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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 AB①等底等高的两个三角形面积相等;
SS②两个三角形高相等,面积比等于它们的底之
abCD比;
两个三角形底相等,面积比等于它们的高之比; 如右图S1:S2?a:b
③夹在一组平行线之间的等积变形,如右图S△ACD?S△BCD;
12反之,如果S△ACD?S△BCD,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S△ABC:S△ADE?(AB?AC):(AD?AE)
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DAADEEBCB图⑴ C 图⑵
三、蝶形定理
任意四边形中的比例关系(“蝶形定理”):
①
S1:S2?S4:S3或者
S1?S3?S2?S4②
AO:OC??S1?S2?:?S4?S3?
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”): ①S221:S3?a:b
②S221:S3:S2:S4?a:b:ab:ab; ③S的对应份数为?a?b?2.
四、相似模型
(一)金字塔模型 ADFEBGC 【最新整理,下载后即可编辑】
DAS1S2S4OS3BCAaSD1S2OS4S3BbC (二) 沙漏模型
EAFD
①AD?AE?DE?AF;
ABACBCAGBGC②S△ADE:S△ABC?AF2:AG2.
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AS?ABO:S?ACO?BD:DC.
E上述定理给出了一个新的转化面积比与线段比的手F段,因为?ABO和?ACO的形状很象燕子的尾巴,所以这OCD个定理被称为燕尾定理.该定理在许多几何题目中都B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的面积为 .
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_H _D_H _D_A_E
_G
_A
_E
_G
【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, S△DEF?6?6?1.5?6?2?2?6?2?4.5?4?2?16.5,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?
_B
_F
_C
_B
_F
_C
_ E_ A_ F
_ D
_ G
_ C _ B
_ F
_ D_ A_ E_ B
_ C _ G
【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,S△ABG?1S?S∴△ABG2ABCD1?AB?AB边上的高, 2(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,S△ABG?1SEFGB. 2∴正方形ABCD与长方形EFGB面积相等. 长方形的宽
?8?8?10?6.4(厘米).
【例 2】 长方形ABCD的面积为36cm2,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?
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AHDEG
【解析】 解法一:寻找可利用的条件,连接BH、HC,如下图:
BFCAHDEGBFC 可得:S?EHB1?S?AHB2、S?FHB?11S?CHB、S?DHG?S?DHC,而2212
SABCD?S?AHB?S?CHB?S?CHD?36
即S?EHB?S?BHF?S?DHG?(S?AHB?S?CHB?S?CHD)??36?18; 而
S?EHB?S?BHF?S?DHG?S阴影?S?EBF12,
11111S?EBF??BE?BF??(?AB)?(?BC)??36?4.5.
22228 所以阴影部分的面积是:S阴影?18?S?EBF?18?4.5?13.5
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:
AD(H)EG
这样阴影部分的面积就是?DEF的面积,根据鸟头定理,则有:
BFC1111111S阴影?SABCD?S?AED?S?BEF?S?CFD?36???36????36???36?13.5.
2222222
【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.
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