平方厘米.【例题6】如右图,E 在AD 上,AD 垂直BC ,AD=12厘米,DE=3厘米.求三角形ABC 的面积是三角形EBC 面积的几倍?EDCBA【解析】因为AD 垂直于BC ,所以当BC 为三角形ABC 和三角形EBC 的底时,AD 是三角形ABC 的高,ED 是三角形EBC 的高, 于是:三角形ABC 的面积=BC×12÷2=BC×6 三角形EBC 的面积=BC×3÷2=BC×1.5所以三角形ABC 的面积是三角形EBC 的面积的4倍.【巩固5】如图,在三角形ABC 中,D 是BC 中点,E 是AD 中点,连结BE 、CE ,那么与三角形ABE 等积的三角形一共有哪几个三角形?ED C BA【解析】3个,△AEC 、△BED 、△DEC .【例题7】如图,在平行四边形ABCD 中,EF 平行AC ,连结BE 、AE 、CF 、BF 那么与三角形BEC 等积的三角形一共有哪几个三角形?F DECBA【解析】△AEC 、△AFC 、△ABF .【巩固6】如图,在梯形ABCD 中,共有八个三角形,其中面积相等的三角形共有哪几对?ODBA【解析】△ABD 与△ACD ,△ABC 与△DBC ,△ABO 与△DCO .【例题8】如图,三角形ABC 的面积为1,其中AE=3AB ,BD=2BC ,三角形BDE 的面积是多少?AB EC DC E B A【解析】连接CE ,∵AE=3AB ,∴BE=2AB ,S △BCE=2S △ACB 又∵BD=2BC ,∴S △BDE =2△BCE =4S △ABC =4.【巩固7】如右图,AD=DB ,AE=EF=FC ,已知阴影部分面积为5平方厘米,三角形ABC 的面积是 平方厘米.AA【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1/2,所以△DEF 的面积为△ABC面积的1/2×1/3=1/6.而△DEF 的面积为5平方厘米,所以△ABC 的面积为5÷1/6=30(平方厘米).【例题9】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?CB【解析】,△ABD,△ABC 等高,所以面积的比为底的比,有S △ABD :S △ABC =BD:BC=1:2, 所以S △ABD =S △ABC ÷2=180÷2=90(平方厘米).同理有S △ABE =90 S △ABE =90×1/3=30(平方厘米),S △AEF =30×3/4=22.5 (平方厘米). 即三角形AEF 的面积是22.5平方厘米.【巩固8】如图,在长方形ABCD 中,Y 是BD 的中点,Z 是DY 的中点,如果AB=24厘米,BC=8厘米,求三角形ZCY 的面积.ABC DZ Y【解析】∵Y 是BD 的中点,Z 是DY 的中点,∴ZY=1/2×1/2×DB,S △ZCY =S △DCB ÷4, 又∵ABCD 是长方形,∴S △ZCY =S △DCB ÷4=1/4×1/2×S 长BCD=24 (平方厘米).【例题10】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.FE DCBA【解析】三角形ADC 的面积是三角形ABC 面积的一半24÷2=12, 三角形ADE 又是三角形ADC 面积的一半12÷2=6.三角形FED 的面积是三角形ADE 面积的一半,所以三角形 FED 的面积6÷2=3.【巩固9】如图,在三角形ABC 中,BC=8厘米,高是6厘米,E 、F 分别为AB 和AC 的中点,那么三角形EBF 的面积是多少平方厘米?FE CBA【解析】∵F 是AC 的中点 ∴S △ABC=2S △ABF 同理S △ABF =2S △BEF∴S △BEF =S △ABC ÷4=8×6÷2÷4=6(平方厘米).【例题11】如图ABCD 是一个长方形,点E 、F 和G 分别是它们所在边的中点.如果长方形的面积是36个平方单位,求三角形EFG 的面积是多少个平方单位.FE GD C B AFEGD C B A【解析】如右图分割后可得,S △EFG =S 长方形DEFG ÷2=S 长方形ABCD ÷4=36÷4=9(平方单位).【巩固10】如图,长方形ABCD 的面积是1,M 是QD 边的中点,N 在AB 边上,且2AN=BN.那么,阴影部分的面积是多少?ANBDCCDBNA【解析】连接BM,因为M是中点所以△ABM的面积为1/4又因为2AN=BN,所以△BDC的面积为1/4×1/3=1/12,又因为△BDC面积为1/2,所以阴影部分的面积为:1-1/12-1/2=5/12.。
三角形的中线与面积的三个重要结论三角形的中线与三角形的面积有着密切的关系,下面就来探讨一下这个话题.一、三角形的中线与面积1、三角形的一条中线与面积如图1,AD 是三角形ABC 的中线,则ABD S 三角形=ACD S 三角形=21ABC S 三角形.证明:因为AD 是三角形的中线,所以BD=CD ,过点A 作AE ⊥BC ,垂足为E ,则ABD S 三角形=21×BD ×AE,ACD S 三角形=21×CD ×AE ,所以ABD S 三角形=ACD S 三角形, 所以ABD S 三角形=ACD S 三角形=21ABC S 三角形. 由此得到如下结论:1、等底同高的两个三角形面积相等.2、三角形的一条中线分原来三角形所成的两个三角形面积相等.2、三角形的二条中线与面积如图2,AD ,BE 是三角形ABC 的中线,则①BDF S 三角形=AEF S 三角形;②ABF S 三角形=CDFE S 四边形; ③ABF S 三角形=CDFE S 四边形=2BDF S 三角形=2AEF S 三角形=31ABC S 三角形.证明:因为AD 、BE 是三角形的中线,所以ABD S 三角形=ACD S 三角形,ABE S 三角形=BCE S 三角形, 所以BDF S 三角形+ABF S 三角形=AEF S 三角形+CDFE S 四边形---(1),AEF S 三角形+ABF S 三角形=BDF S 三角形+CDFE S 四边形——-(2),(1)—(2)得 BDF S 三角形-AEF S 三角形=AEF S 三角形-BDF S 三角形,所以BDF S 三角形=AEF S 三角形; 因为BDF S 三角形+ABF S 三角形=AEF S 三角形+CDFE S 四边形,所以ABF S 三角形=CDFE S 四边形;如图2,连接CF ,易得BDF S 三角形=CDF S 三角形=AEF S 三角形=CEF S 三角形,所以ABF S 三角形=CDFE S 四边形=2BDF S 三角形=2AEF S 三角形=31ABC S 三角形. 由此得到如下结论:1、三角形的两条中线分原来三角形所成的四个图形中,对顶的两个图形面积相等.2、三角形的两条中线分原来三角形所成的四个图形中,四边形的面积等于不对顶三角形面积的2倍.3、三角形的三条中线与面积如图3,AD ,BE,CF 是三角形ABC 的中线,设△BGD 的面积为1S ,△BGF 的面积为2S ,△AGF 的面积为3S ,△AGE 的面积为4S ,△CGE 的面积为5S ,△CGD 的面积为6S ,△ABC 的面积为S.则1S =2S =3S =4S =5S =6S =61S.证明:因为AD 是三角形ABC 的中线,所以BD=CD ,因为三角形ABD 和三角形ACD 的高相同,所以三角形ABD 的面积和三角形ACD 的面积相等,即1S +2S +3S =4S +5S +6S .因为三角形BGD 和三角形CGD 的高也是相同的,所以两个三角形的面积相等即1S =6S .所以2S +3S =4S +5S .因为三角形BGF 和三角形AGF 的高相同,BF=AF ,所以AFh BFh 2121 ,其中h 是点G 到AB 的距离,所以2S =3S ,同理可证4S =5S ,所以23S =24S ,所以3S =4S , 所以2S =3S =4S =5S ,同理可证1S =2S =3S =6S .所以1S =2S =3S =4S =5S =6S .因为三角形ABC 的面积为S ,所以1S =2S =3S =4S =5S =6S =61S. 由此我们得到如下结论:三角形的三条中线分三角形成六个小三角形,则六个小三角形的面积相等,等于三角形面积的六分之一.二、结论在解题中的应用例1 (2015•广东省)如图4,△ABC 三边的中线AD ,BE ,CF 的公共点G ,若三角形ABC 的面积为12,则图中阴影部分面积是 .分析:这是三条中线分割三角形的情形,每一个小三角形的面积是相等,且等于原来三角形面积的61,2个就是面积的31. 解:因为三角形ABC 的面积为12,所以阴影部分的面积为31×12=4. 例2 三角形的一条中线把其面积等分,试用这条规律完成下面问题:(1)把一个三角形分成面积相等的4块(至少给出两种方法);(2)在一块均匀的三角形草地上,恰好可放养84只羊,如图5,现被两条中线分成4块, 则四边形的一块(阴影部分)恰好可放养几只羊?分析:抓住等底同高的两个三角形面积相等,依托三角形的中线性质,完成求解.解:(1)此题的答案不是唯一的,只要分割的方法合理就可以,下面给出了几种分割方法,供同学们学习时,参考.(2)根据中线分割图形与原来三角形面积之间关系知道,四边形的面积是整个图形面积的三分之一,因为是均匀分布,所以这块面积应该有 31×84=28(只)羊. 例3 如图6 所示,在△ABC 中,已知点D ,E ,F 分别为边BC ,AD ,CE 的中点, 且ABC S =42cm ,则S 阴影等于________.解:因为点D 是BC 的中点,所以ACD ABD S S =12ABC S =12×4=2. 因为点E 是AD 的中点,所以BED S S 12ABD S =12×2=1. 所以ED S S 12ACD S =12×2=1. 所以BEC S =BED S +ED S =1+1=2,因为点F 是EC 的中点,所以S =12BEC S =12×2=1. 所以S 阴影等于1. 例4 已知三角形ABC 的面积为a ,请边阅读,边完成问题的解答:1、如图7,延长BC 到D ,使得CD=BC ,则阴影部分的面积为 .2、如图8,延长BC 到D ,使得CD=BC ,延长CA 到E ,使得AE=AC ,则阴影部分的面积为 .3、如图9,延长BC 到D ,使得CD=BC ,延长CA 到E ,使得AE=AC ,延长AB 到F ,使得AB=FB ,则阴影部分的面积为 .4、如图10,延长BC 到D ,使得CD=BC ,延长CA 到E ,使得AE=AC ,延长AB 到F ,使得AB=FB ,,连接DF ,则阴影部分的面积为 ;三角形DEF 的面积是 .分析:依据条件,结合三个结论,认真分析,就能轻松完成解答.解:1、如图7,AC是三角形ABD的中线,所以阴影面积与三角形ABC的面积相等,所以应该填a;2、如图8,当我们连接AD时,不难发现三角形ACD的面积与三角形AED的面积相等,所以阴影部分的面积为2a;3、如图9,三角形AEF的面积与三角形CDE的面积是相等,所以阴影部分的面积是4a;4、如图10,三角形BFD的面积等于三角形CDE的面积,所以阴影部分的面积为6a;三角形DEF的面积为阴影部分的面积加三角形ABC的面积,所以是7a,也就是说此时三角形的面积是原来三角形ABC面积的7倍.我们不妨把得到的三角形DEF叫做三角形ABC的膨胀三角形,当CD=BC 时,膨胀三角形的面积是原来三角形面积的7倍,这个数字7我们不妨叫做三角形DEF的膨胀系数,感兴趣的读者,可以思考当延长线段是已知边长的2倍时,膨胀三角形的面积多大,膨胀系数多大?其中一般性的规律是什么?。
