六年级奥数 几何;第3讲;直线型面积_三_;教师版
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第三讲 直线型面积(三)
1. 相似模型的熟练运用;
2. 燕尾定理模型的熟练运用.
一、相似三角形性质(平行线分线段成比例)
相交线段AD 和AE 被平行线段BC 和DE 所截,得到的三角形ABC 和ADE 形状完全相似.所谓“形状完全相似”的含义是:两个三角形的对应角相等,对应边成比例.这种关系称为“相似”,相似三角形对应边的比例关系在解几何问题的时候非常有用,要多加练习.(左边是金字塔模型,右边是沙漏模型)
AD
AB
=AE AC
=DE BC
=AG AF
E D
A
G G E D B
A
相似三角形面积之比等于对应边长之比的平方:
2
2
ABC ADE S AB S AD ΔΔ=
. 在实际运用的时候,相似的三角形往往作为图形的一部分,有时还要经过翻转、平移等变化. 二、燕尾定理:
在三角形ABC 中,AD ,BE ,CF 相交于同一点O ,那么::ABO ACO S S BD DC ΔΔ=.具体关系如下:
S ΔAGC :S ΔBGC =S ΔAGD :S ΔBGD =AD :DB
S ΔAGB :S ΔCGB =S ΔAGF :S ΔCGF =AF :FC S ΔABG :S ΔAGC =S ΔBGE :S ΔCGE =BE :EC G
F
E D
C B A
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 Δ和ACO Δ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.
板块一:相似模型
【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?
F
E
D
C
B
A
【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4
10814
FC =×=+.
【巩固】如图,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,那么:ADE ECB S S =△△________.
A E
D C
B
【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 =△△.
【例 2】 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 .
E
G
F A D C
B
【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, 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 G
N
M
F P
A D C
B
【解析】 设1ADE S =△份,2
2
::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.
【例 3】 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.
F
A
E
D
C
B
【解析】 方法一:本题有两个金字塔模型,根据这两个模型有::BC AF CE EF =,::DC AE CF EF =,设
正方形的边长为cm x ,所以有
1BC DC CE CF AF AE EF EF +=+=,即11510
x x
+=,解得6x =,所以正方形的边长为6cm .
方法二:或根据一个金字塔列方程即
151015
x x
−=,解得6x =
【例 4】 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?
G
N
P
A
D C
B
【解析】 观察图中有金字塔模型5个,用与已知边有关系的两个金字塔模型,所以有
PN AP BC AB =,PH BP
AD AB
=
,设正方形的边长为x 毫米,PN PH
BC AD +=
1AP BP AB AB
+=,即112080x x +=,解得48x =,即正方形的边长为48毫米.
【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 G
M
F
A
D C
B
【解析】 观察图中有金字塔模型5个,用与已知边有关系的两个金字塔模型,所以
DE AD BC AB =,DG BD
AH AB
=
,所以有
1DE DG AD BD BC AH AB AB +=+=,设DG x =,则2DE x =,所以有21128x x +=,解得24
7x =,4827
x =
,因此长方形的长和宽分别是487厘米,247厘米.
【例 5】 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?
A
B
C
D
O E
F
A
B C
D O
【解析】 连接BC ,易知OA ∥EF ,根据相似三角形性质,可知::OB OD AE AD =,且
::1:2OA BE DA DE ==,所以CDO +的面积等于CBO +的面积;由11
24
OA BE AC ==可得
3CO OA =,所以3CDO CBO ABO S S S ==+++,即CDO +的面积是ABO +面积的3倍.
【例 6】 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?
A
B
C
D E F
G
N
A
B
C
D
E F
G
【解析】 根据题中条件,可以直接判断出EF 与DC 平行,从而三角形GEF 与三角形GDC 相似,这样,
就可以采用相似三角形性质来解决问题. 做GM 垂直DC 于M ,交AB 于N .
因为EF ∥DC ,所以三角形GEF 与三角形GDC 相似,且相似比为:4:121:3EF DC ==, 所以:1:3GN GM =,又因为12MN GM GN =−=,所以()18GM cm =,
所以三角形GDC 的面积为()21
12181082
cm ××=.
【例 7】 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?
B M
N
E
【解析】
根据相似三角形的对应边成比例有:3
1223NF =++;12312
EM =
++, 则5
9NF =
,53EM =, 1951
2225330
S ⎛⎞⎛⎞=×−×−=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠阴
【例 8】 如右图,长方形ABCD 中,16EF =,9FG =,求AG 的长.
