(小学奥数)4-3-3 任意四边形、梯形与相似模型(一).教师版
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板块三 相似三角形模型(一)金字塔模型 (二) 沙漏模型GF E ABCDAB CDEF G①AD AE DE AFAB AC BC AG===; 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.【例 1】 如图,已知在平行四边形ABCD 中,16AB =,10AD =,4BE =,那么FC 的长度是多少?FE DCBA【考点】相似三角形模型 【难度】2星 【题型】解答 【解析】 图中有一个沙漏,也有金字塔,但我们用沙漏就能解决问题,因为AB 平行于CD ,所以::4:161:4BF FC BE CD ===,所以410814FC =⨯=+.【答案】8【例 2】 如图,测量小玻璃管口径的量具ABC ,AB 的长为15厘米,AC 被分为60等份.如果小玻璃管口DE正好对着量具上20等份处(DE 平行AB ),那么小玻璃管口径DE 是多大?例题精讲任意四边形、梯形与相似模型605040302010EA D C B【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 有一个金字塔模型,所以::DE AB DC AC =,:1540:60DE =,所以10DE =厘米. 【答案】10【例 3】 如图,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,那么:ADE ECB S S =△△________.A ED CB【考点】相似三角形模型 【难度】2星 【题型】填空 【解析】 根据金字塔模型:::2:(23)2:5AD AB AE AC DE BC ===+=,22:2:54:25ADE ABC S S ==△△, 设4ADE S =△份,则25ABC S =△份,255315BEC S =÷⨯=△份,所以:4:15ADE ECB S S =△△. 【答案】4:15【例 4】 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【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】填空 【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【答案】1:3:5【巩固】如图,DE 平行BC ,且2AD =,5AB =,4AE =,求AC 的长.A ED CB【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 由金字塔模型得:::2:5AD AB AE AC DE BC ===,所以42510AC =÷⨯= 【答案】10【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 .Q E GNMF PA D CB【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】填空 【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::::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【总结】继续拓展,我们得到一个规律:平行线等分线段后,所分出来的图形的面积成等差数列. 【答案】1:3:5:7:9【例 5】 已知ABC △中,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,且DBCE S 梯形比ADE S △大28.5cm ,求ABC S △.A ED CB【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 根据金字塔模型::2:(23)2:5AD AB DE BC ==+=,22:2:54:25ADE ABC S S ==△△,设4ADE S =△份,则25ABC S =△份,25421D B C E S =-=梯形份,D B C E S 梯形比ADE S △大17份,恰好是28.5c m ,所以212.5c m ABC S =△【答案】12.5【例 6】 如图:MN 平行BC , :4:9MPN BCP S S =△△,4cm AM =,求BM 的长度NMPA C B【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 在沙漏模型中,因为:4:9MPN BCP S S =△△,所以:2:3MN BC =,在金字塔模型中有:::2:3AM AB MN BC ==,因为4cm AM =,4236AB =÷⨯=cm ,所以642cm BM =-=【答案】2【巩固】如图,已知DE 平行BC ,:3:2BO EO =,那么:AD AB =________.OED C BA【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】填空【解析】 由沙漏模型得::3:2BO EO BC DE ==,再由金字塔模型得::2:3AD AB DE BC ==. 【答案】2:3【例 7】 如图,ABC ∆中,14AE AB =,14ADAC =,ED 与BC 平行,EOD ∆的面积是1平方厘米.那么AED ∆的面积是 平方厘米.A B CDEO【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】填空【解析】 因为14AE AB =,14AD AC =,ED 与BC 平行,根据相似模型可知:1:4ED BC =,:1:4EO OC =,44COD EOD S S ∆∆==平方厘米, 则415CDE S ∆=+=平方厘米,又因为::1:3AED CDE S S AD DC ∆∆==,所以15533AED S ∆=⨯=(平方厘米).【答案】53【例 8】 如下图,正方形ABCD 边长为l0厘米,BO 长8厘米。
板块三 相似三角形模型(一)金字塔模型 (二) 沙漏模型GF E ABCDAB CDEF G①AD AE DE AFAB AC BC AG===; 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.【例 1】 如图,已知在平行四边形ABCD 中,16AB =,10AD =,4BE =,那么FC 的长度是多少?FE DCBA【考点】相似三角形模型 【难度】2星 【题型】解答 【解析】 图中有一个沙漏,也有金字塔,但我们用沙漏就能解决问题,因为AB 平行于CD ,所以::4:161:4BF FC BE CD ===,所以410814FC =⨯=+.【答案】8【例 2】 如图,测量小玻璃管口径的量具ABC ,AB 的长为15厘米,AC 被分为60等份.如果小玻璃管口DE正好对着量具上20等份处(DE 平行AB ),那么小玻璃管口径DE 是多大?例题精讲任意四边形、梯形与相似模型605040302010EA D C B【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 有一个金字塔模型,所以::DE AB DC AC =,:1540:60DE =,所以10DE =厘米. 【答案】10【例 3】 如图,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,那么:ADE ECB S S =△△________.A ED CB【考点】相似三角形模型 【难度】2星 【题型】填空 【解析】 根据金字塔模型:::2:(23)2:5AD AB AE AC DE BC ===+=,22:2:54:25ADE ABC S S ==△△, 设4ADE S =△份,则25ABC S =△份,255315BEC S =÷⨯=△份,所以:4:15ADE ECB S S =△△. 