小学奥数-几何五大模型(等高模型).doc
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1、 page 1 of 30 模型 一 三角形等高模型 已经知道三角形面积的计算公式: 三角形面积 底 高 2 从这个公式我们可以发现:三角形面积的大小,取决于三角形底和高的乘积 如果三角形的底不变,高越大 (小 ),三角形面积也就越大 (小 ); 如果三角形的高不变,底越大 (小 ),三角形面积也就越大 (小 ); 这说明当三角形的面积变化时,它的底和高之中至少有一个要 发生变化但是,当三角形的底和高同时发生变化时,三角形的面积不一定变化比如当高变为原来的 3 倍,底变为原来的 13,则三角形面积与原来的一样这就是说:一个三角形的面积变化与否取决于它的高和底的乘积,而不仅仅取决于高或底的变化同
2、时也告诉我们:一个三角形在面积不改变的情况下,可以有无数多个不同的形状 在实际问题的研究中,我们还会常常用到以下结论: 等底等高的两个三角形面积相等; 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; 如图 12:S S a bbaS2S1DCBA夹在一组平行线之间的等积变形,如右上图ACD BCDSS ; 反之,如果ACD BCDSS ,则可知直线 AB 平行于 CD 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; 两个平行四边形高相等,面积比等于它们的底之比; 两
3、个平行四边形底相等,面积比等于它们的高之比 三角形等高模型与鸟头模型 page 2 of 30 【例 1】 你有多少种方法将任意一个三角形分成 : 3 个面积相等的三角形; 4 个面积相等的三角形 ;6 个面积相等的三角形 。 【解析】 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: CEDBAFCDBAGD CBA 如下图,答案不唯一,以下仅供参考 : 如下图,答案不唯一,以下仅供参考: 【例 2】 如图, BD 长 12 厘米, DC 长 4 厘米, B、 C 和 D 在同一条直线上 。 求三角形 ABC 的面积是三角形 ABD 面积的多少倍?
4、求三角形 ABD 的面积是三角形 ADC 面积的多少倍? 【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 26 高 三角形 ABC 的面积 12 4 ( ) 高 28 高 三角形 ADC 的面积 4高 22 高 所以,三角形 ABC 的面积是三角形 ABD 面积的 43倍; 三角形 ABD 的面积是三角形 ADC 面积的 3 倍 。 【例 3】 如 右 图, ABFE 和 CDEF 都是 矩形, AB 的长是 4 厘米, B
5、C 的长是 3 厘米,那么图中阴影部分的面积是 平方厘米 。 A BCDE F【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】 (2009 年四中小升初入学测试题 )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 。 CDBApage 3 of 30 【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】 如下图,长方形 AFEB 和长方形 FDCE 拼成了长方形 ABCD ,长方形 AB
6、CD 的长是 20,宽是 12,则它内部阴影部分的面积是 。 F ED 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 1 2 0 1 2 1 2 02 。 【例 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 。 HGFEDCBAHGFEDCBA【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 BEHSS 同理,BFH CFHSS , S =SCGH DGH, 11 5 6 2
7、822A B C DSS 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 。 EDGCFBA654 321HABF CGDE【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
8、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 。 page 4 of 30 【例 5】 长方形 ABCD 的面积为 36 2cm , 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 ? HGFEDCBA【解析】 解法一 :寻找可利用的条件,连接 BH 、 HC ,如下图: HGFEDCBA可得: 12EHB AHBSS、 12
9、FHB CHBSS、 12DHG DHCSS,而 36A B C D A H B C H B C H DS S S S 即 11( ) 3 6 1 822E H B B H F D H G A H B C H B C H DS S S S S S ; 而E H B B H F D H G E B FS S S S S 阴 影, 1 1 1 1 1( ) ( ) 3 6 4 . 52 2 2 2 8EBFS B E B F A B B C 。 所以阴影部分的面积是: 1 8 1 8 4 . 5 1 3 . 5EBFSS 阴 影解法二 :特殊点法 。 找 H 的特殊点,把 H 点与 D 点重合,
10、那么图形就可变成右图: GAB CDEF(H )这样阴影部分的面积就是 DEF 的面积,根据鸟头定理,则有: 1 1 1 1 1 1 13 6 3 6 3 6 3 6 1 3 . 52 2 2 2 2 2 2A B C D A E D B E F C F DS S S S S 阴 影。 【例 6】 长方形 ABCD 的面积为 36, 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 ? HGFEDCBApage 5 of 30 ( H )GFEDCBAHGFEDCBA【解析】 ( 法 1)特殊点法 。 由于 H 为 AD 边上任意一点, 找 H 的特殊点,把
11、 H 点与 A 点重合(如左上图),那么阴影部分的面积就是 AEF 与 ADG 的面积之和,而这两个三角形的面积分别为长方形 ABCD面 积的 18和 14,所以阴影部分面积为长方形 ABCD 面积的 1 1 38 4 8,为 336 13.58。 (法 2)寻找可利用的条件,连接 BH 、 HC ,如右上图 。 可得: 12EHB AHBSS、 12FHB CHBSS、 12DHG DHCSS,而 36A B C D A H B C H B C H DS S S S , 即 11( ) 3 6 1 822E H B B H F D H G A H B C H B C H DS S S S S