小学奥数平面几何五种模型(等积,鸟头,蝶形,相似,共边) 目标:熟练掌握五大面积模型等积,鸟头,蝶形,相似(含金字塔模型和沙漏模型),共边(含燕尾模型和风筝模型), 掌握五大面积模型的各种变形 知识点拨 一、等积模型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;如右图12::S S a b =③夹在一组平行线之间的等积变形,如右图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 =⨯⨯△△图⑴ 图⑵三、蝶形定理任意四边形中的比例关系(“蝶形定理”):①1243::S S S S =或者1324S S S S ⨯=⨯②()()1243::AO OC S S S S =++蝶形定理为我们提供了解决不规则四边形的面积问题的一个途径.通过构造模型,一方面可以使不规则四边形的面积关系与四边形内的三角形相联系;另一方面,也可以得到与面积对应的对角线的比例关系.梯形中比例关系(“梯形蝶形定理”):①2213::S S a b =②221324::::::S S S S a b ab ab =; ③S 的对应份数为()2a b +. 四、相似模型(一)金字塔模型 (二) 沙漏模型b a S 2S 1DC BAA B C D O ba S 3S 2S 1S 4①AD AE DE AF ABACBCAG===;②22:ADE ABC S S AF AG =△△:.所谓的相似三角形,就是形状相同,大小不同的三角形(只要其形状不改变,不论大小怎样改变它们都相似),与相似三角形相关的常用的性质及定理如下:⑴相似三角形的一切对应线段的长度成比例,并且这个比例等于它们的相似比;⑵相似三角形的面积比等于它们相似比的平方;⑶连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.三角形中位线定理:三角形的中位线长等于它所对应的底边长的一半. 相似三角形模型,给我们提供了三角形之间的边与面积关系相互转化的工具.在小学奥数里,出现最多的情况是因为两条平行线而出现的相似三角形. 五、共边定理(燕尾模型和风筝模型)在三角形ABC 中,AD ,BE ,CF 相交于同一点O ,那么::ABO ACO S S BD DC ∆∆=.上述定理给出了一个新的转化面积比与线段比的手段,因为ABO ∆和ACO ∆的形状很象燕子的尾巴,所以这个定理被称为燕尾定理.该定理在许多几何题目中都有着广泛的运用,它的特殊性在于,它可以存在于任何一个三角形之中,为三角形中的三角形面积对应底边之间提供互相联系的途径. 典型例题【例 1】 如图,正方形ABCD 的边长为6,AE =,CF =2.长方形EFGH 的面积为 .【解析】 连接DE ,DF ,则长方形EFGH 的面积是三角形DEF 面积的二倍.三角形DEF 的面积等于正方形的面积减去三个三角形的面积,66 1.562262 4.54216.5DEF S =⨯-⨯÷-⨯÷-⨯÷=△,所以长方形EFGH 面积为33.【巩固】如图所示,正方形ABCD 的边长为8厘米,长方形EBGF 的长BG 为10厘米,那么长方形的宽为几厘米?_A _B_G_C_E_F_D_A _B_G_C _E _F_DO FED CBA【解析】 本题主要是让学生会运用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).三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半.证明:连接AG .(我们通过ABG △把这两个长方形和正方形联系在一起).∵在正方形ABCD 中,G 12AB S AB AB =⨯⨯△边上的高, ∴12ABG ABCD S S =W △(三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半)同理,12ABG EFGB S S =△.∴正方形ABCD 与长方形EFGB 面积相等. 长方形的宽8810 6.4=⨯÷=(厘米).【例 2】 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?【解析】 解法一:寻找可利用的条件,连接BH 、HC ,如下图: 可得:12EHB AHB S S ∆∆=、12FHB CHB S S ∆∆=、12DHG DHC S S ∆∆=,而36ABCD AHB CHB CHDS S S S ∆∆∆=++=即11()361822EHB 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 4.522228EBF 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:这样阴影部分的面积就是DEF ∆的面积,根据鸟头定理,则有:11111113636363613.52222222ABCD 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.【解析】 (法1)特殊点法.由于P 是正方形内部任意一点,可采用特殊点法,假设P 点与A 点重合,则阴影部分变为如上中图所示,图中的两个阴影三角形的面积分别占正方形面积的14和16,所以阴影部分的面积为2116()1546⨯+=平方厘米.(法2)连接PA 、PC .由于PAD ∆与PBC ∆的面积之和等于正方形ABCD 面积的一半,所以上、下两个阴影三角形的面积之和等于正方形ABCD 面积的14,同理可知左、右两个阴影三角形的面积之和等于正方形ABCD 面积的16,所以阴影部分的面积为2116()1546⨯+=平方厘米.【例 3】 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 .【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1120304⨯=,所以三角形AOE 和DOG 的面积之和为312070204⨯-=; 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】如图,长方形ABCD 的面积是36,E 是AD 的三等分点,2AE ED =,则阴影部分的面积为 .【解析】 如图,连接OE .根据蝶形定理,1:::1:12COE CDE CAE CDE ON ND S S S S ∆∆∆∆===,所以12OEN OED S S ∆∆=; 1:::1:42BOE BAE BDE BAE OM MA S S S S ∆∆∆∆===,所以15OEM OEA S S ∆∆=.又11334OED ABCD S S ∆=⨯=矩形,26OEA OED S S ∆∆==,所以阴影部分面积为:1136 2.725⨯+⨯=.【例 4】 已知ABC 为等边三角形,面积为400,D 、E 、F 分别为三边的中点,已知甲、乙、丙面积和为143,求阴影五边形的面积.(丙是三角形HBC )【解析】 因为D 、E 、F 分别为三边的中点,所以DE 、DF 、EF 是三角形ABC的中位线,也就与对应的边平行,根据面积比例模型,三角形ABN 和三角形AMC 的面积都等于三角形ABC 的一半,即为200. 根据图形的容斥关系,有ABC ABN AMC AMHN S S S S S ∆∆∆-=+-丙,即400 200200AMHN S S -=+-丙,所以AMHN S S =丙.又ADF AMHN S S S S S ∆+=++乙甲阴影,所以1143400434ADF S S S S S ∆=++-=-⨯=乙甲丙阴影.【例 5】 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 .【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 ∆∆=,728AED ADG S S ∆∆=, 于是:2115652827ADG CBFS S ∆∆+=;712382827ADG CBF S S ∆∆+=; 可得40ADG S ∆=.故三角形ADG 的面积是40.【例 6】 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.【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 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?【解析】 连接BE .∵3EC AE = ∴3ABC ABE S S =V V 又∵5AB AD =∴515ADE ABE ABC S S S =÷=÷V V V ,∴1515ABC ADE S S ==V V . 【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?【解析】 连接AD .∵3BE =,6AE =∴3AB BE =,3ABD BDE S S =V V 又∵4BD DC ==,∴2ABC ABD S S =V V ,∴6ABC BDE S S =V V ,5S S =乙甲.【例 7】 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.【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【例 8】 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.【解析】 连接AC 、BD .根据共角定理∵在ABC △和BFE △中,ABC ∠与FBE ∠互补,∴111133ABCFBES 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213618ABCDEFGHS S ==. 【例 9】 如图所示的四边形的面积等于多少?【解析】 题目中要求的四边形既不是正方形也不是长方形,难以运用公式直接求面积.我们可以利用旋转的方法对图形实施变换:把三角形OAB 绕顶点O 逆时针旋转,使长为13的两条边重合,此时三角形OAB 将旋转到三角形OCD 的位置.这样,通过旋转后所得到的新图形是一个边长为12的正方形,且这个正方形的面积就是原来四边形的面积.因此,原来四边形的面积为1212144⨯=.(也可以用勾股定理)【例 10】 如图所示,ABC ∆中,90ABC ∠=︒,3AB =,5BC =,以AC 为一边向ABC ∆外作正方形ACDE ,中心为O ,求OBC ∆的面积.【解析】 如图,将OAB ∆沿着O 点顺时针旋转90︒,到达OCF ∆的位置.由于90ABC ∠=︒,90AOC ∠=︒,所以180OAB OCB ∠+∠=︒.而OCF OAB ∠=∠, 所以180OCF OCB ∠+∠=︒,那么B 、C 、F 三点在一条直线上.由于OB OF =,90BOF AOC ∠=∠=︒,所以BOF ∆是等腰直角三角形,且斜边BF 为538+=,所以它的面积为218164⨯=.根据面积比例模型,OBC ∆的面积为516108⨯=.【例 11】 如图,以正方形的边AB 为斜边在正方形内作直角三角形ABE ,90AEB ∠=︒,AC 、BD 交于O .已知AE 、BE 的长分别为3cm 、5cm ,求三角形OBE 的面积.【解析】 如图,连接DE ,以A 点为中心,将ADE ∆顺时针旋转90︒到ABF ∆的位置.那么90EAF EAB BAF EAB DAE ∠=∠+∠=∠+∠=︒,而AEB ∠也是90︒,所以四边形AFBE 是直角梯形,且3AF AE ==, 所以梯形AFBE 的面积为:()1353122+⨯⨯=(2cm ). 又因为ABE ∆是直角三角形,根据勾股定理,222223534AB AE BE =+=+=,所以21172ABD S AB ∆==(2cm ). 那么()17125BDE ABD ABE ADE ABD AFBE S S S S S S ∆∆∆∆∆=-+=-=-=(2cm ), 所以12.52OBE BDE S S ∆∆==(2cm ). 【例 12】 如下图,六边形ABCDEF 中,AB ED =,AF CD =,BC EF =,且有AB平行于ED ,AF 平行于CD ,BC 平行于EF ,对角线FD 垂直于BD ,已知24FD =厘米,18BD =厘米,请问六边形ABCDEF 的面积是多少平方厘米?【解析】 如图,我们将BCD ∆平移使得CD 与AF 重合,将DEF ∆平移使得ED 与AB 重合,这样EF 、BC 都重合到图中的AG 了.这样就组成了一个长方形BGFD ,它的面积与原六边形的面积相等,显然长方形BGFD 的面积为2418432⨯=平方厘米,所以六边形ABCDEF 的面积为432平方厘米.【例 13】 如图,三角形ABC 的面积是1,E 是AC 的中点,点D 在BC 上,且:1:2BD DC =,AD 与BE 交于点F .则四边形DFEC 的面积等于 .【解析】 方法一:连接CF ,根据燕尾定理,12ABF ACF S BD S DC ==△△,1ABF CBF S AE S EC ==△△, 设1BDF S =△份,则2DCF S =△份,3ABF S =△份,3AEF EFC S S ==△△份,如图所标所以551212DCEF ABC S S ==△ 方法二:连接DE ,由题目条件可得到1133ABD ABC S S ==△△,11212233ADE ADC ABC S S S ==⨯=△△△,所以11ABD ADE S BF FE S ==△△, 111111122323212DEF DEB BEC ABC S S S S =⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯=△△△△,而211323CDE ABC S S =⨯⨯=△△.所以则四边形DFEC 的面积等于512. 【巩固】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?【解析】 设1DEFS =△份,则根据燕尾定理其他面积如图所示551212BCD S S ==△阴影平方厘米. 【例 14】 四边形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O (如图所示).如果三角形ABD 的面积等于三角形BCD 的面积的13,且2AO =,3DO =,那么CO 的长度是DO 的长度的_________倍.【解析】 在本题中,四边形ABCD 为任意四边形,对于这种”不良四边形”,无外乎两种处理方法:⑴利用已知条件,向已有模型靠拢,从而快速解决;⑵通过画辅助线来改造不良四边形.看到题目中给出条件:1:3ABD BCD S S =V V ,这可以向模型一蝶形定理靠拢,于是得出一种解法.又观察题目中给出的已知条件是面积的关系,转化为边的关系,可以得到第二种解法,但是第二种解法需要一个中介来改造这个”不良四边形”,于是可以作AH 垂直BD 于H ,CG 垂直BD 于G ,面积比转化为高之比.再应用结论:三角形高相同,则面积之比等于底边之比,得出结果.