【答案】4:15【例 4】 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【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】填空 【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【答案】1:3:5【巩固】如图,DE 平行BC ,且2AD =,5AB =,4AE =,求AC 的长.A ED CB【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 由金字塔模型得:::2:5AD AB AE AC DE BC ===,所以42510AC =÷⨯= 【答案】10【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 .Q E GNMF PA D CB【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】填空 【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::::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【总结】继续拓展,我们得到一个规律:平行线等分线段后,所分出来的图形的面积成等差数列. 【答案】1:3:5:7:9【例 5】 已知ABC △中,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,且DBCE S 梯形比ADE S △大28.5cm ,求ABC S △.A ED CB【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 根据金字塔模型::2:(23)2:5AD AB DE BC ==+=,22:2:54:25ADE ABC S S ==△△,设4ADE S =△份,则25ABC S =△份,25421DBCE S =-=梯形份,DBCE S 梯形比ADE S △大17份,恰好是28.5cm ,所以212.5cm ABC S =△【答案】12.5【例 6】 如图:MN 平行BC , :4:9MPN BCP S S =△△,4cm AM =,求BM 的长度NMPA C B【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】解答 【解析】 在沙漏模型中,因为:4:9MPN BCP S S =△△,所以:2:3MN BC =,在金字塔模型中有:::2:3AM AB MN BC ==,因为4cm AM =,4236AB =÷⨯=cm ,所以642cm BM =-=【答案】2【巩固】如图,已知DE 平行BC ,:3:2BO EO =,那么:AD AB =________.OED C BA【考点】相似三角形模型 【难度】3星 【题型】填空【解析】由沙漏模型得::3:2BO EO BC DE==,再由金字塔模型得::2:3AD AB DE BC==.【答案】2:3【例 7】如图,ABC∆中,1 4AE AB=,1 4AD AC=,ED与BC平行,EOD∆的面积是1平方厘米.那么AED∆的面积是平方厘米.AB CDEO【考点】相似三角形模型【难度】3星【题型】填空【解析】因为14AE AB=,14AD AC=,ED与BC平行,根据相似模型可知:1:4ED BC=,:1:4EO OC=,44COD EODS S∆∆==平方厘米,则415CDES∆=+=平方厘米,又因为::1:3AED CDES S AD DC∆∆==,所以15533AEDS∆=⨯=(平方厘米).【答案】53【例 8】如下图,正方形ABCD边长为l0厘米,BO长8厘米。
板块一 任意四边形模型任意四边形中的比例关系(“蝴蝶定理”):S 4S 3S 2S 1O DCBA①1243::S S S S =或者1324S S S S ⨯=⨯②()()1243::AO OC S S S S =++蝴蝶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.【例 1】 (小数报竞赛活动试题)如图,某公园的外轮廓是四边形ABCD ,被对角线AC 、BD 分成四个部分,△AOB 面积为1平方千米,△BOC 面积为2平方千米,△COD 的面积为3平方千米,公园由陆地面积是6.92平方千米和人工湖组成,求人工湖的面积是多少平方千米?A【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例题精讲任意四边形、梯形与相似模型【例 2】 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.ABCDO【例 3】 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.OGFEDCBA【例 4】 图中的四边形土地的总面积是52公顷,两条对角线把它分成了4个小三角形,其中2个小三角形的面积分别是6公顷和7公顷.那么最大的一个三角形的面积是多少公顷?76【例 5】 (2008年清华附中入学测试题)如图相邻两个格点间的距离是1,则图中阴影三角形的面积为 .BD【巩固】如图,每个小方格的边长都是1,求三角形ABC 的面积.D【例 6】 (2007年人大附中考题)如图,边长为1的正方形ABCD 中,2BE EC =,CF FD =,求三角形AEG的面积.ABCDEFG【例 7】 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.ABCD EF G【例 8】 如图,已知正方形ABCD 的边长为10厘米,E 为AD 中点,F 为CE 中点,G 为BF 中点,求三角形BDG 的面积.AB【例 9】 如图,在ABC ∆中,已知M 、N 分别在边AC 、BC 上,BM 与AN 相交于O ,若AOM ∆、ABO ∆和BON ∆的面积分别是3、2、1,则MNC ∆的面积是 .NM OCBA【例 10】 (2009年迎春杯初赛六年级)正六边形123456A A A A A A 的面积是2009平方厘米,123456B B B B B B 分别是正六边形各边的中点;那么图中阴影六边形的面积是 平方厘米.B 4B A 654A 3A A板块二 梯形模型的应用梯形中比例关系(“梯形蝴蝶定理”):A BCDO ba S 3S 2S 1S 4①2213::S S a b =②221324::::::S S S S a b ab ab =; ③S 的对应份数为()2a b +.梯形蝴蝶定理给我们提供了解决梯形面积与上、下底之间关系互相转换的渠道,通过构造模型,直接应用结论,往往在题目中有事半功倍的效果.(具体的推理过程我们可以用将在第九讲所要讲的相似模型进行说明)【例 11】 如图,22S =,34S =,求梯形的面积.【巩固】(2006年南京智力数学冬令营)如下图,梯形ABCD 的AB 平行于CD ,对角线AC ,BD 交于O ,已知AOB △与BOC △的面积分别为25 平方厘米与35平方厘米,那么梯形ABCD 的面积是________平方厘米.3525OABCD【例 12】 梯形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,已知梯形上底为2,且三角形ABO 的面积等于三角形BOC 面积的23,求三角形AOD 与三角形BOC 的面积之比.OA B CD【例 13】 (第十届华杯赛)如下图,四边形ABCD 中,对角线AC 和BD 交于O 点,已知1AO =,并且35ABD CBD =三角形的面积三角形的面积,那么OC 的长是多少?ABCDO【例 14】 梯形的下底是上底的1.5倍,三角形OBC 的面积是29cm ,问三角形AOD 的面积是多少?A BCDO【巩固】如图,梯形ABCD 中,AOB ∆、COD ∆的面积分别为1.2和2.7,求梯形ABCD 的面积.ODCBA【例 15】 如下图,一个长方形被一些直线分成了若干个小块,已知三角形ADG 的面积是11,三角形BCH的面积是23,求四边形EGFH 的面积.HG FEDCB A【巩固】(人大附中入学测试题)如图,长方形中,若三角形1的面积与三角形3的面积比为4比5,四边形2的面积为36,则三角形1的面积为________.321【例 16】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.BA【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【例 17】 如图面积为12平方厘米的正方形ABCD 中,,E F 是DC 边上的三等分点,求阴影部分的面积.D【例18】如图,在长方形ABCD中,6AB=厘米,2==,求阴影部分的面积.AD=厘米,AE EF FBD【例19】(2008年”奥数网杯”六年级试题)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.B【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.B【巩固】(2008年三帆中学考题)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.B【例20】如图所示,BD、CF将长方形ABCD分成4块,DEF∆的面积是∆的面积是5平方厘米,CED 10平方厘米.