D
A
B
C E
F
G
【解析】
因为DA ∥BE ,根据相似三角形性质知DG AG
GB GE
=
, 又因为DF ∥AB ,DG FG
GB GA
=, 所以
AG FG
GE GA
=
,即2225922515AG GE FG =⋅=×==,所以15AG =.
【例 9】 (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 △
G
F
A
E
D
C B
M G
F
A
E
D
C
B G
F
A
E
D
C
B
【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
据蝴蝶定理::4:7ABF AEF S S BG GE ==△△,所以4432
(442)471111
ABG ABE S S ==××÷=+△△.
【例 10】 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?
H
O D
C
B
A
A
B
C D
O H
【解析】
因为E 是AD 的中点,F 、G 是BC 边上的三等分点,由此可以说明如果把长方形的长分成6份的话,那么3ED AD ==份、2BF FG GC ===份,大家能在图形中找到沙漏EOD △和BOG △:
有3
4ED BG ∶=∶,所以34OD BO =∶∶,相当于把BD 分成(34+)7份,同理也可以在图中在次找到沙漏:EHD △和BHF △也是沙漏,32ED BF =∶∶,由此可以推出:32HD BH =∶∶, 相当于把BD 分成(32+)5份,那么我们就可以把BD 分成35份(5和7的最小公倍数)其中OD 占15
份,BH 占14份,HO 占6份,连接EB 则可知BED △的面积为35
7042
÷=,在BD 为底的三角
形中HO 占6份,则面积为:356
3235
×=(平方厘米).
【例 11】 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.
D E G
F
【解析】 已知:2:1AF FC =,且EF ∥BC ,利用相似三角形性质可知::2:3EF BC AF AC ==,所以
2
3
EF BC =,且:4:9AEF ABC S S =++.
又因为E 是BD 的中点,所以EG 是三角形DBC 的中位线,那么1
2
EG BC =,
12
::3:423EG EF ==,所以:1:4GF EF =,可得:1:8CFG AFE S S =++,所以:1:18CFG ABC S S =++,那
么18
CFG a
S =+.
【例 12】 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5cm AH =,3cm HF =,求AG .
A
B
C
D
E
F G
H
O
【解析】
由于AB ∥DF ,利用相似三角形性质可以得到::5:3AB DF AH HF ==, 又因为E 为AD 中点,那么有:1:2OE FD =,
所以3
:5:10:32
AB OE ==,利用相似三角形性质可以得到::10:3AG GO AB OE ==,
而()()11534cm 22AO AF ==×+=,所以()1040
4cm 1313
AG =×=.
【例 13】 (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?
S
R C
D
A
Q F
P
S
R C
A
Q
F
P
【解析】 (法1)由//AB CD ,有MP PC MN 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1
6,
所以12
1(112)63
SPQR S =××++=2(cm ).
(法2)如图,连结AE ,则14482
ABE S Δ=××=(2cm ),而RB ER AB EF =,所以2RB AB
EF EF ==,
22168333ABR ABE S S ΔΔ==×=(2cm ).而1134322
MBQ ANS S S ΔΔ==×××=(2cm ),因为MN MP
DC PC =,
所以13MP MC =,则114
24233
MNP S Δ=×××=(2cm ),阴影部分面积等于
1642
33333
ABR ANS MBQ MNP S S S S ΔΔΔΔ−−+=−−+=(2cm ).
板块二、燕尾模型
【例 14】 如右图,三角形ABC 中,:4:9BD DC =,:4:3CE EA =,求:AF FB .
O F E
D
C
B
A
【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】如图,:2:3BD DC =,:5:3AE CE =,则:AF BF =
G
F E
D
C
B
A
【解析】 根据燕尾定理有:2:310:15ABG ACG S S ==△△,:5:310:6ABG BCG
S S ==△△,所以
:15:65:2:ACG BCG S S AF BF ===△△
【例 15】 (2009年第七届希望杯五年级一试试题)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 .