请老师注意比较两种解法,使学生体会到蝶形定理的优势,从而主观上愿意掌握并使用蝶形定理解决问题.解法一:∵::1:3ABD BDC AO OC S S ∆∆==,∴236OC =⨯=,∴:6:32:1OC OD ==.解法二:作AH BD ⊥于H ,CG BD ⊥于G .∵13ABDBCD S S ∆∆=,∴13AH CG =,∴13AOD DOC S S ∆∆=, ∴13AO CO =,∴236OC =⨯=,∴:6:32:1OC OD ==.【巩固】如图,四边形被两条对角线分成4个三角形,其中三个三角形的面积已知, 求:⑴三角形BGC 的面积;⑵:AG GC =? 【解析】 ⑴根据蝶形定理,123BGC S ⨯=⨯V ,那么6BGC S =V ;⑵根据蝶形定理,()():12:361:3AG GC =++=.【例 15】 如图,平行四边形ABCD 的对角线交于O 点,CEF △、OEF △、ODF △、BOE △的面积依次是2、4、4和6.求:⑴求OCF △的面积;⑵求GCE △的面积.【解析】 ⑴根据题意可知,BCD △的面积为244616+++=,那么BCO △和CDO∆的面积都是1628÷=,所以OCF △的面积为844-=;⑵由于BCO △的面积为8,BOE △的面积为6,所以OCE △的面积为862-=,根据蝶形定理,::2:41:2COE COF EG FG S S ∆∆===,所以::1:2GCE GCF S S EG FG ∆∆==,那么11221233GCE CEF S S ∆∆==⨯=+.【例 16】 如图,长方形ABCD 中,:2:3BE EC =,:1:2DF FC =,三角形DFG 的面积为2平方厘米,求长方形ABCD 的面积. 【解析】 连接AE ,FE .因为:2:3BE EC =,:1:2DF FC =,所以3111()53210DEF ABCD ABCD S S S =⨯⨯=V 长方形长方形.因为12AEDABCD S S =V 长方形,11::5:1210AG GF ==,所以510AGD GDF S S ==V V 平方厘米,所以12AFD S =V 平方厘米.因为16AFDABCD S S =V 长方形,所以长方形ABCD 的面积是72平方厘米.【例 17】 如图,正方形ABCD 面积为3平方厘米,M 是AD 边上的中点.求图中阴影部分的面积.【解析】 因为M 是AD 边上的中点,所以:1:2AM BC =,根据梯形蝶形定理可以知道22:::1:12:12:21:2:2:4AMG ABG MCG BCG S S S S =⨯⨯=△△△△()(),设1AGM S =△份,则123MCD S =+=△ 份,所以正方形的面积为1224312++++=份,224S =+=阴影份,所以:1:3S S =阴影正方形,所以1S =阴影平方厘米. 【巩固】在下图的正方形ABCD 中,E 是BC 边的中点,AE 与BD 相交于F 点,三角形BEF 的面积为1平方厘米,那么正方形ABCD 面积是 平方厘米.【解析】 连接DE ,根据题意可知:1:2BE AD =,根据蝶形定理得2129S =+=梯形()(平方厘米),3ECD S =△(平方厘米),那么12ABCD S =W (平方厘米).【例 18】 已知ABCD 是平行四边形,:3:2BC CE =,三角形ODE 的面积为6平方厘米.则阴影部分的面积是 平方厘米.【解析】 连接AC .由于ABCD 是平行四边形,:3:2BC CE =,所以:2:3CE AD =,根据梯形蝶形定理,22:::2:23:23:34:6:6:9COE AOC DOE AOD S S S S =⨯⨯=V V V V ,所以6AOC S =V (平方厘米),9AOD S =V (平方厘米),又6915ABC ACD S S ==+=V V (平方厘米),阴影部分面积为61521+=(平方厘米).【巩固】右图中ABCD 是梯形,ABED 是平行四边形,已知三角形面积如图所示(单位:平方厘米),阴影部分的面积是 平方厘米.【分析】 连接AE .由于AD 与BC 是平行的,所以AECD 也是梯形,那么OCD OAE S S ∆∆=.根据蝶形定理,4936OCD OAE OCE OAD S S S S ∆∆∆∆⨯=⨯=⨯=,故236OCD S ∆=,所以6OCD S ∆=(平方厘米).【巩固】右图中ABCD 是梯形,ABED 是平行四边形,已知三角形面积如图所示(单位:平方厘米),阴影部分的面积是 平方厘米.【解析】 连接AE .由于AD 与BC 是平行的,所以AECD 也是梯形,那么OCD OAE S S ∆∆=.根据蝶形定理,2816OCD OAE OCE OAD S S S S ∆∆∆∆⨯=⨯=⨯=,故216OCD S ∆=,所以4OCD S ∆=(平方厘米).另解:在平行四边形ABED 中,()111681222ADE ABED S S ∆==⨯+=Y (平方厘米),所以1284AOE ADE AOD S S S ∆∆∆=-=-=(平方厘米),根据蝶形定理,阴影部分的面积为8244⨯÷=(平方厘米). 【例 19】 如图,长方形ABCD 被CE 、DF 分成四块,已知其中3块的面积分别为2、5、8平方厘米,那么余下的四边形OFBC 的面积为___________平方厘米.【解析】 连接DE 、CF .四边形EDCF 为梯形,所以EOD FOC S S ∆=V ,又根据蝶形定理,EOD FOC EOF COD S S S S ∆∆∆∆⋅=⋅,所以2816EOD FOC EOF COD S S S S ∆∆∆∆⋅=⋅=⨯=,所以4EOD S ∆=(平方厘米),4812ECD S ∆=+=(平方厘米).那么长方形ABCD 的面积为12224⨯=平方厘米,四边形OFBC 的面积为245289---=(平方厘米).【例 20】 如图,ABC ∆是等腰直角三角形,DEFG 是正方形,线段AB 与CD 相交于K 点.已知正方形DEFG 的面积48,:1:3AK KB =,则BKD ∆的面积是多少?【解析】 由于DEFG 是正方形,所以DA 与BC 平行,那么四边形ADBC 是梯形.在梯形ADBC 中,BDK ∆和ACK ∆的面积是相等的.而:1:3AK KB =,所以ACK ∆的面积是ABC ∆面积的11134=+,那么BDK ∆的面积也是ABC ∆面积的14. 由于ABC ∆是等腰直角三角形,如果过A 作BC 的垂线,M 为垂足,那么M 是BC 的中点,而且AM DE =,可见ABM ∆和ACM ∆的面积都等于正方形DEFG 面积的一半,所以ABC ∆的面积与正方形DEFG 的面积相等,为48.那么BDK ∆的面积为148124⨯=.【例 21】 下图中,四边形ABCD 都是边长为1的正方形,E 、F 、G 、H 分别是AB ,BC ,CD ,DA 的中点,如果左图中阴影部分与右图中阴影部分的面积之比是最简分数m n,那么,()m n +的值等于 .【解析】 左、右两个图中的阴影部分都是不规则图形,不方便直接求面积,观察发现两个图中的空白部分面积都比较好求,所以可以先求出空白部分的面积,再求阴影部分的面积.如下图所示,在左图中连接EG .设AG 与DE 的交点为M . 左图中AEGD 为长方形,可知AMD ∆的面积为长方形AEGD 面积的14,所以三角形AMD 的面积为21111248⨯⨯=.又左图中四个空白三角形的面积是相等的,所以左图中阴影部分的面积为111482-⨯=.如上图所示,在右图中连接AC 、EF .设AF 、EC 的交点为N . 可知EF ∥AC 且2AC EF =.那么三角形BEF 的面积为三角形ABC 面积的14,所以三角形BEF 的面积为21111248⨯⨯=,梯形AEFC 的面积为113288-=. 在梯形AEFC 中,由于:1:2EF AC =,根据梯形蝶形定理,其四部分的面积比为:221:12:12:21:2:2:4⨯⨯=,所以三角形EFN 的面积为3118122424⨯=+++,那么四边形BENF 的面积为1118246+=.而右图中四个空白四边形的面积是相等的,所以右图中阴影部分的面积为111463-⨯=. 那么左图中阴影部分面积与右图中阴影部分面积之比为11:3:223=,即32m n =, 那么325m n +=+=. 【例 22】 如图, ABC △中,DE ,FG ,BC 互相平行,AD DF FB ==,则::ADE DEGF FGCB S S S =△四边形四边形 .【解析】 设1ADE S =△份,根据面积比等于相似比的平方,所以22::1:4ADE AFG S S AD AF ==△△,22::1:9ADE ABC S S AD AB ==△△, 因此4AFG S =△份,9ABC S =△份,进而有3DEGF S =四边形份,5FGCB S =四边形份,所以::1:3:5ADE DEGF FGCB S S S =△四边形四边形【巩固】如图,DE 平行BC ,且2AD =,5AB =,4AE =,求AC 的长. 【解析】 由金字塔模型得:::2:5AD AB AE AC DE BC ===,所以42510AC =÷⨯= 【巩固】如图, ABC △中,DE ,FG ,MN ,PQ ,BC 互相平行,AD DF FM MP PB ====,则::::ADE DEGF FGNM MNQP PQCB S S S S S =△四边形四边形四边形四边形 . 【解析】 设1ADE S =△份,22::1:4ADE AFG S S AD AF ==△△,因此4AFG S =△份,进而有3DEGF S =四边形份,同理有5FGNM S =四边形份,7MNQP S =四边形份,9PQCB S =四边形份.所以有Q E GNMF P AD CB【例 23】 如图,已知正方形ABCD 的边长为4,F 是BC 边的中点,E 是DC 边上的点,且:1:3DE EC =,AF 与BE 相交于点G ,求ABG S △ 【解析】 方法一:连接AE ,延长AF ,DC 两条线交于点M ,构造出两个沙漏,所以有::1:1AB CM BF FC ==,因此4CM =,根据题意有3CE =,再根据另一个沙漏有::4:7GB GE AB EM ==,所以4432(442)471111ABG ABE S S ==⨯⨯÷=+△△. 方法二:连接,AE EF ,分别求4224ABF S =⨯÷=△,4441232247AEF S =⨯-⨯÷-⨯÷-=△,根据蝶形定理::4:7ABF AEF S S BG GE ==△△,所以4432(442)471111ABG ABE S S ==⨯⨯÷=+△△. 【例 24】 如图所示,已知平行四边形ABCD 的面积是1,E 、F 是AB 、AD 的中点, BF 交EC 于M ,求BMG ∆的面积.【解析】 解法一:由题意可得,E 、F 是AB 、AD 的中点,得//EF BD ,而::1:2FD BC FH HC ==,::1:2EB CD BG GD ==所以::2:3CH CF GH EF ==,并得G 、H 是BD 的三等分点,所以BG GH =,所以::2:3BG EF BM MF ==,所以25BM BF =,11112224BFD ABD ABCD S S S ∆∆==⨯=Y ;又因为13BG BD =,所以1212113535430BMG BFDS S ∆∆=⨯⨯=⨯⨯=.解法二:延长CE 交DA 于I ,如右图,可得,::1:1AI BC AE EB ==,从而可以确定M 的点的位置, ::2:3BM MF BC IF ==,25BM BF =,13BG BD =(鸟头定理),可得2121115353430BMG BDF ABCD S S S ∆∆=⨯=⨯⨯=Y 【例 25】 如图,ABCD 为正方形,1cm AM NB DE FC ====且2cm MN =,请问四边形PQRS 的面积为多少?【解析】 (法1)由//AB CD ,有MP PCMN DC=,所以2PC PM =,又MQ MB QC EC =,所以 12MQ QC MC ==,所以111236PQ MC MC MC =-=,所以SPQR S 占AMCF S 的16,所以121(112)63SPQR S =⨯⨯++=2(cm ).(法2)如图,连结AE ,则14482ABE S ∆=⨯⨯=(2cm ),而RB ER AB EF =,所以2RB AB EF EF ==,22168333ABR ABE S S ∆∆==⨯=(2cm ). 而1134322MBQ ANS S S ∆∆==⨯⨯⨯=(2cm ),因为MN MP DC PC=,所以13MP MC =,则11424233MNP S ∆=⨯⨯⨯=(2cm ),阴影部分面积等于164233333ABR ANS MBQ MNPS S S S ∆∆∆∆--+=--+=(2cm ). 【例 26】 如右图,三角形ABC 中,:4:9BD DC =,:4:3CE EA =,求:AF FB . 【解析】 根据燕尾定理得::4:912:27AOB AOC S S BD CD ===△△(都有AOB △的面积要统一,所以找最小公倍数)所以:27:16:AOC BOC S S AF FB ==△△【点评】本题关键是把AOB △的面积统一,这种找最小公倍数的方法,在我们用比例解题中屡见不鲜,如果能掌握它的转化本质,我们就能达到解奥数题四两拨千斤的巨大力量!【巩固】如右图,三角形ABC 中,:3:4BD DC =,:5:6AE CE =,求:AF FB . 