问:四边形ABEF的面积是多少平方厘米?FAB CDE105【巩固】如图所示,BD 、CF 将长方形ABCD 分成4块,DEF ∆的面积是4平方厘米,CED ∆的面积是6平方厘米.问:四边形ABEF 的面积是多少平方厘米?64AB CDEF【巩固】(98迎春杯初赛)如图,ABCD 长方形中,阴影部分是直角三角形且面积为54,OD 的长是16,OB的长是9.那么四边形OECD 的面积是多少?B【例 21】 (2007年”迎春杯”高年级初赛)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【例 22】 (98迎春杯初赛)如图,长方形ABCD 中,AOB 是直角三角形且面积为54,OD 的长是16,OB的长是9.那么四边形OECD 的面积是 .ABCDEO【例 23】 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?B【例 24】 如图所示,ABCD 是梯形,ADE ∆面积是1.8,ABF ∆的面积是9,BCF ∆的面积是27.那么阴影AEC ∆面积是多少?【例 25】 如图,正六边形面积为6,那么阴影部分面积为多少?【例 26】 如图,已知D 是BC 中点,E 是CD 的中点,F 是AC 的中点.三角形ABC 由①~⑥这6部分组成,其中②比⑤多6平方厘米.那么三角形ABC 的面积是多少平方厘米?⑥⑤④③②①BFD CA【例 27】 如图,在一个边长为6的正方形中,放入一个边长为2的正方形,保持与原正方形的边平行,现在分别连接大正方形的一个顶点与小正方形的两个顶点,形成了图中的阴影图形,那么阴影部分的面积为 .【例 28】 如图,在正方形ABCD 中,E 、F 分别在BC 与CD 上,且2CE BE =,2CF DF =,连接BF 、DE ,相交于点G ,过G 作MN 、PQ 得到两个正方形MGQA 和PCNG ,设正方形MGQA 的面积为1S ,正方形PCNG 的面积为2S ,则12:S S =___________.QPNMABCD E FG【例 29】 如下图,在梯形ABCD 中,AB 与CD 平行,且2CD AB =,点E 、F 分别是AD 和BC 的中点,已知阴影四边形EMFN 的面积是54平方厘米,则梯形ABCD 的面积是 平方厘米.D【例 30】 (2006年“迎春杯”高年级组决赛)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mn,那么,()m n +的值等于 .BEE板块三 相似三角形模型(一)金字塔模型 (二) 沙漏模型GF E ABCDAB CDEF G①AD AE DE AFAB AC BC AG===; 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.【例 31】 如图,已知在平行四边形ABCD 中,16AB =,10AD =,4BE =,那么FC 的长度是多少?FEDCBA【例 32】 如图,测量小玻璃管口径的量具ABC ,AB 的长为15厘米,AC 被分为60等份.如果小玻璃管口DE 正好对着量具上20等份处(DE 平行AB ),那么小玻璃管口径DE 是多大?605040302010EA D C B【例 33】 如图,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,那么:ADE ECB S S =△△________.A ED CB【例 34】 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【巩固】如图,DE 平行BC ,且2AD =,5AB =,4AE =,求AC 的长.A ED CB【巩固】如图, ABC △中,DE ,FG ,MN ,PQ ,BC 互相平行,AD D F FM M P PB ====,则::::ADE DEGF FGNM MNQP PQCB S S S S S =△四边形四边形四边形四边形 .Q E GNMF PA D CB【例 35】 已知ABC △中,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,且DBCE S 梯形比ADE S △大28.5cm ,求ABC S △.A ED CB【例 36】 如图:MN 平行BC , :4:9MPN BCP S S =△△,4cm AM =,求BM 的长度NMPA C B【巩固】如图,已知DE 平行BC ,:3:2BO EO =,那么:AD AB =________.OED C BA【例 37】 如图,ABC ∆中,14AE AB =,14AD AC =,ED 与BC 平行,EOD ∆的面积是1平方厘米.那么AED ∆的面积是 平方厘米.A B CDEO【例 38】 在图中的正方形中,A ,B ,C 分别是所在边的中点,CDO 的面积是ABO 面积的几倍?ABCDO【例 39】如图,线段AB 与BC 垂直,已知4AD EC ==,6BD BE ==,那么图中阴影部分面积是多少?A BD【例 40】 (2008年第二届两岸四地”华罗庚金杯”少年数学精英邀请赛)如图,四边形ABCD 和EFGH 都是平行四边形,四边形ABCD 的面积是16,:3:1BG GC =,则四边形EFGH 的面积=________.G ECBA【例 41】 已知三角形ABC 的面积为a ,:2:1AF FC =,E 是BD 的中点,且EF ∥BC ,交CD 于G ,求阴影部分的面积.【例 42】 已知正方形ABCD ,过C 的直线分别交AB 、AD 的延长线于点E 、F ,且10cm AE =,15cm AF =,求正方形ABCD 的边长.FAEDCB【例 43】 如图,三角形ABC 是一块锐角三角形余料,边120BC =毫米,高80AD =毫米,要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC 上,其余两个顶点分别在AB 、AC 上,这个正方形零件的边长是多少?GNPAD CB【巩固】如图,在ABC △中,有长方形DEFG ,G 、F 在BC 上,D 、E 分别在AB 、AC 上,AH 是ABC △边BC 的高,交DE 于M ,:1:2DG DE =,12BC =厘米,8AH =厘米,求长方形的长和宽.E H GMFAD CB【例 44】 图中ABCD 是边长为12cm 的正方形,从G 到正方形顶点C 、D 连成一个三角形,已知这个三角形在AB 上截得的EF 长度为4cm ,那么三角形GDC 的面积是多少?ABCD E FG【例 45】如图,将一个边长为2的正方形两边长分别延长1和3,割出图中的阴影部分,求阴影部分的面积是多少?【例 46】 (2008年101中学考题)图中的大小正方形的边长均为整数(厘米),它们的面积之和等于52平方厘米,则阴影部分的面积是 .【例 47】 如图,O 是矩形一条对角线的中点,图中已经标出两个三角形的面积为3和4,那么阴影部分的一块直角三角形的面积是多少?F DB【例 48】 已知长方形ABCD 的面积为70厘米,E 是AD 的中点,F 、G 是BC 边上的三等分点,求阴影EHO△的面积是多少厘米?DCBA【例49】ABCD是平行四边形,面积为72平方厘米,E、F分别为AB、BC的中点,则图中阴影部分的面积为平方厘米.B【例50】如图,三角形PDM的面积是8平方厘米,长方形ABCD的长是6厘米,宽是4厘米,M是BC 的中点,则三角形APD的面积是平方厘米.AB CDPM【例51】如图,长方形ABCD中,E为AD的中点,AF与BE、BD分别交于G、H,OE垂直AD于E,交AF于O,已知5cmAH=,3cmHF=,求AG.AB CDEFGHO【例52】右图中正方形的面积为1,E、F分别为AB、BD的中点,13GC FC=.求阴影部分的面积.ABE【例 53】 梯形ABCD 的面积为12,2AB CD =,E 为AC 的中点,BE 的延长线与AD 交于F ,四边形CDFE 的面积是 .ABCD EF【例 54】 如图,三角形ABC 的面积为60平方厘米,D 、E 、F 分别为各边的中点,那么阴影部分的面积是 平方厘米.BC【例 55】 如图,ABCD 是直角梯形,4,5,3AB AD DE ===,那么梯形ABCD 的面积是多少?OED CBA【例 56】 边长为8厘米和12厘米的两个正方形并放在一起,那么图中阴影三角形的面积是多少平方厘米?