F
E
D C
B
A
3332
1F E D
C B
A
A
B
C
D
E
F
【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55
1212
DCEF ABC S S ==△
方法二:连接DE ,由题目条件可得到11
33
ABD ABC S S ==△△,
11212233ADE ADC ABC S S S ==×=△△△,所以1
1ABD ADE S BF FE S ==△△,
1111111
22323212DEF DEB BEC ABC S S S S =×=××=×××=△△△△,
而211323CDE ABC S S =××=△△.所以则四边形DFEC 的面积等于5
12
.
【巩固】如图,三角形ABC 的面积是2200cm ,E 在AC 上,点D 在BC 上,且
:3:5AE EC =,:2:3BD DC =,AD 与BE 交于点F .则四边形DFEC 的面积等于 .
F
E
D C
B
A
F E
D
C
B
A
【解析】 连接CF ,
根据燕尾定理,
2639ABF ACF S BD S DC ===△△,36
510
ABF CBF S AE S EC ===△△,
设6ABF S =△份,则9ACF S =△份,10BCF S =△份,5459358EFC S =×=+△份,310623
CDF S =×=+△份,所以24545
200(6910)(
6)8(6)93(cm )88
DCFE S =÷++×+=×+=
【巩固】如图,E 在AC 上,D 在BC 上,且:2:3AE EC =,:1:2BD DC =,AD 与BE 交于点F .四边形
DFEC 的面积等于222cm ,则三角形ABC 的面积 .
A B
C
D
E F
A B
C
D
E
F 2.41.62A B
C D
E F 12
【解析】
连接CF ,根据燕尾定理,1
2ABF ACF S BD S DC ==△△,23
ABF CBF S AE S EC ==△△, 设1BDF S =△份,则2DCF S =△份,2ABF S =△份,4AFC S =△份,2
4 1.623
AEF S =×=+△ 份,3
4 2.423
EFC S =×
=+△份,如图所标,所以2 2.4 4.4EFDC S =+=份,2349ABC S =++=△份 所以222 4.4945(cm )ABC S =÷×=△
【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?
F
E D C
B
A
33F
E D C
B
A
213
【解析】 设1DEF S =△份,则根据燕尾定理其他面积如图所示55
1212
BCD S S =
=△阴影平方厘米.
【例 16】 ABCD 是边长为12厘米的正方形,E 、F 分别是AB 、BC 边的中点,AF 与CE 交于G ,则四
边形AGCD 的面积是_________平方厘米.
G
F
E D
C
G
F
E
D C
A
【解析】 连接AC 、GB ,设1AGC S =△份,根据燕尾定理得1AGB
S =△份,1BGC S =△份,则
11126S =++×=正方形()份,314ADCG S =+=份,所以22126496(cm )ADCG S =÷×=
【例 17】 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.
H
G
E
D
C
B A
H
G
E
D
C
B A
【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7
12010146
BFHG S =÷×=(平方厘米).
【例 18】 如图所示,在ABC △中,:3:1BE EC =,D 是AE 的中点,那么:AF FC = .
F
E D C B
A
F
E D
C
B A
【解析】 连接CD .
由于:1:1ABD BED S S =△△,:3:4BED BCD S S =△△,所以:3:4ABD BCD S S =△△, 根据燕尾定理,::3:4ABD BCD AF FC S S ==△△.
【巩固】在ABC Δ中,:3:2BD DC =, :3:1AE EC =,求:OB OE =?
A B
C
D
E O
A
B
C
D
E O
【解析】 连接OC .
因为:3:2BD DC =,根据燕尾定理,::3:2AOB AOC S S BD BC ΔΔ==,即3
2
AOB AOC S S ΔΔ=; 又:3:1AE EC =,所以43AOC AOE S S ΔΔ=
.则334
2223
AOB AOC AOE AOE S S S S ΔΔΔΔ==×=, 所以::2:1AOB AOE OB OE S S ΔΔ==.
【例 19】 (2008年“学而思杯”六年级数学试题)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 H
G
F
E
D
C B
A
I H
G F
E
D
C
B
A
【分析】 连接AH 、BI 、CG .
由于:3:2CE AE =,所以25AE AC =
,故2255
ABE ABC S S ΔΔ==; 根据燕尾定理,::2:3ACG ABG S S CD BD ΔΔ==,::3:2BCG ABG S S CE EA ΔΔ==,所以
::4:6:9ACG ABG BCG S S S ΔΔΔ=,则419ACG S Δ=,9
19
BCG S Δ=;
那么2248
551995
AGE AGC S S ΔΔ==×=
; 同样分析可得9
19
ACH S Δ=,则::4:9ACG ACH EG EH S S ΔΔ==,::4:19ACG ACB EG EB S S ΔΔ==,所以
::4:5:10EG GH HB =,同样分析可得::10:5:4AG GI ID =,
所以5521101055BIE BAE S S ΔΔ==×=,5511
1919519
GHI BIE S S ΔΔ==×=
.