【解析】 根据燕尾定理得::3:415:20AOB AOC S S BD CD ===△△(都有AOB △的面积要统一,所以找最小公倍数) 所以:20:1810:9:AOC BOC S S AF FB ===△△【巩固】如右图,三角形ABC 中,:2:3BD DC =,:5:4EA CE =,求:AF FB . 【解析】 根据燕尾定理得::2:310:15AOB AOC S S BD CD ===△△(都有AOB △的面积要统一,所以找最小公倍数) 所以:15:8:AOC BOC S S AF FB ==△△【点评】本题关键是把AOB △的面积统一,这种找最小公倍数的方法,在我们用比例解题中屡见不鲜,如果能掌握它的转化本质,我们就能达到解奥数题四两拨千斤的巨大力量!【例 27】 如右图,三角形ABC 中,:::3:2AF FB BD DC CE AE ===,且三角形ABC的面积是1,则三角形ABE 的面积为______,三角形AGE 的面积为________,三角形GHI 的面积为______.【分析】 连接AH 、BI 、CG .由于:3:2CE AE =,所以25AE AC =,故2255ABE ABC S S ∆∆==;根据燕尾定理,::2:3ACG ABG S S CD BD ∆∆==,::3:2BCG ABG S S CE EA ∆∆==,所以::4:6:9ACG ABG BCG S S S ∆∆∆=,则419ACG S ∆=,919BCG S ∆=; 那么2248551995AGE AGC S S ∆∆==⨯=; 同样分析可得919ACH S ∆=,则::4:9ACG ACH EG EH S S ∆∆==,::4:19ACG ACB EG EB S S ∆∆==,所以::4:5:10EG GH HB =,同样分析可得::10:5:4AG GI ID =,所以5521101055BIE BAE S S ∆∆==⨯=,55111919519GHI BIE S S ∆∆==⨯=.【巩固】 如右图,三角形ABC 中,:::3:2AF FB BD DC CE AE ===,且三角形GHI 的面积是1,求三角形ABC 的面积.【解析】 连接BG ,AGC S △=6份根据燕尾定理,::3:26:4AGC BGC S S AF FB ===△△,::3:29:6ABG AGC S S BD DC ===△△得4BGC S =△(份),9ABG S =△(份),则19ABC S =△(份),因此619AGCABCS S =△△, 同理连接AI 、CH 得619ABHABCS S =△△,619BIC ABC S S =△△,所以1966611919GHI ABC S S ---==△△三角形GHI 的面积是1,所以三角形ABC 的面积是19【巩固】如图,ABC ∆中2BD DA =,2CE EB =,2AF FC =,那么ABC ∆的面积是阴影三角形面积的 倍.【分析】 如图,连接AI .根据燕尾定理,::2:1BCI ACI S S BD AD ∆∆==,::1:2BCI ABI S S CF AF ∆∆==,所以,::1:2:4ACI BCI ABI S S S ∆∆∆=,那么,221247BCI ABC ABC S S S ∆∆∆==++. 同理可知ACG ∆和ABH ∆的面积也都等于ABC ∆面积的27,所以阴影三角形的面积等于ABC ∆面积的211377-⨯=,所以ABC ∆的面积是阴影三角形面积的7倍.【巩固】如图在ABC △中,12DC EA FB DBECFA===,求GHI ABC △的面积△的面积的值.【解析】 连接BG ,设BGC S △=1份,根据燕尾定理::2:1AGC BGC S S AF FB ==△△,::2:1ABG AGC S S BD DC ==△△,得2AGC S =△(份),4ABG S =△(份),则7ABC S =△(份),因此27AGC ABC S S =△△,同理连接AI 、CH 得27ABH ABC S S =△△,27BIC ABC S S =△△,所以7222177GHI ABC S S ---==△△ 【点评】如果任意一个三角形各边被分成的比是相同的,那么在同样的位置上的图形,虽然形状千变万化,但面积是相等的,这在这讲里面很多题目都是用“同理得到”的,即再重复一次解题思路,因此我们有对称法作辅助线.【例 28】 如图,三角形ABC 的面积是1,BD DE EC ==,CF FG GA ==,三角形ABC 被分成9部分,请写出这9部分的面积各是多少?【解析】 设BG 与AD 交于点P ,BG 与AE 交于点Q ,BF 与AD 交于点M ,BF与AE 交于点N .连接CP ,CQ ,CM ,CN .根据燕尾定理,::1:2ABP CBP S S AG GC ==△△,::1:2ABP ACP S S BD CD ==△△,设1ABP S =△(份),则1225ABC S =++=△(份),所以15ABP S =△同理可得,27ABQ S =△,12ABNS =△,而13ABG S =△,所以2137535APQ S =-=△,1213721AQG S =-=△.同理,335BPMS =△121BDM S =△,所以1239273570PQMN S =--=四边形,13953357042MNEDS =--=四边形,1151321426NFCE S =--=四边形,1115321642GFNQ S =--=四边形【巩固】如图,ABC ∆的面积为1,点D 、E 是BC 边的三等分点,点F 、G是AC 边的三等分点,那么四边形JKIH 的面积是多少?【解析】 连接CK 、CI 、CJ .根据燕尾定理,::1:2ACK ABK S S CD BD ∆∆==,::1:2ABK CBK S S AG CG ∆∆==,所以::1:2:4ACK ABK CBK S S S ∆∆∆=,那么111247ACK S ∆==++,11321AGK ACK S S ∆∆==.类似分析可得215AGI S ∆=. 又::2:1ABJ CBJ S S AF CF ∆∆==,::2:1ABJ ACJ S S BD CD ∆∆==,可得14ACJ S ∆=. 那么,111742184CGKJS =-=. 根据对称性,可知四边形CEHJ 的面积也为1784,那么四边形JKIH 周围的图形的面积之和为172161228415370CGKJ AGI ABE S S S ∆∆⨯++=⨯++=,所以四边形JKIH 的面积为61917070-=. 【例 29】 右图,ABC △中,G 是AC 的中点,D 、E 、F是BC 边上的四等分点,AD 与BG 交于M ,AF 与BG 交于N ,已知ABM △的面积比四边形FCGN 的面积大7.2平方厘米,则ABC △的面积是多少平方厘米?【解析】 连接CM 、CN .根据燕尾定理,::1:1ABM CBM S S AG GC ==△△,::1:3ABM ACM S S BD CD ==△△,所以15ABMABC S S =△△; 再根据燕尾定理,::1:1ABN CBNS S AG GC ==△△,所以::4:3ABN FBN CBN FBN S S S S ==△△△△,所以:4:3AN NF =,那么1422437ANG AFC S S =⨯=+△△,所以2515177428FCGNAFC ABC ABC S S S S ⎛⎫=-=⨯= ⎪⎝⎭△△△.根据题意,有157.2528ABC ABC S S -=△△,可得336ABC S =△(平方厘米)【例 30】 如图,面积为l 的三角形ABC 中,D 、E 、F 、G 、H 、I 分别是AB 、BC 、CA 的三等分点,求阴影部分面积.【解析】 三角形在开会,那么就好好利用三角形中最好用的比例和燕尾定理吧!令BI 与CD 的交点为M ,AF 与CD 的交点为N ,BI 与AF 的交点为P ,BI 与CE 的交点为Q ,连接AM 、BN 、CP ⑴求ADMI S 四边形:在ABC △中,根据燕尾定理,::1:2ABM CBM S S AI CI ==△△::1:2ACM CBM S S AD BD ==△△设1ABM S =△(份),则2CBM S =△(份),1ACM S =△(份),4ABC S =△(份),所以14ABMACM ABC S S S ==△△△,所以11312ADM ABM ABC S S S ==△△△,112AIM ABC S S =△△,所以111()12126ABC ABC ADMI S S S =+=△△四边形,同理可得另外两个顶点的四边形面积也分别是ABC △面积的16⑵求DNPQE S 五边形:在ABC △中,根据燕尾定理::1:2ABN ACN S S BF CF ==△△::1:2ACN BCN S S AD BD ==△△,所以111133721ADN ABN ABC ABC S S S S ==⨯=△△△△,同理121BEQ ABC S S =△△在ABC △中,根据燕尾定理::1:2ABP ACP S S BF CF ==△△,::1:2ABP CBP S S AI CI ==△△所以15ABP ABC S S =△△,所以1111152121105ABP ADN BEP ABC ABC DNPQE S S S S S S ⎛⎫=--=--= ⎪⎝⎭△△△△△五边形同理另外两个五边形面积是ABC △面积的11105,所以11113133610570S =-⨯-⨯=阴影 【例 31】 如图,面积为l 的三角形ABC 中,D 、E 、F 、G 、H 、I 分别是AB 、BC 、CA 的三等分点,求中心六边形面积.【解析】 设深黑色六个三角形的顶点分别为N 、R 、P 、S 、M 、Q ,连接CR在ABC △中根据燕尾定理,::.2:1ABR ACR S S BG CG ==△△,所以27ABR ABC S S =△△,同理27ACS ABC S S =△△,27CQB ABC S S =△△所以222117777RQS S =---=△,同理17MNP S =△根据容斥原理,和上题结果11131777010S =+-=六边形课后练习: 练习1. 已知DEF △的面积为7平方厘米,,2,3BE CE AD BD CF AF ===,求ABC△的面积.【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 练习2. 如图,四边形EFGH 的面积是66平方米,EA AB =,CB BF =,DC CG =,HD DA =,求四边形ABCD 的面积.【解析】 连接BD .由共角定理得:():()1:2BCD CGF S S CD CB CG CF =⨯⨯=△△,即2CGF CDB S S =△△同理:1:2ABD AHE S S =△△,即2AHE ABD S S =△△ 所以2()2AHE CGF CBD ADB ABCD S S S S S +=+=△△△△四边形连接AC ,同理可以得到2DHG BEF ABCD S S S +=△△四边形 所以66513.2ABCD S =÷=四边形平方米练习3. 正方形ABCD 的面积是120平方厘米,E 是AB 的中点,F 是BC 的中点,四边形BGHF 的面积是 平方厘米.【解析】 欲求四边形BGHF 的面积须求出EBG ∆和CHF ∆的面积.由题意可得到:::1:2EG GC EB CD ==,所以可得:13EBG BCE S S ∆∆=将AB 、DF 延长交于M 点,可得::::1:1BM DC MF FD BF FC ===,而1::():3:22EH HC EM CD AB AB CD ==+=,得25CH CE =,而12CF BC =,所以121255CHF BCE BCE S S S ∆∆∆=⨯=117730141515EBC EBC EBC EBC BGHF S S S S S ∆∆∆∆=--==⨯=四边形.EF ,确定H 的位置(也就是:FH HD )练习4. 如图,已知4cm AB AE ==,BC DC =,90BAE BCD ∠=∠=︒,10cm AC =,则S ABC ACE CDE S S ∆∆∆++= 2cm .【解析】 将三角形ABC 绕A 点和C 点分别顺时针和逆时针旋转90o ,构成三角形'AEC 和'A DC ,再连接''A C ,显然'AC AC ⊥,'AC A C ⊥,''AC A C AC ==,所以''ACA C 是正方形.三角形'AEC 和三角形'A DC 关于正方形的中心O 中心对称,在中心对称图形''ACA C 中有如下等量关系: ''AEC A DC S S ∆∆=;''AEC A DC S S ∆∆=;'CED C DE S S ∆∆=.所以2'''11101050cm 22ABC ACE CDE AEC ACE CDE ACA C S S S S S S S ∆∆∆∆∆∆++=++==⨯⨯=W .练习5. 如图,正方形ABCD 的面积是120平方厘米,E 是AB 的中点,F 是BC的中点,四边形BGHF 的面积是_____平方厘米.【解析】 连接BH ,根据沙漏模型得:1:2BG GD =,设1BHC S =△份,根据燕尾定理2CHD S =△份,2BHD S =△份,因此122)210S =++⨯=正方形(份,127236BFHG S =+=,所以712010146BFHG S =÷⨯=(平方厘米).练习6. 如图,ABC ∆中,点D 是边AC 的中点,点E 、F 是边BC 的三等分点,若ABC ∆的面积为1,那么四边形CDMF 的面积是_________.【解析】 由于点D 是边AC 的中点,点E 、F 是边BC 的三等分点,如果能求出BN 、NM 、MD 三段的比,那么所分成的六小块的面积都可以求出来,其中当然也包括四边形CDMF 的面积. 连接CM 、CN .根据燕尾定理,::2:1ABM ACM S S BF CF ∆∆==,而2ACM ADM S S ∆∆=,所以24ABM ACM ADM S S S ∆∆∆==,那么4BM DM =,即45BM BD =. 那么421453215BMF BCD BM BF S S BD BC ∆∆=⨯⨯=⨯⨯=,14721530CDMF S =-=四边形.另解:得出24ABM ACM ADM S S S ∆∆∆==后,可得111155210ADM ABD S S ∆∆==⨯=,。