【例 57】 如右图,长方形ABCD 中,16EF =,9FG =,求AG 的长.DABC EFG【例 58】 (第21届迎春杯试题)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 △GFAEDCB【例 59】 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 CBA【例 60】 (清华附中入学试题)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 GFEDC BA【例 61】 如图,已知14ABC S =△,点,,D E F 分别在,,AB BC CA 上,且2,5,AD BD AF FC ===,ABE DBEF S S =△四边形则ABE S △是多少?FEDCBA【例 62】 如图,长方形ABCD 中,E 、F 分别为CD 、AB 边上的点,DE EC =,2FB AF =,求::PM MN NQ .PMNQ FEDCBA【例 63】 如下图,D 、E 、F 、G 均为各边的三等分点,线段EG 和DF 把三角形ABC 分成四部分,如果四边形FOGC 的面积是24平方厘米,求三角形ABC 的面积.EDOGCF B A【例 64】 (2008年第十二届香港保良局小学数学世界邀请赛(队际赛))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?CA。
板块二 梯形模型的应用梯形中比例关系(“梯形蝴蝶定理”):A BCDO ba S 3S 2S 1S 4①2213::S S a b =②221324::::::S S S S a b ab ab =; ③S 的对应份数为()2a b +.梯形蝴蝶定理给我们提供了解决梯形面积与上、下底之间关系互相转换的渠道,通过构造模型,直接应用结论,往往在题目中有事半功倍的效果.(具体的推理过程我们可以用将在第九讲所要讲的相似模型进行说明)【例 1】 如图,22S =,34S =,求梯形的面积.S 4S 3S 2S 1【巩固】 如下图,梯形ABCD 的AB 平行于CD ,对角线AC ,BD 交于O ,已知AOB △与BOC △的面积分别为25 平方厘米与35平方厘米,那么梯形ABCD 的面积是________平方厘米.3525OABCD【巩固】 如图所示,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,对角线AC ,BD 相交于点O 。
已知AB =5,CD =3,且梯形例题精讲任意四边形、梯形与相似模型ABCD 的面积为4,求三角形OAB 的面积。
A BCDO【例 2】 梯形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,已知梯形上底为2,且三角形ABO 的面积等于三角形BOC 面积的23,求三角形AOD 与三角形BOC 的面积之比.OA B CD【例 3】 如下图,四边形ABCD 中,对角线AC 和BD 交于O 点,已知1AO =,并且35ABD CBD =三角形的面积三角形的面积,那么OC 的长是多少?ABCDO【例 4】 梯形的下底是上底的1.5倍,三角形OBC 的面积是29cm ,问三角形AOD 的面积是多少?A BCDO【巩固】如图,梯形ABCD 中,AOB ∆、COD ∆的面积分别为1.2和2.7,求梯形ABCD 的面积.OD CBA【例 5】在梯形ABCD中,上底长5厘米,下底长10厘米,20=∆BOCS平方厘米,则梯形ABCD的面积是平方厘米。
板塊一 任意四邊形模型任意四邊形中的比例關係(“蝴蝶定理”):O DCBA s 4s 3s 2s 1①1243::S S S S =或者1324S S S S ⨯=⨯②()()1243::AO OC S S S S =++蝴蝶定理為我們提供瞭解決不規則四邊形的面積問題的一個途徑.通過構造模型,一方面可以使不規則四邊形的面積關係與四邊形內的三角形相聯系;另一方面,也可以得到與面積對應的對角線的比例關係.【例 1】圖中的四邊形土地的總面積是52公頃,兩條對角線把它分成了4個小三角形,其中2個小三角形的面積分別是6公頃和7公頃.那麼最大的一個三角形的面積是多少公頃?76EDCBA76【考點】任意四邊形模型 【難度】2星 【題型】解答 【解析】 在ABE ,CDE 中有AEB CED ∠=∠,所以ABE ,CDE 的面積比為()AE EB ⨯:()CE DE ⨯.同理有ADE ,BCE 的面積比為():()AE DE BE EC ⨯⨯.所以有ABES×CDE S =ADE S ×BCE S ,也就是說在所有凸四邊形中,連接頂點得到2條對角線,有圖形分成上、下、左、右4個部分,有:上、下部分的面積之積等於左右部分的面積之積. 即6ABES ⨯=7ADES⨯,所以有ABE 與ADE 的面積比為7:6,ABE S =7392167⨯=+公頃,ADES =6391867⨯=+公頃. 顯然,最大的三角形的面積為21公頃.【答案】21例題精講任意四邊形、梯形與相似模型【例 2】如圖,某公園的外輪廓是四邊形ABCD ,被對角線AC 、BD 分成四個部分,△AOB 面積為1平方千米,△BOC 面積為2平方千米,△COD 的面積為3平方千米,公園由陸地面積是6.92平方千米和人工湖組成,求人工湖的面積是多少平方千米?OCDBA【考點】任意四邊形模型 【難度】2星 【題型】解答 【關鍵字】小數報 【解析】 根據蝴蝶定理求得312 1.5AOD S =⨯÷=△平方千米,公園四邊形ABCD 的面積是123 1.57.5+++=平方千米,所以人工湖的面積是7.5 6.920.58-=平方千米 【答案】0.58【例 3】一個矩形分成4個不同的三角形(如右圖),綠色三角形面積占矩形面積的15%,黃色三角形的面積是21平方釐米.問:矩形的面積是多少平方釐米?【考點】任意四邊形模型 【難度】3星 【題型】解答 【關鍵字】華杯賽,初賽,第7題【解析】 黃色三角形與綠色三角形面積之和是矩形面積的50%,而綠色三角形面積占矩形面積的15%,所以黃色三角形面積占矩形面積的50%-15%=35%已知黃色三角形面積是21平方釐米,所以矩形面積等於21÷35%=60(平方釐米)【答案】60【鞏固】如圖,四邊形被兩條對角線分成4個三角形,其中三個三角形的面積已知,求:⑴三角形BGC 的面積;⑵:AG GC =?CB【考點】任意四邊形模型 【難度】2星 【題型】解答 【解析】 ⑴根據蝴蝶定理,123BGC S ⨯=⨯,那麼6BGC S =;⑵根據蝴蝶定理,()():12:361:3AG GC =++=.【答案】1:3【例 4】四邊形ABCD 的對角線AC 與BD 交於點O (如圖所示).如果三角形ABD 的面積等於三角形BCD 的面積的13,且2AO =,3DO =,那麼CO 的長度是DO 的長度的_________倍.OADC BGH BCDA O【考點】任意四邊形模型 【難度】3星 【題型】填空 【解析】 在本題中,四邊形ABCD 為任意四邊形,對於這種”不良四邊形”,無外乎兩種處理方法:⑴利用已知條件,向已有模型靠近,從而快速解決;⑵通過畫輔助線來改造不良四邊形.看到題目中給出條件:1:3ABD BCD S S =,這可以向模型一蝴蝶定理靠近,於是得出一種解法.又觀察題目中給出的已知條件是面積的關係,轉化為邊的關係,可以得到第二種解法,但是第二種解法需要一個仲介來改造這個”不良四邊形”,於是可以作AH 垂直BD 於H ,CG 垂直BD 於G ,面積比轉化為高之比.再應用結論:三角形高相同,則面積之比等於底邊之比,得出結果.請老師注意比較兩種解法,使學生體會到蝴蝶定理的優勢,從而主觀上願意掌握並使用蝴蝶定理解決問題.解法一:∵::1:3ABD BDC AO OC S S ∆∆==,∴236OC =⨯=,∴:6:32:1OC OD ==. 解法二:作AH BD ⊥於H ,CG BD ⊥於G .∵13ABD BCD S S ∆∆=,∴13AH CG =,∴13AOD DOC S S ∆∆=,∴13AO CO =,∴236OC =⨯=,∴:6:32:1OC OD ==.【答案】2倍【例 5】如圖,平行四邊形ABCD 的對角線交於O 點,CEF △、OEF △、ODF △、BOE △的面積依次是2、4、4和6.