【巩固】(2009年第七届“走进美妙的数学花园”初赛六年级)如图,ABC Δ中2BD DA =,2CE EB =,
2AF FC =,那么ABC Δ的面积是阴影三角形面积的 倍.
B
C
D
F
G
H
I
I
H
G
F
D
C
B
【分析】 如图,连接AI .
根据燕尾定理,::2:1BCI ACI S S BD AD ΔΔ==,::1:2BCI ABI S S CF AF ΔΔ==,
所以,::1:2:4ACI BCI ABI S S S ΔΔΔ=,
那么,22
1247
BCI ABC ABC S S S ΔΔΔ==++.
同理可知ACG Δ和ABH Δ的面积也都等于ABC Δ面积的
2
7
,所以阴影三角形的面积等于ABC Δ面积的21
1377
−×=,所以ABC Δ的面积是阴影三角形面积的7倍.
【例 20】 如图,三角形ABC 被分成6个三角形,已知其中4个三角形的面积,问三角形ABC 的面积是多
少?
35
30
4084
O F
E
D C
B
A
【解析】 设BOF S x =△,由题意知:4:3BD DC =根据燕尾定理,得
::4:3ABO ACO BDO CDO S S S S ==△△△△,所以33
(84)6344
ACO S x x =×+=+△,
再根据::ABO BCO AOE COE S S S S =△△△△,列方程3
(84):(4030)(6335):354
x x ++=+−解得56x =
:35(5684):(4030)AOE S =++△,所以70AOE S =△
所以三角形ABC 的面积是844030355670315+++++=
【巩固】(101中入学考题)一块三角形草坪前,工人王师傅正在用剪草机剪草坪.一看到小灵通,王师傅
热情地打招呼,说:“小灵通,听说你很会动脑筋,我也想问问你,这块草坪我把它分成东、西、
南、北四部分(如图).修剪西部、东部、南部各需10分钟、16分钟、20分钟,请你想一想修剪北部需要多少分钟?”
16
2010y x F
E
D B
A
【分析】 如右图所示,将北部分分成两个三角形,并标上字母.
即有(10):20:16(16):20:10x y y x +=⎧⎨
+=⎩,即有5404216y x x y =+⎧⎨=+⎩,解得20
24x y =⎧⎨=⎩
所以修剪北部草坪需要202444+=分钟.
【例 21】 如右图,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 G
A B
C
D E
F
N
M
G
A B
C
D E
F
【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
1
5
ABM 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1422437ANG AFC S S =×=+△△,所以2515177428FCGN AFC ABC ABC S S S S ⎛⎞
=−=×=⎜⎟⎝⎠△△△. 根据题意,有1
5
7.25
28
ABC
ABC S S −=△△,可得336ABC S =△(平方厘米)
【巩固】(2007年四中分班考试题)如图,ABC Δ中,点D 是边AC 的中点,点E 、F 是边BC 的三等分点,
若ABC Δ的面积为1,那么四边形CDMF 的面积是_________.
F
A
B
C
D
E
M N
F A
B
C D
E
M
N
【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 ΔΔ==,而2ACM ADM S S ΔΔ=,所以24ABM ACM ADM S S S ΔΔΔ==,
那么4BM DM =,即4
5
BM BD =.
那么421453215BMF BCD BM BF S S BD BC ΔΔ=
××=××=,147
21530
CDMF S =−=四边形.
另解:得出24ABM ACM ADM S S S ΔΔΔ==后,可得1111
55210
ADM ABD S S ΔΔ==×=,
则117
31030
ACF ADM CDMF S S S ΔΔ=−=−=
四边形.
【例 22】 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?