小学五年级奥数精讲等积变形求面积(含答案)小学奥数精讲:等积变形求面积基本概念我们都知道“三角形的面积等于底与高的积的一半”,因此,我们可以得出等底等高的两个三角形面积相等的结论。
这意味着,即使两个三角形的形状不同,只要它们的底和高分别相等,它们的面积就相等。
但是,不能反过来说“面积相等的两个三角形的底和高一定分别相等”。
另一类三角形有一条公共底边,但这条底边上的高相等,即这条底边所对的顶点在一条与底边平行的直线上。
例如,右图中的三角形A1BC、A2BC和A3BC的面积都相等。
图形割补是求图形面积的重要方法。
通过割补,我们可以将一些形状不规则的图形转换成形状规则但面积相等的图形,或者将不易求面积的图形转换成易求面积的图形。
常用的割补方法包括添加平行线或垂线。
利用等底等高的三角形面积相等这个性质是面积割补的重要依据,而抓住具体的图形特点进行分析以确定正确的割补方法则是面积割补的关键。
在进行图形切拼时,应该有意识地进行计算,算好了再动手寻找切拼的方案。
不要盲目地乱动手。
本讲中的几个例子都是经过仔细计算才切拼成功的。
例题分析例1:已知三角形ABC的面积为1,BE=2AB,BC=CD,求三角形BDE的面积。
例2:如下图,A为△XXX的DE边上中点,BC=CD,若△ABC(阴影部分)面积为5平方厘米,求△ABD及△XXX的面积。
例3:2002年在北京召开了国际数学家大会,大会会标如下图所示,它是由四个相同的直角三角形拼成(直角边长为2和3)。
问:大正方形的面积是多少?例4:下图中,三角形ABC和DEF是两个完全相同的直角边长等于9厘米的等腰直角三角形,求阴影部分的面积。
练提高1、如图,已知平行四边形ABCD的面积是60平方分米,E、F分别是AB、AD边上的中点,图中阴影部分的面积是多少平方分米?2、右图中的长方形ABCD的长是20厘米,宽是12厘米,AF=BE,图中阴影部分的面积是多少平方厘米?3、如图,四边形ABCD是平行四边形,DC=CE,如果△BCE的面积是15平方厘米,那么梯形ABED的面积是多少平方厘米?4、正方形ABCD的边长是12厘米,已知DE是EC长度的2倍,三角形DEF的面积是多少平方厘米?CF长多少厘米?在平行四边形ABCD中,如果AE=ED,BF=FC,CG=GD,求平行四边形ABCD的面积是阴影三角形EFG的多少倍。
初二数学---面积法解题【本讲教育信息】【讲解内容】——怎样证明面积问题以及用面积法解几何问题 【教学目标】1. 使学生灵活掌握证明几何图形中的面积的方法。
2. 培养学生分析问题、解决问题的能力。
【 重点、难点】:重点:证明面积问题的理论依据和方法技巧。
难点:灵活运用所学知识证明面积问题。
【教学过程】(一)证明面积问题常用的理论依据1. 三角形的中线把三角形分成两个面积相等的部分。
2. 同底同高或等底等高的两个三角形面积相等。
3. 平行四边形的对角线把其分成两个面积相等的部分。
4. 同底(等底)的两个三角形面积的比等于高的比。
同高(或等高)的两个三角形面积的比等于底的比。
5. 三角形的面积等于等底等高的平行四边形的面积的一半。
6. 三角形的中位线截三角形所得的三角形的面积等于原三角形面积的。
147. 14三角形三边中点的连线所成的三角形的面积等于原三角形面积的。
8. 有一个角相等或互补的两个三角形的面积的比等于夹角的两边的乘积的比。
(二)证明面积问题常用的证题思路和方法1. 分解法:通常把一个复杂的图形,分解成几个三角形。
2. 作平行线法:通过平行线找出同高(或等高)的三角形。
3. 利用有关性质法:比如利用中点、中位线等的性质。
4. 还可以利用面积解决其它问题。
【典型例题】(一)怎样证明面积问题 1. 分解法例1. 从△ABC 的各顶点作三条平行线AD 、BE 、CF ,各与对边或延长线交于D 、E 、F ,求证:△DEF 的面积=2△ABC 的面积。
FEAB D C分析:从图形上观察,△DEF 可分为三部分,其中①是△ADE ,它与△ADB 同底等高,故S S ADE ADB ∆∆=②二是△,和上面一样,ADF S S ADF ADC ∆∆=③三是△AEF ,只要再证出它与△ABC 的面积相等即可 由S △CFE =S △CFB故可得出S △AEF =S △ABC 证明:∵AD//BE//CF∴△ADB 和△ADE 同底等高 ∴S △ADB =S △ADE同理可证:S △ADC =S △ADF ∴S △ABC =S △ADE +S △ADF 又∵S △CEF =S △CBF ∴S △ABC =S △AEF∴S △AEF +S △ADE +S △ADF =2S △ABC ∴S △DEF =2S △ABC2. 作平行线法例2. 已知:在梯形ABCD 中,DC//AB ,M 为腰BC 上的中点求证:S S ADM ABCD ∆=12分析:由M 为腰BC 的中点可想到过M 作底的平行线MN ,则MN 为其中位线,再利用平行线间的距离相等,设梯形的高为hA BS S S MN h S AMD DMN AMN ABCD ∆∆∆=+=⋅=1212证明:过M 作MN//AB ∵M 为腰BC 的中点 ∴MN 是梯形的中位线 设梯形的高为hMN DC AB=+2则S MN h ABCD =⋅又ΘS S S MN h AMD AMN MND ∆∆∆=+=⋅12∴=S S ADM ABCD ∆12(二)用面积法解几何问题有些几何问题,往往可以用面积法来解决,用面积法解几何问题常用到下列性质: 性质1:等底等高的三角形面积相等 性质2:同底等高的三角形面积相等性质3:三角形面积等于与它同底等高的平行四边形面积的一半 性质4:等高的两个三角形的面积比等于底之比性质5:等底的两个三角形的面积比等于高之比 1. 证线段之积相等例3. 设AD 、BE 和CF 是△ABC 的三条高,求证:AD ·BC =BE ·AC =CF ·ABAFEB D C分析:从结论可看出,AD 、BE 、CF 分别是BC 、AC 、AB 三边上的高,故可联想到可用面积法。
小学奥数平面几何五种模型(等积,鸟头,蝶形,相似,共边)目标:熟练掌握五大面积模型等积,鸟头,蝶形,相似(含金字塔模型和沙漏模型),共边(含燕尾模型和风筝模型), 掌握五大面积模型的各种变形 知识点拨一、等积模型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;如右图12::S S a b =③夹在一组平行线之间的等积变形,如右图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 =⨯⨯△△EDCBAEDCBA图⑴ 图⑵三、蝶形定理任意四边形中的比例关系(“蝶形定理”):①1243::S S S S =或者1324S S S S ⨯=⨯②()()1243::AO OC S S S S =++b a S 2S 1DC BA S 4S 3S 2S 1O DCBA蝶形定理为我们提供了解决不规则四边形的面积问题的一个途径.通过构造模型,一方面可以使不规则四边形的面积关系与四边形内的三角形相联系;另一方面,也可以得到与面积对应的对角线的比例关系.梯形中比例关系(“梯形蝶形定理”): ①2213::S S a b =②221324::::::S S S S a b ab ab =; ③S 的对应份数为()2a b +.四、相似模型(一)金字塔模型 (二) 沙漏模型GF E ABCDAB CDEF G①AD AE DE AF ABACBCAG===;②22:ADE ABC S S AF AG =△△:.所谓的相似三角形,就是形状相同,大小不同的三角形(只要其形状不改变,不论大小怎样改变它们都相似),与相似三角形相关的常用的性质及定理如下: ⑴相似三角形的一切对应线段的长度成比例,并且这个比例等于它们的相似比; ⑵相似三角形的面积比等于它们相似比的平方;⑶连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.三角形中位线定理:三角形的中位线长等于它所对应的底边长的一半.相似三角形模型,给我们提供了三角形之间的边与面积关系相互转化的工具. 在小学奥数里,出现最多的情况是因为两条平行线而出现的相似三角形. 五、共边定理(燕尾模型和风筝模型)在三角形ABC 中,AD ,BE ,CF 相交于同一点O ,那么::ABO ACO S S BD DC ∆∆=.上述定理给出了一个新的转化面积比与线段比的手段,因为ABO ∆和ACO ∆的形状很象燕子的尾巴,所以这个定理被称为燕尾定理.该定理在许多几何题目中都有着广泛的运用,它的特殊性在于,它可以存在于任何一个三角形之中,为三角形中的三角形面积对应底边之间提供互相联系的途径. 典型例题【例 1】如图,正方形ABCD 的边长为6,AE =1.5,CF =2.长方形EFGH 的面积A BCD O ba S 3S 2S 1S 4O FED C BA为 .【解析】 连接DE ,DF ,则长方形EFGH 的面积是三角形DEF 面积的二倍.三角形DEF 的面积等于正方形的面积减去三个三角形的面积,66 1.562262 4.54216.5DEF S =⨯-⨯÷-⨯÷-⨯÷=△,所以长方形EFGH 面积为33.【巩固】如图所示,正方形ABCD 的边长为8厘米,长方形EBGF 的长BG 为10厘米,那么长方形的宽为几厘米?【解析】 本题主要是让学生会运用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).三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半. 证明:连接AG .(我们通过ABG △把这两个长方形和正方形联系在一起).∵在正方形ABCD 中,G 12AB S AB AB =⨯⨯△边上的高, ∴12ABG ABCDS S=△(三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半)同理,12ABG EFGB S S =△.∴正方形ABCD 与长方形EFGB 面积相等. 长方形的宽8810 6.4=⨯÷=(厘米).【例 2】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?E_H_G_ F_E_D_C_B_ A _A_B_C_D_E_ F_G_H_ A _ B_ G_ C _ E _ F_ D_ A _ B_ G_ C_ E_ F_ D【解析】 解法一:寻找可利用的条件,连接BH 、HC ,如下图:E可得:12EHB AHB S S ∆∆=、12FHB CHB S S ∆∆=、12DHG DHCS S ∆∆=,而36ABCD AHB CHB CHD S S S S ∆∆∆=++=即11()361822EHB BHF DHG AHB CHB CHDS S S S S S ∆∆∆∆∆∆++=++=⨯=; 而EHB BHF DHG EBFS S S S S ∆∆∆∆++=+阴影,11111()()36 4.522228EBF 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:GE (H )这样阴影部分的面积就是DEF ∆的面积,根据鸟头定理,则有:11111113636363613.52222222ABCD 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.【解析】 (法1)特殊点法.由于P 是正方形内部任意一点,可采用特殊点法,假设P 点与A 点重合,则阴影部分变为如上中图所示,图中的两个阴影三角形的面积分别占正方形面积的14和16,所以阴影部分的面积为2116()1546⨯+=平方厘米.(法2)连接PA 、PC .由于PAD ∆与PBC ∆的面积之和等于正方形ABCD 面积的一半,所以上、下两个阴影三角形的面积之和等于正方形ABCD 面积的14,同理可知左、右两个阴影三角形的面积之和等于正方形ABCD 面积的16,所以阴影部分的面积为2116()1546⨯+=平方厘米.【例 3】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 .B【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1120304⨯=,所以三角形AOE 和DOG 的面积之和为312070204⨯-=;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】如图,长方形ABCD 的面积是36,E 是AD 的三等分点,2AE ED =,则阴影部分的面积为 .ABB【解析】 如图,连接OE .