求:⑴求OCF △的面積;⑵求GCE △的面積.OGF EDC BA【考點】任意四邊形模型 【難度】3星 【題型】解答 【解析】 ⑴根據題意可知,BCD △的面積為244616+++=,那麼BCO △和CDO ∆的面積都是1628÷=,所以OCF △的面積為844-=;⑵由於BCO △的面積為8,BOE △的面積為6,所以OCE △的面積為862-=, 根據蝴蝶定理,::2:41:2COE COF EG FG S S ∆∆===,所以::1:2GCE GCF S S EG FG ∆∆==, 那麼11221233GCE CEF S S ∆∆==⨯=+. 【答案】23【例 6】如圖相鄰兩個格點間的距離是1,則圖中陰影三角形的面積為 .【考點】任意四邊形模型 【難度】4星 【題型】填空 【關鍵字】清華附中,入學測試題 【解析】 連接AD 、CD 、BC .則可根據格點面積公式,可以得到ABC ∆的面積為:41122+-=,ACD ∆的面積為:331 3.52+-=,ABD ∆的面積為:42132+-=.所以::2:3.54:7ABC ACD BO OD S S ∆∆===,所以44123471111ABO ABD S S ∆∆=⨯=⨯=+.【答案】1211【鞏固】如圖,每個小方格的邊長都是1,求三角形ABC 的面積.D【考點】任意四邊形模型 【難度】4星 【題型】解答【解析】 因為:2:5BD CE =,且BD ∥CE ,所以:2:5DA AC =,525ABC S ∆=+510277DBC S ∆=⨯=. 【答案】107【例 7】如圖,邊長為1的正方形ABCD 中,2BE EC =,CF FD =,求三角形AEG 的面積.AB C D EFGAB CDEF G【考點】任意四邊形模型 【難度】4星 【題型】解答 【關鍵字】人大附中考題 【解析】 連接EF .因為2BE EC =,CF FD =,所以1111()23212DEF ABCD ABCDS S S ∆=⨯⨯=.因為12AED ABCD S S ∆=,根據蝴蝶定理,11::6:1212AG GF ==, 所以6613677414AGD GDF ADF ABCD ABCDS S S S S ∆∆∆===⨯=.所以1322 21477AGE AED AGD ABCD ABCDABCDS S S S S S ∆∆∆=-=-==,即三角形AEG 的面積是27.【答案】27【例 8】如圖,長方形ABCD 中,:2:3BE EC =,:1:2DF FC =,三角形DFG 的面積為2平方釐米,求長方形ABCD 的面積.ABCD EF GABCD EF G【考點】任意四邊形模型 【難度】4星 【題型】解答 【解析】 連接AE ,FE .因為:2:3BE EC =,:1:2DF FC =,所以3111()53210DEF ABCD ABCD S S S =⨯⨯=长方形长方形. 因為12AED ABCD S S =长方形,11::5:1210AG GF ==,所以510AGD GDF S S ==平方釐米,所以12AFDS=平方釐米.因為16AFDABCD SS =长方形,所以長方形ABCD 的面積是72平方釐米. 【答案】72【例 9】如圖,已知正方形ABCD 的邊長為10釐米,E 為AD 中點,F 為CE 中點,G為BF 中點,求三角形BDG 的面積.B【考點】任意四邊形模型 【難度】4星 【題型】解答 【解析】 設BD 與CE 的交點為O ,連接BE 、DF .由蝴蝶定理可知::BED BCD EO OC S S =,而14BED ABCD S S =,12BCD ABCD S S =,所以::1:2BEDBCDEO OC SS==,故13EO EC =.由於F 為CE 中點,所以12EF EC =,故:2:3EO EF =,:1:2FO EO =.由蝴蝶定理可知::1:2BFD BED S S FO EO ==,所以1128BFD BED ABCD S S S ==,那麼1111010 6.2521616BGD BFD ABCD S S S ===⨯⨯=(平方釐米).【答案】6.25【例 10】 如圖,在ABC ∆中,已知M 、N 分別在邊AC 、BC 上,BM 與AN 相交於O ,若AOM∆、ABO ∆和BON ∆的面積分別是3、2、1,則MNC ∆的面積是 .OM NCBA【考點】任意四邊形模型 【難度】4星 【題型】填空 【解析】 這道題給出的條件較少,需要運用共邊定理和蝴蝶定理來求解.根據蝴蝶定理得 31322AOM BON MON AOB S S S S ∆∆∆∆⨯⨯===設MONS x ∆=,根據共邊定理我們可以得ANMABM MNCMBC S S S S ∆∆∆∆=,33322312x x++=++,解得22.5x =. 【答案】22.5【例 11】 正六邊形123456A A A A A A 的面積是2009平方釐米,123456B B B B B B 分別是正六邊形各邊的中點;那麼圖中陰影六邊形的面積是 平方釐米.4B A 6543A A4B A 543A A【考點】任意四邊形模型 【難度】4星 【題型】填空【關鍵字】迎春杯,6年級。
板块三 相似三角形模型(一)金字塔模型 (二) 沙漏模型GF E ABCDAB CDEF G①AD AE DE AFAB AC BC AG===; 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.【例 1】 如图,已知在平行四边形ABCD 中,16AB =,10AD =,4BE =,那么FC 的长度是多少?FE DCBA【例 2】 如图,测量小玻璃管口径的量具ABC ,AB 的长为15厘米,AC 被分为60等份.如果小玻璃管口DE正好对着量具上20等份处(DE 平行AB ),那么小玻璃管口径DE 是多大?605040302010EA D C B例题精讲任意四边形、梯形与相似模型【例 3】 如图,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,那么:ADE ECB S S =△△________.A ED CB【例 4】 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【巩固】如图,DE 平行BC ,且2AD =,5AB =,4AE =,求AC 的长.A ED CB【巩固】如图, ABC △中,DE ,FG ,MN ,PQ ,BC 互相平行,AD D F FM M P PB ====,则::::ADE DEGF FGNM MNQP PQCB S S S S S =△四边形四边形四边形四边形 .Q E GNMF PA D CB【例 5】 已知ABC △中,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,且DBCE S 梯形比ADE S △大28.5cm ,求ABC S △.A ED CB【例 6】 如图:MN 平行BC , :4:9MPN BCP S S =△△,4cm AM =,求BM 的长度NMPA C B【巩固】如图,已知DE 平行BC ,:3:2BO EO =,那么:AD AB =________.OED C BA【例 7】 如图,ABC ∆中,14AE AB =,14AD AC =,ED 与BC 平行,EOD ∆的面积是1平方厘米.那么AED ∆的面积是 平方厘米.A B CDEO【例 8】 如下图,正方形ABCD 边长为l0厘米,BO 长8厘米。
任意四边形、梯形与相似模型例题精讲板块一任意四边形模型任意四边形中的比例关系(“蝴蝶定理”):①1243::S S S S =或者1324S S S S ⨯=⨯②()()1243::AO OC S S S S =++蝴蝶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.【例1】图中的四边形土地的总面积是52公顷,两条对角线把它分成了4个小三角形,其中2个小三角形的面积分别是6公顷和7公顷.那么最大的一个三角形的面积是多少公顷?【考点】任意四边形模型【难度】2星【题型】解答【解析】在ABE ,CDE 中有AEB CED ∠=∠,所以ABE ,CDE 的面积比为()AE EB ⨯:()CE DE ⨯.同理有ADE ,BCE 的面积比为():()AE DE BE EC ⨯⨯.所以有ABE S ×CDE S =ADE S ×BCE S ,也就是说在所有凸四边形中,连接顶点得到2条对角线,有图形分成上、下、左、右4个部分,有:上、下部分的面积之积等于左右部分的面积之积.即6ABE S ⨯ =7ADE S ⨯ ,所以有ABE 与ADE 的面积比为7:6,ABE S =7392167⨯=+公顷,ADE S =6391867⨯=+公顷.显然,最大的三角形的面积为21公顷.