G
F
E D C
B
A
N M
Q
P
G
F E
D
C
B
A
【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1
5
ABP S =△
同理可得,27ABQ S =△,12ABN S =△,而13ABG S =△,所以2137535APQ S =−=
△,121
3721AQG S =−=△. 同理,335BPM S =△121BDM S =△,所以1239273570PQMN S =−−=四边形,139********MNED S =−−=四边形,1151321426NFCE S =−−=四边形,1115
321642
GFNQ S =−−=四边形
【巩固】如图,ABC Δ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
I H
A
B
C D E
F G
K
J
I H
A B
C
D E
F
G
【解析】 连接CK 、CI 、CJ .
根据燕尾定理,::1:2ACK ABK S S CD BD ΔΔ==,::1:2ABK CBK S S AG CG ΔΔ==,
所以::1:2:4ACK ABK CBK S S S ΔΔΔ=,那么111247ACK S Δ==++,11
321
AGK ACK S S ΔΔ==.
类似分析可得2
15
AGI S Δ=.
又::2:1ABJ CBJ S S AF CF ΔΔ==,::2:1ABJ ACJ S S BD CD ΔΔ==,可得1
4
ACJ S Δ=.
那么,1117
42184
CGKJ S =−
=. 根据对称性,可知四边形CEHJ 的面积也为17
84
,那么四边形JKIH 周围的图形的面积之和为172161228415370CGKJ AGI ABE S S S ΔΔ×++=×++=,所以四边形JKIH 的面积为619
17070
−=.
【例 23】 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.
I
H
E
D C
B
A
I
N
M
Q
P
H
E
D C
B
A
【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14ABM ACM ABC S S S ==△△△,所以11312ADM ABM ABC S S S ==△△△,1
12AIM ABC S S =△△,
所以111
()12126
ABC 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1
6
⑵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1
21
BEQ 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1
5
ABP ABC S S =△△
所以11
11152121105ABP 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11113
133610570
S =−×−
×=阴影
【例 24】 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.
I
G
H
E
D C
B
A
S R
I N
M Q
P
G
H
E
D
C
B
A
【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 =△△,2
7CQB ABC S S =△△
所以2221
17777
RQS S =−−−=△
同理17
MNP S =
△ 根据容斥原理,和上题结果11131777010
S =
+−=六边形
【例 25】 已知四边形ABCD ,CHFG 为正方形,:1:8S S =乙甲,a 与b 是两个正方形的边长,求:?a b =
乙
甲b
a
O
E
D
C
乙
甲
b
a
M
G
O
E
D C 【解析】 观察图形,感觉阴影部分像蝴蝶定理,但是细细分析发现用蝴蝶定理无法继续往下走,注意到题
目条件中给出了两个正方形的边长,有边长就可以利用比例,再发现在连接辅助线后可以利用燕尾,那么我们就用燕尾定理来求解 连接EO 、AF ,
根据燕尾定理:::AOE AOF S S a b =△△,::AOF EOF S S a b =△△ 所以 22::AOE EOF S S a b =△△,作OM ⊥AE 、ON ⊥EF , ∵AE =EF
∴22::OM ON a b = ∴33::1:8S S a b ==乙甲 ∴:1:2a b =
【例 26】 (2009年清华附中入学测试题)如图,四边形ABCD 是矩形,E 、F 分别是AB 、BC 上的点,
且13AE AB =,1
4
CF BC =,AF 与CE 相交于G ,若矩形ABCD 的面积为120,则AEG Δ与CGF Δ的面积之和为 .
B
E
G
H B
E G
B
E
G
【解析】
(法1)如图,过F 做CE 的平行线交AB 于H ,则::1:3EH HB CF FB ==, 所以1
22
AE EB EH ==,::2AG GF AE EH ==,即2AG GF =,
所以12231
1033942AEG ABF ABCD S S S ΔΔ=××=××=-.
且22313342EG HF EC EC ==×=,故CG GE =,则1
152
CGF AEG S S ΔΔ=××=.
所以两三角形面积之和为10515+=.
(法2)如上右图,连接AC 、BG .
根据燕尾定理,::3:1ABG ACG S S BF CF ΔΔ==,::2:1BCG ACG S S BE AE ΔΔ==, 而1
602
ABC ABCD S S Δ==-,
所以3321ABG S Δ=++,160302ABC S Δ=×=,2321BCG S Δ=++,1
60203ABC S Δ=×=,
则1103AEG
ABG S S ΔΔ==,1
54
CFG BCG S S ΔΔ==, 所以两个三角形的面积之和为15.
练习1. 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 E
D C
B
【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 =△
练习2. 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?