根据蝶形定理,1:::1:12COE CDE CAE CDE ON ND S S S S ∆∆∆∆===,所以12OEN OED S S ∆∆=;1:::1:42BOE BAE BDE BAE OM MA S S S S ∆∆∆∆===,所以15OEM OEA S S ∆∆=.又11334OEDABCD S S ∆=⨯=矩形,26OEA OED S S ∆∆==,所以阴影部分面积为:1136 2.725⨯+⨯=.【例 4】已知ABC 为等边三角形,面积为400,D 、E 、F 分别为三边的中点,已知甲、乙、丙面积和为143,求阴影五边形的面积.(丙是三角形HBC)B【解析】 因为D 、E 、F 分别为三边的中点,所以DE 、DF 、EF 是三角形ABC 的中位线,也就与对应的边平行,根据面积比例模型,三角形ABN 和三角形AMC 的面积都等于三角形ABC 的一半,即为200.根据图形的容斥关系,有ABC ABN AMC AMHN S S S S S ∆∆∆-=+-丙,即400 200200AMHN S S -=+-丙,所以AMHN S S =丙. 又ADF AMHN S S S S S ∆+=++乙甲阴影,所以1143400434ADF S S S S S ∆=++-=-⨯=乙甲丙阴影.【例 5】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 .GFE DC BAABC DE FG【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 ∆∆=,728AED ADG S S ∆∆=, 于是:2115652827ADG CBFS S ∆∆+=;712382827ADG CBF S S ∆∆+=; 可得40ADG S ∆=.故三角形ADG 的面积是40.【例 6】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.EDCBAEDCBA【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 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?EDCBAABCD E【解析】 连接BE .∵3EC AE =∴3ABC ABE S S = 又∵5AB AD =∴515ADE ABE ABC S S S =÷=÷,∴1515ABC ADE S S ==.【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?乙甲E DCBAABCDE甲乙【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 7】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.EDCBAEDCB 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【例 8】 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.HGAB CD EFHGAB CD EF【解析】 连接AC 、BD .根据共角定理∵在ABC △和BFE △中,ABC ∠与FBE ∠互补,∴111133ABCFBES 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213618ABCDEFGHS S ==.【例 9】如图所示的四边形的面积等于多少?DCB13131212【解析】 题目中要求的四边形既不是正方形也不是长方形,难以运用公式直接求面积.我们可以利用旋转的方法对图形实施变换:把三角形OAB 绕顶点O 逆时针旋转,使长为13的两条边重合,此时三角形OAB 将旋转到三角形OCD 的位置.这样,通过旋转后所得到的新图形是一个边长为12的正方形,且这个正方形的面积就是原来四边形的面积. 因此,原来四边形的面积为1212144⨯=.(也可以用勾股定理)【例 10】 如图所示,ABC ∆中,90ABC ∠=︒,3AB =,5BC =,以AC 为一边向ABC ∆外作正方形ACDE ,中心为O ,求OBC ∆的面积.【解析】 如图,将OAB ∆沿着O 点顺时针旋转90︒,到达OCF ∆的位置.由于90ABC ∠=︒,90AOC ∠=︒,所以180OAB OCB ∠+∠=︒.而OCF OAB ∠=∠, 所以180OCF OCB ∠+∠=︒,那么B 、C 、F 三点在一条直线上.由于OB OF =,90BOF AOC ∠=∠=︒,所以BOF ∆是等腰直角三角形,且斜边BF为538+=,所以它的面积为218164⨯=.根据面积比例模型,OBC ∆的面积为516108⨯=.【例 11】 如图,以正方形的边AB 为斜边在正方形内作直角三角形ABE ,90AEB ∠=︒,AC 、BD 交于O .已知AE 、BE 的长分别为3cm 、5cm ,求三角形OBE 的面积.【解析】 如图,连接DE ,以A 点为中心,将ADE ∆顺时针旋转90︒到ABF ∆的位置.那么90EAF EAB BAF EAB DAE ∠=∠+∠=∠+∠=︒,而AEB ∠也是90︒,所以四边形AFBE 是直角梯形,且3AF AE ==, 所以梯形AFBE 的面积为:()1353122+⨯⨯=(2cm ). 又因为ABE ∆是直角三角形,根据勾股定理,222223534AB AE BE =+=+=,所以21172ABD S AB ∆==(2cm ). 那么()17125BDE ABD ABE ADE ABD AFBE S S S S S S ∆∆∆∆∆=-+=-=-=(2cm ), 所以1 2.52OBE BDE S S ∆∆==(2cm ).【例 12】 如下图,六边形ABCDEF 中,AB ED =,AF CD =,BC EF =,且有AB 平行于ED ,AF 平行于CD ,BC 平行于EF ,对角线FD 垂直于BD ,已知24FD =厘米,18BD =厘米,请问六边形ABCDEF 的面积是多少平方厘米?FEABDCGFEABDC【解析】 如图,我们将BCD ∆平移使得CD 与AF 重合,将DEF ∆平移使得ED 与AB 重合,这样EF 、BC 都重合到图中的AG 了.这样就组成了一个长方形BGFD ,它的面积与原六边形的面积相等,显然长方形BGFD 的面积为2418432⨯=平方厘米,所以六边形ABCDEF 的面积为432平方厘米.【例 13】 如图,三角形ABC 的面积是1,E 是AC 的中点,点D 在BC 上,且:1:2BD DC =,AD 与BE 交于点F .则四边形DFEC 的面积等于 .FED CBA33321F E DC BAABCDEF【解析】 方法一:连接CF ,根据燕尾定理,12ABF ACF S BD S DC ==△△,1ABF CBF S AE S EC ==△△, 设1BDF S =△份,则2DCF S =△份,3ABF S =△份,3AEF EFC S S ==△△份,如图所标所以551212DCEF ABC S S ==△ 方法二:连接DE ,由题目条件可得到1133ABD ABCS S ==△△, 11212233ADE ADC ABC S S S ==⨯=△△△,所以11ABD ADES BF FE S ==△△, 111111122323212DEFDEB BEC ABC S S S S =⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯=△△△△, 而211323CDE ABCS S =⨯⨯=△△.所以则四边形DFEC 的面积等于512. 【巩固】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?y B CD EGE D CBAEDB A 【解析】 设1DEFS =△份,则根据燕尾定理其他面积如图所示551212BCD S S ==△阴影平方厘米.【例 14】 四边形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O (如图所示).如果三角形ABD 的面积等于三角形BCD 的面积的13,且2AO =,3DO =,那么CO 的长度是DO 的长度的_________倍.ABCDOH GA BCD O【解析】 在本题中,四边形ABCD 为任意四边形,对于这种”不良四边形”,无外乎两种处理方法:⑴利用已知条件,向已有模型靠拢,从而快速解决;⑵通过画辅助线来改造不良四边形.看到题目中给出条件:1:3ABD BCD S S =,这可以向模型一蝶形定理靠拢,于是得出一种解法.又观察题目中给出的已知条件是面积的关系,转化为边的关系,可以得到第二种解法,但是第二种解法需要一个中介来改造这个”不良四边形”,于是可以作AH 垂直BD 于H ,CG 垂直BD 于G ,面积比转化为高之比.再应用结论:三角形高相同,则面积之比等于底边之比,得出结果.请老师注意比较两种解法,使学生体会到蝶形定理的优势,从而主观上愿意掌握并使用蝶形定理解决问题.解法一:∵::1:3ABD BDC AO OC S S ∆∆==,∴236OC =⨯=,∴:6:32:1OC OD ==. 解法二:作AH BD ⊥于H ,CG BD ⊥于G . ∵13ABDBCD S S ∆∆=,∴13AH CG =,∴13AOD DOC S S ∆∆=, ∴13AO CO =,∴236OC =⨯=,∴:6:32:1OC OD ==.【巩固】如图,四边形被两条对角线分成4个三角形,其中三个三角形的面积已知, 求:⑴三角形BGC 的面积;⑵:AG GC =?B【解析】 ⑴根据蝶形定理,123BGCS⨯=⨯,那么6BGCS=;⑵根据蝶形定理,()():12:361:3AG GC =++=.【例 15】 如图,平行四边形ABCD 的对角线交于O 点,CEF △、OEF △、ODF △、BOE△的面积依次是2、4、4和6.求:⑴求OCF △的面积;⑵求GCE △的面积.OGF EDCBA【解析】 ⑴根据题意可知,BCD △的面积为244616+++=,那么BCO △和CDO ∆的面积都是1628÷=,所以OCF △的面积为844-=; ⑵由于BCO △的面积为8,BOE △的面积为6,所以OCE △的面积为862-=, 根据蝶形定理,::2:41:2COE COF EG FG S S ∆∆===,所以::1:2GCE GCF S S EG FG ∆∆==,那么11221233GCE CEF S S ∆∆==⨯=+.【例 16】 如图,长方形ABCD 中,:2:3BE EC =,:1:2DF FC =,三角形DFG 的面积为2平方厘米,求长方形ABCD 的面积.ABCDEF GABCD EF G【解析】 连接AE ,FE .因为:2:3BE EC =,:1:2DF FC =,所以3111()53210DEFABCD ABCD S S S =⨯⨯=长方形长方形. 因为12AED ABCD SS =长方形,11::5:1210AG GF ==,所以510AGD GDF S S ==平方厘米,所以12AFD S =平方厘米.因为16AFDABCD S S =长方形,所以长方形ABCD 的面积是72平方厘米.【例 17】 如图,正方形ABCD 面积为3平方厘米,M 是AD 边上的中点.求图中阴影部分的面积.CBA【解析】 因为M 是AD 边上的中点,所以:1:2AM BC =,根据梯形蝶形定理可以知道22:::1:12:12:21:2:2:4AMG ABG MCG BCG S S S S =⨯⨯=△△△△()(),设1AGM S =△份,则123MCD S =+=△ 份,所以正方形的面积为1224312++++=份,224S =+=阴影份,所以:1:3S S =阴影正方形,所以1S =阴影平方厘米.【巩固】在下图的正方形ABCD 中,E 是BC 边的中点,AE 与BD 相交于F 点,三角形BEF 的面积为1平方厘米,那么正方形ABCD 面积是 平方厘米.A BCDEF【解析】 连接DE ,根据题意可知:1:2BE AD =,根据蝶形定理得2129S =+=梯形()(平方厘米),3ECD S =△(平方厘米),那么12ABCDS=(平方厘米).【例 18】 已知ABCD 是平行四边形,:3:2BC CE =,三角形ODE 的面积为6平方厘米.则阴影部分的面积是 平方厘米.BB【解析】 连接AC .由于ABCD 是平行四边形,:3:2BC CE =,所以:2:3CE AD =,根据梯形蝶形定理,22:::2:23:23:34:6:6:9COE AOC DOE AOD S S S S =⨯⨯=,所以6AOC S =(平方厘米),9AOD S =(平方厘米),又6915ABC ACD S S ==+=(平方厘米),阴影部分面积为61521+=(平方厘米).【巩固】右图中ABCD 是梯形,ABED 是平行四边形,已知三角形面积如图所示(单位:平方厘米),阴影部分的面积是 平方厘米.BB【分析】 连接AE .由于AD 与BC 是平行的,所以AECD 也是梯形,那么OCD OAE S S ∆∆=.