【答案】21【例2】如图,某公园的外轮廓是四边形ABCD ,被对角线AC 、BD 分成四个部分,△AOB 面积为1平方千米,△BOC 面积为2平方千米,△COD 的面积为3平方千米,公园由陆地面积是6.92平方千米和人工湖组成,求人工湖的面积是多少平方千米?【考点】任意四边形模型【难度】2星【题型】解答【关键词】小数报【解析】根据蝴蝶定理求得312 1.5AOD S =⨯÷=△平方千米,公园四边形ABCD 的面积是123 1.57.5+++=平方千米,所以人工湖的面积是7.5 6.920.58-=平方千米【答案】0.58【例3】一个矩形分成4个不同的三角形(如右图),绿色三角形面积占矩形面积的15%,黄色三角形的面积是21平方厘米.问:矩形的面积是多少平方厘米?【考点】任意四边形模型【难度】3星【题型】解答【关键词】第三届,华杯赛,初赛,第7题【解析】黄色三角形与绿色三角形面积之和是矩形面积的50%,而绿色三角形面积占矩形面积的15%,所以黄色三角形面积占矩形面积的50%-15%=35%已知黄色三角形面积是21平方厘米,所以矩形面积等于21÷35%=60(平方厘米)【答案】60【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 =?【考点】任意四边形模型【难度】2星【题型】解答【解析】⑴根据蝴蝶定理,123BGC S ⨯=⨯ ,那么6BGC S = ;⑵根据蝴蝶定理,()():12:361:3AG GC =++=.【答案】1:3【例4】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.【考点】任意四边形模型【难度】3星【题型】填空【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 = ,这可以向模型一蝴蝶定理靠拢,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,使学生体会到蝴蝶定理的优势,从而主观上愿意掌握并使用蝴蝶定理解决问题.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 .∵13ABD BCD S S ∆∆=,∴13AH CG =,∴13AOD DOC S S ∆∆=,∴13AO CO =,∴236OC =⨯=,∴:6:32:1OC OD ==.【答案】2倍【例5】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.【考点】任意四边形模型【难度】3星【题型】解答【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-=,根据蝴蝶定理,::2:41:2COE COF EG FG S S ∆∆===,所以::1:2GCE GCF S S EG FG ∆∆==,那么11221233GCE CEF S S ∆∆==⨯=+.【答案】23【例6】如图相邻两个格点间的距离是1,则图中阴影三角形的面积为.【考点】任意四边形模型【难度】4星【题型】填空【关键词】2008年,清华附中,入学测试题【解析】连接AD 、CD 、BC .则可根据格点面积公式,可以得到ABC ∆的面积为:41122+-=,ACD ∆的面积为:331 3.52+-=,ABD ∆的面积为:42132+-=.所以::2:3.54:7ABC ACD BO OD S S ∆∆===,所以44123471111ABOABD S S ∆∆=⨯=⨯=+.【答案】1211【巩固】如图,每个小方格的边长都是1,求三角形ABC 的面积.【考点】任意四边形模型【难度】4星【题型】解答【解析】因为:2:5BD CE =,且BD ∥CE ,所以:2:5DA AC =,525ABC S ∆=+,510277DBC S ∆=⨯=.【答案】107【例7】如图,边长为1的正方形ABCD 中,2BE EC =,CF FD =,求三角形AEG 的面积.AB C D E F G A B CD E FG 【考点】任意四边形模型【难度】4星【题型】解答【关键词】2007年,人大附中考题【解析】连接EF .因为2BE EC =,CF FD =,所以1111()23212DEF ABCD ABCD S S S ∆=⨯⨯= .因为12AED ABCD S S ∆= ,根据蝴蝶定理,11::6:1212AG GF ==,所以6613677414AGD GDF ADF ABCD ABCD S S S S S ∆∆∆===⨯= .所以1322 21477AGE AED AGD ABCD ABCD ABCD S S S S S ∆∆∆=-=-== ,即三角形AEG 的面积是27.【答案】27【例8】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.A B C DE F G A B C D EF G 【考点】任意四边形模型【难度】4星【题型】解答【解析】连接AE ,FE .因为:2:3BE EC =,:1:2DF FC =,所以3111()53210DEF ABCD ABCD S S =⨯⨯= 长方形长方形.因为12AED ABCD S S = 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16AFD ABCD S S = 长方形,所以长方形ABCD 的面积是72平方厘米.【答案】72【例9】如图,已知正方形ABCD 的边长为10厘米,E 为AD 中点,F 为CE 中点,G 为BF 中点,求三角形BDG的面积.【考点】任意四边形模型【难度】4星【题型】解答【解析】设BD 与CE 的交点为O ,连接BE 、DF .由蝴蝶定理可知::BED BCD EO OC S S = ,而14BED ABCD S S = ,12BCD ABCD S S = ,所以::1:2BED BCD EO OC S S == ,故13EO EC =.由于F 为CE 中点,所以12EF EC =,故:2:3EO EF =,:1:2FO EO =.由蝴蝶定理可知::1:2BFD BED S S FO EO == ,所以1128BFD BED ABCD S S S == ,那么1111010 6.2521616BGD BFD ABCD S S S ===⨯⨯= (平方厘米).【答案】6.25【例10】如图,在ABC ∆中,已知M 、N 分别在边AC 、BC 上,BM 与AN 相交于O ,若AOM ∆、ABO ∆和BON ∆的面积分别是3、2、1,则MNC ∆的面积是.【考点】任意四边形模型【难度】4星【题型】填空【解析】这道题给出的条件较少,需要运用共边定理和蝴蝶定理来求解.根据蝴蝶定理得31322AOM BON MON AOB S S S S ∆∆∆∆⨯⨯===设MON S x ∆=,根据共边定理我们可以得ANM ABM MNC MBC S S S S ∆∆∆∆=,33322312x x ++=++,解得22.5x =.【答案】22.5【例11】正六边形123456A A A A A A 的面积是2009平方厘米,123456B B B B B B 分别是正六边形各边的中点;那么图中阴影六边形的面积是平方厘米.【考点】任意四边形模型【难度】4星【题型】填空【关键词】2009年,迎春杯,6年级。
板块二 梯形模型的应用梯形中比例关系(“梯形蝴蝶定理”):A BCDO ba S 3S 2S 1S 4①2213::S S a b =②221324::::::S S S S a b ab ab =; ③S 的对应份数为()2a b +.梯形蝴蝶定理给我们提供了解决梯形面积与上、下底之间关系互相转换的渠道,通过构造模型,直接应用结论,往往在题目中有事半功倍的效果.(具体的推理过程我们可以用将在第九讲所要讲的相似模型进行说明)【例 1】 如图,22S =,34S =,求梯形的面积.S 4S 3S 2S 1【巩固】 如下图,梯形ABCD 的AB 平行于CD ,对角线AC ,BD 交于O ,已知AOB △与BOC △的面积分别为25 平方厘米与35平方厘米,那么梯形ABCD 的面积是________平方厘米.3525OABCD例题精讲任意四边形、梯形与相似模型【巩固】 如图所示,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,对角线AC ,BD 相交于点O 。
已知AB =5,CD =3,且梯形ABCD 的面积为4,求三角形OAB 的面积。