3
4O
F
E D
B
3
4O
F E D
B
【解析】
连接OB ,面积为4的三角形占了矩形面积的1
4
,所以431OEB S =−=△,所以:1:3OE EA =,所以:5:8CE CA =,由三角形相似可得阴影部分面积为2525
8()88
×=.
练习3. 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.
A
B
C
D
P M
K
N A
B
C
D
P M
【解析】 本题在矩形内连接三点构成一个三角形,而且其中一点是矩形某一条边的中点,一般需要通过这
一点做垂线.
取AD 的中点N ,连接MN ,设MN 交PD 于K .
则三角形PDM 被分成两个三角形,而且这两个三角形有公共的底边MK ,可知三角形PDM 的
面积等于182MK BC ××=(平方厘米),所以8MK=3(厘米),那么84
433
NK =−=(厘米).
因为NK 是三角形APD 的中位线,所以8
23
AP NK =×=(厘米),所以三角形APD 的面积为
18
6823
××=(平方厘米).
练习4. 如图,已知3BD DC =,2EC AE =,BE 与CD 相交于点O ,则ABC △被分成的4部分面积各占
ABC △ 面积的几分之几?
O
E D
C
B
A
13.5
4.59
2
1121
3
O E D C
B
A
【解析】 连接CO ,设1AEO S =△份,则其他部分的面积如图所示,所以1291830ABC S =+++=△份,所以四
部分按从小到大各占ABC △面积的12 4.5139313.59
,,,30306030103020
+===
练习5. 两条线段把三角形分为三个三角形和一个四边形,如图所示, 三个三角形的面积 分别是3,7,
7,则阴影四边形的面积是多少?
77
3
7
7
3F
E
D
C
x+3x
77
3F
E
D C
【解析】 方法一:遇到没有标注字母的图形,我们第一步要做的就是给图形各点标注字母,方便后面的计
算.
再看这道题,出现两个面积相等且共底的三角形.
设三角形为ABC ,BE 和CD 交于F ,则BF FE =,再连结DE . 所以三角形DEF 的面积为3.设三角形ADE 的面积为x ,
则()():33:10:10x AD DB x +==+,所以15x =,四边形的面积为18.
方法二:设ADF S x =△,根据燕尾定理::ABF BFC AFE EFC S S S S =△△△△,得到3AEF S x =+△,再根据向右下飞的燕子,有(37):7:3x x ++=,解得7.5x =四边形的面积为7.57.5318++=
练习6. 右图的大三角形被分成5个小三角形,其中4个的面积已经标在图中,那么,阴影三角形的面积
是 .
4
3
21
【解析】 方法一:整个题目读完,我们没有发现任何与边长相关的条件,也没有任何与高或者垂直有关系
的字眼,由此,我们可以推断,这道题不能依靠三角形面积公式求解.我们发现右图三角形中存在一个比例关系:
()2:13:4S =+阴影,解得2S =阴影.
方法二:回顾下燕尾定理,有2:41:3S +=阴影(
),解得2S =阴影.
练习7. (2007年香港圣公会数学竞赛)如图所示,在ABC △中,12CP CB =,1
3
CQ CA =,BQ 与AP 相
交于点X ,若ABC △的面积为6,则ABX △的面积等于 .
X
Q
P
A
B
C X
Q
P
A
B
C
4
4
11
X
Q
P
C
B
A
【解析】 方法一:连接PQ .
由于12CP CB =,13CQ CA =,所以23ABQ ABC S S =++,11
26
BPQ BCQ ABC S S S ==+++.
由蝴蝶定理知,21
:::4:136
ABQ BPQ ABC ABC AX XP S S S S ===++++,
所以44122
6 2.455255
ABX ABP ABC ABC S S S S ==×==×=++++.
方法二:连接CX 设1CPX S =△份,根据燕尾定理标出其他部分面积, 所以6(1144)4 2.4ABX S =÷+++×=△
练习8. 如图,三角形ABC 的面积是1,2BD DC =,2CE AE =,AD 与BE 相交于点F ,请写出这4部
分的面积各是多少?
A
B
C
D
E F
4
8
621
A
B
C
D
E
F
【解析】 连接CF ,设1AEF S =△份,则其他几部分面积可以有燕尾定理标出如图所示,所以
121AEF S =△,62217ABF S ==△,821BDF S =△,242
217
FDCE S +==。