根据蝶形定理,4936OCD OAE OCE OAD S S S S ∆∆∆∆⨯=⨯=⨯=,故236OCD S ∆=, 所以6OCD S ∆=(平方厘米).【巩固】右图中ABCD 是梯形,ABED 是平行四边形,已知三角形面积如图所示(单位:平方厘米),阴影部分的面积是 平方厘米.BB【解析】 连接AE .由于AD 与BC 是平行的,所以AECD 也是梯形,那么OCD OAE S S ∆∆=.根据蝶形定理,2816OCD OAE OCE OAD S S S S ∆∆∆∆⨯=⨯=⨯=,故216OCD S ∆=,所以4OCD S ∆=(平方厘米).另解:在平行四边形ABED 中,()111681222ADE ABEDS S∆==⨯+=(平方厘米), 所以1284AOE ADE AOD S S S ∆∆∆=-=-=(平方厘米),根据蝶形定理,阴影部分的面积为8244⨯÷=(平方厘米).【例 19】 如图,长方形ABCD 被CE 、DF 分成四块,已知其中3块的面积分别为2、5、8平方厘米,那么余下的四边形OFBC 的面积为___________平方厘米.?852O A BCDEF?852O A BC DEF【解析】 连接DE 、CF .四边形EDCF 为梯形,所以EOD FOC S S ∆=,又根据蝶形定理,EOD FOC EOF COD S S S S ∆∆∆∆⋅=⋅,所以2816EOD FOC EOF COD S S S S ∆∆∆∆⋅=⋅=⨯=,所以4EOD S ∆=(平方厘米),4812ECD S ∆=+=(平方厘米).那么长方形ABCD 的面积为12224⨯=平方厘米,四边形OFBC 的面积为245289---=(平方厘米).【例 20】 如图,ABC ∆是等腰直角三角形,DEFG 是正方形,线段AB 与CD 相交于K点.已知正方形DEFG 的面积48,:1:3AK KB =,则BKD ∆的面积是多少?BB【解析】 由于DEFG 是正方形,所以DA 与BC 平行,那么四边形ADBC 是梯形.在梯形ADBC 中,BDK ∆和ACK ∆的面积是相等的.而:1:3AK KB =,所以ACK ∆的面积是ABC ∆面积的11134=+,那么BDK ∆的面积也是ABC ∆面积的14.由于ABC ∆是等腰直角三角形,如果过A 作BC 的垂线,M 为垂足,那么M 是BC 的中点,而且AM DE =,可见ABM ∆和ACM ∆的面积都等于正方形DEFG 面积的一半,所以ABC ∆的面积与正方形DEFG 的面积相等,为48. 那么BDK ∆的面积为148124⨯=.【例 21】 下图中,四边形ABCD 都是边长为1的正方形,E 、F 、G 、H 分别是AB ,BC ,CD ,DA 的中点,如果左图中阴影部分与右图中阴影部分的面积之比是最简分数m n,那么,()m n +的值等于 .E【解析】 左、右两个图中的阴影部分都是不规则图形,不方便直接求面积,观察发现两个图中的空白部分面积都比较好求,所以可以先求出空白部分的面积,再求阴影部分的面积.如下图所示,在左图中连接EG .设AG 与DE 的交点为M .左图中AEGD 为长方形,可知AMD ∆的面积为长方形AEGD 面积的14,所以三角形AMD 的面积为21111248⨯⨯=.又左图中四个空白三角形的面积是相等的,所以左图中阴影部分的面积为111482-⨯=.BEE如上图所示,在右图中连接AC 、EF .设AF 、EC 的交点为N . 可知EF ∥AC 且2AC EF =.那么三角形BEF 的面积为三角形ABC 面积的14,所以三角形BEF 的面积为21111248⨯⨯=,梯形AEFC 的面积为113288-=.在梯形AEFC 中,由于:1:2EF AC =,根据梯形蝶形定理,其四部分的面积比为:221:12:12:21:2:2:4⨯⨯=,所以三角形EFN 的面积为3118122424⨯=+++,那么四边形BENF 的面积为1118246+=.而右图中四个空白四边形的面积是相等的,所以右图中阴影部分的面积为111463-⨯=.那么左图中阴影部分面积与右图中阴影部分面积之比为11:3:223=,即32m n =, 那么325m n +=+=.【例 22】 如图, ABC △中,DE ,FG ,BC 互相平行,AD DF FB ==,则::ADE DEGF FGCB S S S =△四边形四边形 .EGF A D CB【解析】 设1ADE S =△份,根据面积比等于相似比的平方,所以22::1:4ADE AFG S S AD AF ==△△,22::1:9ADE ABC S S AD AB ==△△, 因此4AFG S =△份,9ABC S =△份,进而有3DEGF S =四边形份,5FGCB S =四边形份,所以::1:3:5ADE DEGF FGCB S S S =△四边形四边形【巩固】如图,DE 平行BC ,且2AD =,5AB =,4AE =,求AC 的长.A ED CB【解析】 由金字塔模型得:::2:5AD AB AE AC DE BC ===,所以42510AC =÷⨯=【巩固】如图, ABC △中,DE ,FG ,MN ,PQ ,BC 互相平行,AD DF FM MP PB ====,则::::ADE DEGF FGNM MNQP PQCB S S S S S =△四边形四边形四边形四边形 . 【解析】 设1ADE S =△份,22::1:4ADE AFG S S AD AF ==△△,因此Q E GNMF P AD CB4AFG S =△份,进而有3DEGF S =四边形份,同理有5FGNM S =四边形份,7MNQP S =四边形份,9PQCB S =四边形份.所以有::::1:3:5:7:9ADE DEGF FGNM MNQP PQCB S S S S S =△四边形四边形四边形四边形【例 23】 如图,已知正方形ABCD 的边长为4,F 是BC 边的中点,E 是DC 边上的点,且:1:3DE EC =,AF 与BE 相交于点G ,求ABG S △GFAEDBM GFAEDCBGFAEDCB【解析】 方法一:连接AE ,延长AF ,DC 两条线交于点M ,构造出两个沙漏,所以有::1:1AB CM BF FC ==,因此4CM =,根据题意有3CE =,再根据另一个沙漏有::4:7GB GE AB EM ==,所以4432(442)471111ABG ABE S S ==⨯⨯÷=+△△. 方法二:连接,AE EF,分别求4224ABF S =⨯÷=△,4441232247AEFS =⨯-⨯÷-⨯÷-=△,根据蝶形定理::4:7ABF AEF S S BG GE ==△△,所以4432(442)471111ABG ABE S S ==⨯⨯÷=+△△.【例 24】 如图所示,已知平行四边形ABCD 的面积是1,E 、F 是AB 、AD 的中点,BF 交EC 于M ,求BMG ∆的面积.MHGF E D CBAA【解析】 解法一:由题意可得,E 、F是AB、AD的中点,得//EF BD,而::1:2FD BC FH HC ==,::1:2EB CD BG GD ==所以::2:3CH CF GH EF ==,并得G 、H 是BD 的三等分点,所以BG GH =,所以::2:3BG EF BM MF ==,所以25BM BF =,11112224BFDABD ABCDS S S ∆∆==⨯=;又因为13BG BD =,所以1212113535430BMG BFD S S ∆∆=⨯⨯=⨯⨯=. 解法二:延长CE 交DA 于I ,如右图,可得,::1:1AI BC AE EB ==,从而可以确定M 的点的位置, ::2:3BM MF BC IF ==,25BM BF =,13BG BD =(鸟头定理),可得2121115353430BMG BDF ABCDS S S ∆∆=⨯=⨯⨯=【例 25】 如图,ABCD 为正方形,1cm AM NB DE FC ====且2cm MN =,请问四边形PQRS 的面积为多少?CACA 【解析】 (法1)由//AB CD ,有MP PC MNDC=,所以2PC PM =,又MQ MB QC EC =,所以12MQ QC MC ==,所以111236PQ MC MC MC =-=,所以SPQR S 占AMCF S 的16,所以121(112)63SPQR S =⨯⨯++=2(cm ).(法2)如图,连结AE ,则14482ABE S ∆=⨯⨯=(2cm ),而RB ER AB EF =,所以2RB AB EF EF ==,22168333ABR ABE S S ∆∆==⨯=(2cm ). 而1134322MBQ ANS S S ∆∆==⨯⨯⨯=(2cm ),因为MN MP DC PC=,所以13MP MC =,则11424233MNP S ∆=⨯⨯⨯=(2cm ),阴影部分面积等于164233333ABR ANS MBQ MNP S S S S ∆∆∆∆--+=--+=(2cm ).【例 26】 如右图,三角形ABC 中,:4:9BD DC =,:4:3CE EA =,求:AF FB .O F EDCBA【解析】 根据燕尾定理得::4:912:27AOB AOC S S BD CD ===△△::3:412:16AOB BOC S S AE CE ===△△(都有AOB △的面积要统一,所以找最小公倍数) 所以:27:16:AOC BOC S S AF FB ==△△【点评】本题关键是把AOB △的面积统一,这种找最小公倍数的方法,在我们用比例解题中屡见不鲜,如果能掌握它的转化本质,我们就能达到解奥数题四两拨千斤的巨大力量!【巩固】如右图,三角形ABC 中,:3:4BD DC =,:5:6AE CE =,求:AF FB .O F EDCBA【解析】 根据燕尾定理得::3:415:20AOB AOC S S BD CD ===△△::5:615:18AOB BOC S S AE CE ===△△(都有AOB △的面积要统一,所以找最小公倍数) 所以:20:1810:9:AOC BOC S S AF FB ===△△【巩固】如右图,三角形ABC 中,:2:3BD DC =,:5:4EA CE =,求:AF FB .O F EDCBA【解析】 根据燕尾定理得::2:310:15AOB AOC S S BD CD ===△△::5:410:8AOB BOC S S AE CE ===△△(都有AOB △的面积要统一,所以找最小公倍数) 所以:15:8:AOC BOC S S AF FB ==△△【点评】本题关键是把AOB △的面积统一,这种找最小公倍数的方法,在我们用比例解题中屡见不鲜,如果能掌握它的转化本质,我们就能达到解奥数题四两拨千斤的巨大力量!【例 27】 如右图,三角形ABC 中,:::3:2AF FB BD DC CE AE ===,且三角形ABC 的面积是1,则三角形ABE 的面积为______,三角形AGE 的面积为________,三角形GHI 的面积为______.I HGFEDCBAI H G FEDCBA【分析】 连接AH 、BI 、CG .由于:3:2CE AE =,所以25AE AC =,故2255ABE ABC S S ∆∆==;根据燕尾定理,::2:3ACG ABG S S CD BD ∆∆==,::3:2BCG ABG S S CE EA ∆∆==,所以::4:6:9ACG ABG BCG S S S ∆∆∆=,则419ACG S ∆=,919BCG S ∆=; 那么2248551995AGE AGC S S ∆∆==⨯=; 同样分析可得919ACH S ∆=,则::4:9ACG ACH EG EH S S ∆∆==,::4:19ACG ACB EG EB S S ∆∆==,所以::4:5:10EG GH HB =,同样分析可得::10:5:4AG GI ID =, 所以5521101055BIE BAE S S ∆∆==⨯=,55111919519GHI BIE S S ∆∆==⨯=.【巩固】 如右图,三角形ABC 中,:::3:2AF FB BD DC CE AE ===,且三角形GHI 的面积是1,求三角形ABC 的面积.IH G FEDCBAIH G FEDCBA【解析】 连接BG ,AGC S △=6份根据燕尾定理,::3:26:4AGC BGC S S AF FB ===△△,::3:29:6ABG AGC S S BD DC ===△△ 得4BGC S =△(份),9ABG S =△(份),则19ABC S =△(份),因此619AGCABCS S =△△, 同理连接AI 、CH 得619ABHABCS S =△△,619BIC ABC S S =△△,所以1966611919GHI ABC S S ---==△△三角形GHI 的面积是1,所以三角形ABC 的面积是19【巩固】如图,ABC ∆中2BD DA =,2CE EB =,2AF FC =,那么ABC ∆的面积是阴影三角形面积的 倍.BCB【分析】 如图,连接AI .根据燕尾定理,::2:1BCI ACIS S BD AD ∆∆==,::1:2BCI ABI S S CF AF ∆∆==,所以,::1:2:4ACI BCI ABI S S S ∆∆∆=,那么,221247BCI ABC ABC S S S ∆∆∆==++.同理可知ACG ∆和ABH ∆的面积也都等于ABC ∆面积的27,所以阴影三角形的面积等于ABC ∆面积的211377-⨯=,所以ABC ∆的面积是阴影三角形面积的7倍.