A BCDO【例 2】 梯形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,已知梯形上底为2,且三角形ABO 的面积等于三角形BOC 面积的23,求三角形AOD 与三角形BOC 的面积之比.OA B D【例 3】 如下图,四边形ABCD 中,对角线AC 和BD 交于O 点,已知1AO =,并且35ABD CBD =三角形的面积三角形的面积,那么OC 的长是多少?ABCDO【例 4】 梯形的下底是上底的1.5倍,三角形OBC 的面积是29cm ,问三角形AOD 的面积是多少?A BCDO【巩固】如图,梯形ABCD中,AOB∆、COD∆的面积分别为1.2和2.7,求梯形ABCD的面积.OD CBA【例 5】在梯形ABCD中,上底长5厘米,下底长10厘米,20=∆BOCS平方厘米,则梯形ABCD的面积是平方厘米。
板块二 梯形模型的应用梯形中比例关系(“梯形蝴蝶定理”):① S {:S 3=a 2:b 2② S 、: S y :S 2:S 4=a 2:b 2:ab:cibi ③ S 的对应份数为+・梯形蝴蝶定理给我们提供了解决梯形面积与上、下底之间关系互相转换的渠道,通过构造模型,直接应用结 论,往往在题目中有事半功倍的效果.(具体的推理过程我们可以用将在第九讲所要讲的相似模型进行说明)【考点】梯形模型【难度】2星【题型】解答【解析】设5为/份,S?为戸份,根据梯形蝴蝶定理,53=4 = /?,所以/? = 2 ;又因为S 2=2 = axb f 所以 a =]:那么 S }=a 2= \ , S 4 =axb = 2f 所以梯形面积 S = &+S?+禺+S4 =1 + 2 + 4 + 2 = 9 ,或者根 据梯形蝴蝶定理,S =(a + b )2=(l + 2)2=9.【答案】9【巩固】如下图,梯形ABCD 的平行于CD,对角线AC , BD 交于0 ,已知△AOB 与△BOC 的面积分 别为25平方厘米与35平方厘米,那么梯形ABCD 的面积是 ___________________________ 平方厘米.【考点】梯形模型【难度】2星【题型】填空【解析】根据梯形蝴蝶定理,S AOti :S liOC .=a 2:ab = 25:35 ,可得a:b = 5:7 ,再根据梯形蝴蝶定理,S Q /S 驱=圧“2 =5^72=25:49 ,所以S 驱=49(平方厘米).那么梯形ABCL 的面积为b25 + 35 + 35 + 49 = 144(平方厘米).【答案】144【巩固】如图所示,在梯形ABCD 中,AB//CD,对角线AC, “D 相交于点0。
已知AB=5f CD=3f 且梯形 ABCD 的面积为4,求三角形的面积。
【考点】梯形模型 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】华杯赛,决赛,15分,第3大题第,1题 【解析】根据题意,二5, CD=3, CD:AB=3:5,则根据蝴蝶模型:S ca =:":夕:“ =9:15:25:15,令S 初=25份,1 125则梯形ABCD 共有:9+15+25+15=64份。
板块三 相似三角形模型(一)金字塔模型 (二) 沙漏模型GF E ABCDAB CDEF G①AD AE DE AFAB AC BC AG===; 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.【例 1】 如图,已知在平行四边形ABCD 中,16AB =,10AD =,4BE =,那么FC 的长度是多少?FE DCA例题精讲任意四边形、梯形与相似模型【例 2】 如图,测量小玻璃管口径的量具ABC ,AB 的长为15厘米,AC 被分为60等份.如果小玻璃管口DE 正好对着量具上20等份处(DE 平行AB ),那么小玻璃管口径DE 是多大?605040302010EAD C B【例 3】 如图,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,那么:ADE ECB S S =△△________.A ED CB【例 4】 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【巩固】如图,DE 平行BC ,且2AD =,5AB =,4AE =,求AC 的长.A ED CB【巩固】如图, ABC △中,DE ,FG ,MN ,PQ ,BC 互相平行,AD D F FM M P PB ====,则::::ADE DEGF FGNM MNQP PQCB S S S S S =△四边形四边形四边形四边形 .Q E GNMF PA D CB【例 5】 已知ABC △中,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,且DBCE S 梯形比ADE S △大28.5cm ,求ABC S △.ED CB【例 6】 如图:MN 平行BC , :4:9MPN BCP S S =△△,4cm AM =,求BM 的长度NMPA C B【巩固】如图,已知DE 平行BC ,:3:2BO EO =,那么:AD AB =________.OED C BA【例 7】 如图,ABC ∆中,14AE AB =,14AD AC =,ED 与BC 平行,EOD ∆的面积是1平方厘米.那么AED ∆的面积是 平方厘米.CDEO【例 8】 如下图,正方形ABCD 边长为l0厘米,BO 长8厘米。
板块一 任意四边形模型任意四边形中的比例关系(“蝴蝶定理”):O DCBA s 4s 3s 2s 1①1243::S S S S =或者1324S S S S ⨯=⨯②()()1243::AO OC S S S S =++蝴蝶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.【例 1】 图中的四边形土地的总面积是52公顷,两条对角线把它分成了4个小三角形,其中2个小三角形的面积分别是6公顷和7公顷.那么最大的一个三角形的面积是多少公顷?76EDC BA76【考点】任意四边形模型 【难度】2星 【题型】解答 【解析】 在ABE ,CDE 中有AEB CED ∠=∠,所以ABE ,CDE 的面积比为()AE EB ⨯:()CE DE ⨯.同理有ADE ,BCE 的面积比为():()AE DE BE EC ⨯⨯.所以有ABE S ×CDE S =ADE S ×BCE S ,也就是说在所有凸四边形中,连接顶点得到2条对角线,有图形分成上、下、左、右4个部分,有:上、下部分的面积之积等于左右部分的面积之积. 即6ABE S ⨯=7ADE S ⨯,所以有ABE 与ADE 的面积比为7:6,ABE S =7392167⨯=+公顷,ADE S =6391867⨯=+公顷.显然,最大的三角形的面积为21公顷.【答案】21【例 2】 如图,某公园的外轮廓是四边形ABCD ,被对角线AC 、BD 分成四个部分,△AOB 面积为1平方千米,△BOC 面积为2平方千米,△COD 的面积为3平方千米,公园由陆地面积是6.92平方千米和人工湖组成,求人工湖的面积是多少平方千米?OCDBA【考点】任意四边形模型 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】小数报 【解析】 根据蝴蝶定理求得312 1.5AOD S =⨯÷=△平方千米,公园四边形ABCD 的面积是123 1.57.5+++=平方千米,所以人工湖的面积是7.5 6.920.58-=平方千米例题精讲任意四边形、梯形与相似模型【答案】0.58【例 3】 一个矩形分成4个不同的三角形(如右图),绿色三角形面积占矩形面积的15%,黄色三角形的面积是21平方厘米.问:矩形的面积是多少平方厘米?【考点】任意四边形模型 【难度】3星 【题型】解答【关键词】华杯赛,初赛,第7题 【解析】 黄色三角形与绿色三角形面积之和是矩形面积的50%,而绿色三角形面积占矩形面积的15%,所以黄色三角形面积占矩形面积的50%-15%=35%已知黄色三角形面积是21平方厘米,所以矩形面积等于21÷35%=60(平方厘米)【答案】60【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 =?CB【考点】任意四边形模型 【难度】2星 【题型】解答 【解析】 ⑴根据蝴蝶定理,123BGC S ⨯=⨯,那么6BGC S =;⑵根据蝴蝶定理,()():12:361:3AG GC =++=.