12、 S ; 而E H B B H F D H G E B FS S S S S 阴 影, 1 1 1 1 1( ) ( ) 3 6 4 . 52 2 2 2 8EBFS B E B F A B B C 。 所以阴影部分的面积是: 1 8 1 8 4 . 5 1 3 . 5EBFSS 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 。 PDCBAAB CD(P)PDCBA【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
13、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2 116 ( ) 1 546 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2 116 ( ) 1 546 平方厘米 。 【例 7】 如右图, E 在 AD 上, AD 垂直 BC, 12AD 厘米, 3DE 厘米 求三角形 ABC 的面积是三角形 EB
14、C面积的几倍? ED CBA【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, EDpage 6 of 30 是三角形 EBC 的高, 于是:三角形 ABC 的面积 1 2 2 6B C B C 三角形 EBC 的面积 3 2 1 .5B C B C 所以三角形 ABC 的面积是三角形 EBC 的面积的 4 倍 【例 8】 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? FDECBA【解析】 AEC、 AFC、 ABF 【巩固】
15、 如图,在 ABC 中, D 是 BC 中点, E 是 AD 中点,连结 BE、 CE,那么与 ABE 等积的三角形一共有哪几个三角形? ED CBA【解析】 3 个, AEC、 BED、 DEC 【巩固】 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? ODCBA【解析】 ABD 与 ACD, ABC 与 DBC, ABO 与 DCO 【例 9】 (第四届 ” 迎春杯 ”试题 )如图,三角形 ABC 的面积为 1,其中 3AE AB , 2BD BC ,三角形 BDE 的面积是多少? A B ECDDCEBA【解析】 连接 CE , 3AE AB , 2BE A
16、B , 2BCE ACBSS又 2BD BC , 2 4 4B D E B C E A B CS S S 【例 10】 (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 FEDCBAFEDCBA【解析】 连接 CD 根据题意可知, DEF 的面积为 DAC 面积的 13, DAC 的面积为 ABC 面积的 12,所page 7 of 30 以 DEF 的面积为 ABC 面积的 1 1 12 3 6 而 DEF 的面积为 5 平方厘米,所以 ABC 的面积为15 306 (平方厘米 ) 【巩固】 图中三角形 ABC
17、 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 ? FEDCBA【解析】 ABD , ABC 等高,所以面积的比为底的比,有 12ABDABCS BDS BC, 所以ABDS= 111 8 0 9 022ABCS (平方厘米 )同理有 1 9 0 3 03A B E A B DAESSAD (平方厘米 ),34A F E A B EFESSBE 30 22.5 (平方厘米 )即三角形 AEF 的面积是 22.5 平方厘米 【巩固】 如图,在长方形 ABCD 中, Y 是
18、BD 的中点, Z 是 DY 的中点,如果 24AB 厘米, 8BC 厘米,求三角形 ZCY 的面积 A BCDZ Y【解析】 Y 是 BD 的中点, Z 是 DY 的中点, 1122ZY DB , 14ZCY DCBSS, 又 ABCD 是长方形, 1 1 1 244 4 2Z C Y D C B A B C DS S S (平方厘米 ) 【巩固】 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 ED CBA【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
19、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】 如图,在三角形 ABC 中, 8BC 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? FECBA【解析】 F 是 AC 的中点 2ABC ABFSSpage 8 of 30 同理 2ABF BEFSS 4 8 6 2 4 6B E F A B CSS (平方厘米 ) 【例 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
20、角形 EFG 的面积是多少个平方单位 FEGD CBA FEGD CBA 【解析】 如右图分割后可得, 2 4 3 6 4 9EFG D E F C A B C DS S S 矩 形 矩 形(平方单位) 【巩固】 (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? ANBM DCCDMBNA【解析】 连接 BM ,因为 M 是中点所以 ABM 的面积为 14又因为 2AN BN ,所以 BDC 的面积为1 1 14 3 12 ,又因为 BDC 面积为 12 ,所以阴影部分的面积为: 1
21、1 51 12 2 12 . 【例 12】 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 48 cm 224 cm 236 cm 212 cm 2MNDCBA12 cm 236 cm 224 cm 248 cm 2【解析】 如图,将大 长 方形的长的长度设为 1,则 1 2 11 2 3 6 4AB , 2 4 12 4 4 8 3CD , 所以 1 1 13 4 1 2MN ,阴影部分面积为211( 1 2 2 4 3 6 4 8 ) 5 ( c m )2 1 2 【例 13】 如图,三角形 ABC
22、 中, 2DC BD , 3CE AE ,三角形 ADE 的面积是 20 平方厘米,三角形 ABC的面积是多少? ED CBA【解析】 3CE AE , 4AC AE , 4ADC ADESS; 又 2DC BD , 1.5BC DC , 1 . 5 6 1 2 0A B C A D C A D ES S S (平方厘米 ) page 9 of 30 【例 14】 (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 EDCBA【解析】 根据题意可
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