【巩固】如图在ABC △中,12DC EA FB DBECFA===,求GHI ABC △的面积△的面积的值.IHG FEDCBAIHG FEDCB A【解析】 连接BG ,设BGC S △=1份,根据燕尾定理::2:1AGC BGC S S AF FB ==△△,::2:1ABG AGC S S BD DC ==△△,得2AGC S =△(份),4ABG S =△(份),则7ABC S =△(份),因此27AGC ABC S S =△△,同理连接AI 、CH 得27ABH ABC S S =△△,27BIC ABC S S =△△,所以7222177GHI ABC S S ---==△△ 【点评】如果任意一个三角形各边被分成的比是相同的,那么在同样的位置上的图形,虽然形状千变万化,但面积是相等的,这在这讲里面很多题目都是用“同理得到”的,即再重复一次解题思路,因此我们有对称法作辅助线.【例 28】 如图,三角形ABC 的面积是1,BD DE EC ==,CF FG GA ==,三角形ABC 被分成9部分,请写出这9部分的面积各是多少?GFE D CBAN MQPGF EDCBA【解析】 设BG 与AD 交于点P ,BG 与AE 交于点Q ,BF 与AD 交于点M ,BF 与AE 交于点N .连接CP ,CQ ,CM ,CN .根据燕尾定理,::1:2ABP CBP S S AG GC ==△△,::1:2ABP ACP S S BD CD ==△△,设1ABP S =△(份),则1225ABC S =++=△(份),所以15ABP S =△ 同理可得,27ABQ S =△,12ABN S =△,而13ABG S =△,所以2137535APQ S =-=△,1213721AQG S =-=△.同理,335BPMS =△121BDM S =△,所以1239273570PQMN S =--=四边形,13953357042MNEDS =--=四边形,1151321426NFCE S =--=四边形,1115321642GFNQ S =--=四边形【巩固】如图,ABC ∆的面积为1,点D 、E 是BC 边的三等分点,点F 、G 是AC 边的三等分点,那么四边形JKIH 的面积是多少?K J IHABC D EF GKJI HABCD EFG【解析】 连接CK 、CI 、CJ.根据燕尾定理,::1:2ACK ABK S S CD BD ∆∆==,::1:2ABK CBK S S AG CG ∆∆==, 所以::1:2:4ACK ABK CBK S S S ∆∆∆=,那么111247ACK S ∆==++,11321AGK ACK S S ∆∆==. 类似分析可得215AGI S ∆=. 又::2:1ABJ CBJ S S AF CF ∆∆==,::2:1ABJ ACJ S S BD CD ∆∆==,可得14ACJ S ∆=. 那么,111742184CGKJS =-=. 根据对称性,可知四边形CEHJ 的面积也为1784,那么四边形JKIH 周围的图形的面积之和为172161228415370CGKJ AGI ABES S S ∆∆⨯++=⨯++=,所以四边形JKIH 的面积为61917070-=.【例 29】 右图,ABC △中,G 是AC 的中点,D 、E 、F是BC 边上的四等分点,AD 与BG 交于M ,AF 与BG 交于N ,已知ABM △的面积比四边形FCGN 的面积大7.2平方厘米,则ABC △的面积是多少平方厘米?N M GA BCD EFNMGA BC D EF【解析】 连接CM 、CN .根据燕尾定理,::1:1ABM CBMS S AG GC ==△△,::1:3ABM ACM S S BD CD ==△△,所以15ABM ABC S S =△△;再根据燕尾定理,::1:1ABN CBN S S AG GC ==△△,所以::4:3ABN FBN CBN FBN S S S S ==△△△△,所以:4:3AN NF =,那么1422437ANGAFCS S =⨯=+△△,所以2515177428FCGN AFC ABC ABC S S S S ⎛⎫=-=⨯= ⎪⎝⎭△△△.根据题意,有157.2528ABC ABC S S -=△△,可得336ABC S =△(平方厘米)【例 30】 如图,面积为l 的三角形ABC 中,D 、E 、F 、G 、H 、I 分别是AB 、BC 、CA的三等分点,求阴影部分面积.GC BACB【解析】 三角形在开会,那么就好好利用三角形中最好用的比例和燕尾定理吧!令BI 与CD 的交点为M ,AF 与CD 的交点为N ,BI 与AF 的交点为P ,BI 与CE 的交点为Q ,连接AM 、BN 、CP⑴求ADMI S 四边形:在ABC △中,根据燕尾定理,::1:2ABM CBM S S AI CI ==△△::1:2ACM CBM S S AD BD ==△△设1ABM S =△(份),则2CBM S =△(份),1ACM S =△(份),4ABC S =△(份),所以14ABMACM ABC S S S ==△△△,所以11312ADM ABM ABC S S S ==△△△,112AIM ABC S S =△△,所以111()12126ABC ABC ADMI S S S =+=△△四边形,同理可得另外两个顶点的四边形面积也分别是ABC △面积的16⑵求DNPQE S 五边形:在ABC △中,根据燕尾定理::1:2ABN ACN S S BF CF ==△△::1:2ACN BCN S S AD BD ==△△,所以111133721ADN ABN ABC ABC S S S S ==⨯=△△△△,同理121BEQ ABC S S =△△在ABC △中,根据燕尾定理::1:2ABP ACP S S BF CF ==△△,::1:2ABP CBP S S AI CI ==△△ 所以15ABP ABCS S =△△,所以1111152121105ABP ADN BEPABC ABC DNPQE S S S S S S ⎛⎫=--=--= ⎪⎝⎭△△△△△五边形 同理另外两个五边形面积是ABC△面积的11105,所以11113133610570S =-⨯-⨯=阴影【例 31】 如图,面积为l 的三角形ABC 中,D 、E 、F 、G 、H 、I 分别是AB 、BC 、CA的三等分点,求中心六边形面积.GCBAGCBA【解析】 设深黑色六个三角形的顶点分别为N 、R 、P 、S 、M 、Q ,连接CR在ABC △中根据燕尾定理,::.2:1ABR ACR S S BG CG ==△△, ::1:2ABR CBR S S AI CI ==△△所以27ABR ABC S S =△△,同理27ACS ABC S S =△△,27CQB ABC S S =△△所以222117777RQS S =---=△,同理17MNP S =△根据容斥原理,和上题结果11131777010S =+-=六边形课后练习: 练习1. 已知DEF △的面积为7平方厘米,,2,3BE CE AD BD CF AF ===,求ABC △的面积.FED CBA【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,9CEFS =△份,244497DEF S =---=△份,恰好是7平方厘米,所以24ABC S =△平方厘米练习2. 如图,四边形EFGH 的面积是66平方米,EA AB =,CB BF =,DC CG =,HD DA =,求四边形ABCD 的面积.H GFED CB AAB CDEFGH【解析】 连接BD .由共角定理得:():()1:2BCD CGF S S CD CB CG CF =⨯⨯=△△,即2CGF CDB S S =△△同理:1:2ABD AHE S S =△△,即2AHE ABD S S =△△所以2()2AHE CGF CBD ADB ABCD S S S S S +=+=△△△△四边形连接AC ,同理可以得到2DHG BEF ABCD S S S +=△△四边形5AHE CGF HDG BEF EFGH ABCD ABCD S S S S S S S =++++=△△△△四边形四边形四边形所以66513.2ABCD S =÷=四边形平方米练习3. 正方形ABCD 的面积是120平方厘米,E 是AB 的中点,F 是BC 的中点,四边形BGHF 的面积是 平方厘米.H GFEDCBAM H GFEDCBA【解析】 欲求四边形BGHF 的面积须求出EBG ∆和CHF ∆的面积.由题意可得到:::1:2EG GC EB CD ==,所以可得:13EBG BCE S S ∆∆=将AB 、DF 延长交于M 点,可得::::1:1BM DC MF FD BF FC ===,而1::():3:22EH HC EM CD AB AB CD ==+=,得25CH CE =,而12CF BC =,所以121255CHF BCE BCE S S S ∆∆∆=⨯=11112030224BCES AB BC ∆=⨯⨯=⨯=117730141515EBC EBC EBC EBC BGHF S S S S S ∆∆∆∆=--==⨯=四边形. EF ,确定H 的位置(也就是:FH HD ),练习4. 如图,已知4cmAB AE ==,BC DC=,90BAE BCD ∠=∠=︒,10cmAC =,则S ABC ACE CDE S S ∆∆∆++= 2cm .DCEBABCA'C'EDA【解析】 将三角形ABC 绕A 点和C 点分别顺时针和逆时针旋转90,构成三角形'AEC 和'A DC ,再连接''A C ,显然'AC AC ⊥,'AC A C ⊥,''AC A C AC ==,所以''ACA C 是正方形.三角形'AEC 和三角形'A DC 关于正方形的中心O 中心对称,在中心对称图形''ACA C 中有如下等量关系: ''AEC A DC S S ∆∆=;''AEC A DC S S ∆∆=;'CED C DE S S ∆∆=.所以2'''11101050cm 22ABC ACE CDE AEC ACE CDE ACA C S S S S SS S ∆∆∆∆∆∆++=++==⨯⨯=.练习5. 如图,正方形ABCD 的面积是120平方厘米,E 是AB 的中点,F 是BC 的中点,四边形BGHF 的面积是_____平方厘米.EDED【解析】 连接BH ,根据沙漏模型得:1:2BG GD =,设1BHC S =△份,根据燕尾定理2CHD S =△份,2BHD S =△份,因此122)210S =++⨯=正方形(份,127236BFHG S =+=,所以712010146BFHG S =÷⨯=(平方厘米).。
“等底等(同)高的两个三角形面积相
等”性质的应用
在三角形的中线、高和角平分线中,只有中线才将三角形的面积分成相等的两部分,这是因为等底等(同)高的两个三角形的面积相等。
下面我们就利用这一性质来研究一直线平分图形面积的有关问题。
问题如图1,△ABC 中, M是AB边上的中点,则S△CAM=S△CBM,所以三角形的中线把三角形的面积分成相等的两部分。
[TP8CS01。
TIF,BP#] 思路分析这个问题显而易见,因为AM=BM,又有相同的高,所以S△CAM=S△CBM,因此过三角形一边的中点和这边所对角的顶点的直线把三角形的面积二等分。
探究如果点M是△ABC中AB边上的任意一点,且AM≠BM,那么怎样过点M作一条直线,把
△ABC分成面积相等的两部分?思路分析如图2,取AB的中点D,连结CD,根据等底等(同)高的两个三角形的面积相等,得到S△CAD=S△CBD。
不妨设M点在D点的左侧,AM 拓展经过任意四边形的其中任意一个顶点作一条直线,把四边形分成2个相等面积的图形。
如图3,四边形ABCD,过A点作一直线平分四边形ABCD的面积。
思路分析1如果能找到一个三角形使它的面积和四边形ABCD的面积相等,这样就把此问题转化为作出这个三角形[HJ0。
9mm]的中线平分三角形面积的方法。
所以连接AC,过D作直线DE,使DE∥AC,交BC的延长线于E。
根据“等底等(同)高的两个三角形面积相等”得到S△ADE=S△CDE。
连接AE,这样△ABE的面积显然等于四边形ABCD的面积。
取BE的中点M,作直线AM,则直线AM就是过顶点A且将四边形ABCD分成2个相等面积的图形的直线。
[TP8CS02。
TIF,BP#] 思路分析2连接BD,这样将四边形ABCD分成两个三角形即△ABD和△CBD,取对角线BD的中点O,连接OA、OC。
显然,折线AOC能平分四边形ABCD的面积,再过点O作
OM∥AC交CD于M,根据等底等(同)高的两个三角形的面积相等得到
S△AOM=S△COM,所以S△AOF=S△CMF,则直线AM就是过顶点A且将四边形ABCD分成2个相同面积的图形的直线。
[TP8CS03。
TIF,BP#] 探究如图6,直线AE将四边形ABCD的面积二等分,请过边AD上的一点F再作一条直线,把四边形分成2个相等面积的图形。
思路分析连接EF,过A作EF 的平行线交CD于点G,连接FG,则FG平分四边形ABCD的面积。
因为AG∥EF,所以S△AGE=S△AFG。
设AE与FG的交点是O,则
S△AOF=S△GOE。
又AE平分四边形的面积,所以GF两侧的图形的面积相等,即直线FG平分四边形ABCD的面积。