【答案】1:3【例 4】 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.OADC BGH BCDA O【考点】任意四边形模型 【难度】3星 【题型】填空 【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 =,这可以向模型一蝴蝶定理靠拢,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,使学生体会到蝴蝶定理的优势,从而主观上愿意掌握并使用蝴蝶定理解决问题.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 .∵13ABD BCD S S ∆∆=,∴13AH CG =,∴13AOD DOC S S ∆∆=,∴13AO CO =,∴236OC =⨯=,∴:6:32:1OC OD ==.【答案】2倍【例 5】 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 EDC BA【考点】任意四边形模型 【难度】3星 【题型】解答 【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-=,根据蝴蝶定理,::2:41:2COE COF EG FG S S ∆∆===,所以::1:2GCE GCF S S EG FG ∆∆==,那么11221233GCE CEF S S ∆∆==⨯=+.【答案】23【例 6】 如图相邻两个格点间的距离是1,则图中阴影三角形的面积为 .【考点】任意四边形模型 【难度】4星 【题型】填空 【关键词】清华附中,入学测试题【解析】 连接AD 、CD 、BC .则可根据格点面积公式,可以得到ABC ∆的面积为:41122+-=,ACD ∆的面积为:331 3.52+-=,ABD ∆的面积为:42132+-=.所以::2:3.54:7ABC ACD BO OD S S ∆∆===,所以44123471111ABOABD S S ∆∆=⨯=⨯=+. 【答案】1211【巩固】如图,每个小方格的边长都是1,求三角形ABC 的面积.D【考点】任意四边形模型 【难度】4星 【题型】解答【解析】 因为:2:5BD CE =,且BD ∥CE ,所以:2:5DA AC =,525ABC S ∆=+510277DBC S ∆=⨯=. 【答案】107【例 7】 如图,边长为1的正方形ABCD 中,2BE EC =,CF FD =,求三角形AEG 的面积.ABC DEF GABCDEF G【考点】任意四边形模型 【难度】4星 【题型】解答【关键词】人大附中考题 【解析】 连接EF .因为2BE EC =,CF FD =,所以1111()23212DEF ABCD ABCD S S S ∆=⨯⨯=.因为12AED ABCD S S ∆=,根据蝴蝶定理,11::6:1212AG GF ==,所以6613677414AGD GDF ADF ABCD ABCD S S S S S ∆∆∆===⨯=.所以132221477AGE AED AGD ABCD ABCD ABCD S S S S S S ∆∆∆=-=-==,即三角形AEG 的面积是27.【答案】27【例 8】 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.ABCD EF GABCD EF G【考点】任意四边形模型 【难度】4星 【题型】解答 【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12AEDABCD 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16AFD ABCD S S =长方形,所以长方形ABCD 的面积是72平方厘米.【答案】72【例 9】如图,已知正方形ABCD 的边长为10厘米,E 为AD 中点,F 为CE 中点,G 为BF 中点,求三角形BDG 的面积.【考点】任意四边形模型 【难度】4星 【题型】解答 【解析】 设BD 与CE 的交点为O ,连接BE 、DF .由蝴蝶定理可知::BED BCDEO OC S S=,而14BEDABCDSS =,12BCDABCDSS =,所以::1:2BEDBCDEO OC SS==,故13EO EC =.由于F 为CE 中点,所以12EF EC =,故:2:3EO EF =,:1:2FO EO =.由蝴蝶定理可知::1:2BFD BED S S FO EO ==,所以1128BFD BED ABCD S S S ==,那么1111010 6.2521616BGDBFDABCDSS S ===⨯⨯=(平方厘米). 【答案】6.25【例 10】 如图,在ABC ∆中,已知M 、N 分别在边AC 、BC 上,BM 与AN 相交于O ,若AOM ∆、ABO ∆和BON ∆的面积分别是3、2、1,则MNC ∆的面积是 .OM NCBA【考点】任意四边形模型 【难度】4星 【题型】填空 【解析】 这道题给出的条件较少,需要运用共边定理和蝴蝶定理来求解.根据蝴蝶定理得 31322AOM BON MON AOB S S S S ∆∆∆∆⨯⨯===设MON S x ∆=,根据共边定理我们可以得ANM ABM MNC MBC S S S S ∆∆∆∆=,33322312x x ++=++,解得22.5x =. 【答案】22.5【例 11】 正六边形123456A A A A A A 的面积是2009平方厘米,123456B B B B B B 分别是正六边形各边的中点;那么图中阴影六边形的面积是平方厘米.4B A 543A A4B A 6543A A【考点】任意四边形模型 【难度】4星 【题型】填空 【关键词】迎春杯,6年级。
初赛 【解析】 如图,设62B A 与13B A 的交点为O ,则图中空白部分由6个与23A OA ∆一样大小的三角形组成,只要求出了23A OA ∆的面积,就可以求出空白部分面积,进而求出阴影部分面积. 连接63A A 、61B B 、63B A .设116A B B ∆的面积为”1“,则126B A B ∆面积为”1“,126A A B ∆面积为”2“,那么636A A B ∆面积为126A A B ∆的2倍,为”4“,梯形1236A A A A 的面积为224212⨯+⨯=,263A B A ∆的面积为”6“,123B A A ∆的面积为2.根据蝴蝶定理,12632613:1:6B A B A A B B O A O S S ∆∆===,故23616A OA S ∆=+123127B A A S ∆=,所以23123612::12:1:77A OA A A A A S S ∆=梯形,即23A OA ∆的面积为梯形1236A A A A 面积的17,故为六边形123456A A A A A A 面积的114,那么空白部分的面积为正六边形面积的136147⨯=,所以阴影部分面积为32009111487⎛⎫⨯-= ⎪⎝⎭(平方厘米).【答案】1148【例 12】 如图,ABCD 是一个四边形,M 、N 分别是AB 、CD 的中点.如果△ASM 、△MTB 与△DSN 的面积分别是6、7和8,且图中所有三角形的面积均为整数,则四边形ABCD 的面积为 .NM STDCBA A DN CTSM B【考点】任意四边形模型 【难度】5星 【题型】填空 【关键词】迎春杯,高年级组,决赛,12题 【解析】 连接MN 、AC 、BD .由于M 是AB 的中点,所以AMN ∆与BMN ∆的面积相等,而MTB ∆比ASM ∆的面积大1,所以MSN ∆比MTN ∆的面积大1;又由于N 是CD 的中点,所以DMN ∆的面积与CMN ∆的面积相等,那么CTN ∆的面积比DSN ∆的面积大1,所以CTN ∆的面积为9.假设MTN ∆的面积为a ,则MSN ∆的面积为1a +.根据几何五大模型中的蝴蝶定理,可知ASD ∆的面积为481a +,BTC ∆的面积为63a .要使这两个三角形的面积为整数,a 可以为1,3或7.由于ADM ∆的面积为ABD ∆面积的一半,BCN ∆的面积为BCD ∆面积的一半,所以ADM ∆与BCN ∆的面积之和为四边形ABCD 面积的一半,所以ADM ∆与BCN ∆的面积之和等于四边形BMDN 的面积,即: 4863697181a a a a +++=+++++,得4863211a a a +=++. 将1a =、3、7分别代入检验,只有7a =时等式成立,所以MTN ∆的面积为7,MSN ∆、ASD ∆、BTC ∆的面积分别为8、6、9.四边形ABCD 的面积为()6789260+++⨯=. 小结:本题中“且图中所有三角形的面积均为整数”这个条件是多余的.【答案】60【例 13】 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。