小学的奥数-几何五大模型(鸟头模型)

模型二鸟头模型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 上如图 2)，则:():()ABC ADES S AB AC AD AE △△EDCBAEDCBA图⑴图⑵【例1】如图在ABC △中，,D E 分别是,AB AC 上的点，且:2:5AD AB，:4:7AE AC，16ADES △平方厘米，求ABC △的面积．EDCBAEDCB A【解析】连接BE ，::2:5(24):(54)ADE ABES S AD AB △△，::4:7(45):(75)ABE ABC S S AE AC△△，所以:(24):(75)ADE ABCS S △△，设8ADES △份，则35ABCS △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．三角形等高模型与鸟头模型【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？E D CBA A BCD E【解析】连接BE ．∵3EC AE ∴3ABCABESS又∵5AB AD ∴515ADEABEABCSSS，∴1515ABCADESS．【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 D CBAABCDE甲乙【解析】连接AD ．∵3BE ，6AE ∴3AB BE ，3ABDBDES S又∵4BD DC ，∴2ABCABDSS，∴6ABCBDE SS ，5S S 乙甲．【例2】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．EDC B A EDCB A【解析】连接BE ，::2:5(23):(53)ADE ABES S AD AB △△::3:(32)(35):(32)5ABE ABCS S AE AC△△，所以:(32):5(32)6:25ADE ABC S S △△，设6ADES △份，则25ABCS △份，12ADES △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3】如图所示，在平行四边形ABCD 中，E 为AB 的中点，2AFCF ，三角形AFE(图中阴影部分)的面积为8平方厘米．平行四边形的面积是多少平方厘米？EFDCBA【解析】连接FB ．三角形AFB 面积是三角形CFB 面积的2倍，而三角形AFB 面积是三角形AEF 面积的2倍，所以三角形ABC 面积是三角形AEF 面积的3倍；又因为平行四边形的面积是三角形ABC 面积的2倍，所以平行四边形的面积是三角形AFE 面积的326（）倍．因此，平行四边形的面积为8648(平方厘米)．【例4】已知DEF △的面积为7平方厘米，,2,3BECE AD BD CF AF ，求ABC △的面积．FED CBA【解析】:():()(11):(23)1:6BDE ABCS S BD BE BA BC △△，:():()(13):(24)3:8CEF ABC S S CE CF CB CA △△:():()(21):(34)1:6ADF ABC S S ADAF ABAC △△设24ABCS △份，则4BDES △份，4ADF S △份，9CEFS △份，244497DEFS △份，恰好是7平方厘米，所以24ABCS △平方厘米【例5】如图，三角形ABC 的面积为3平方厘米，其中:2:5AB BE，:3:2BC CD，三角形BDE 的面积是多少？AB EC DDC EB A【解析】由于180ABC DBE，所以可以用共角定理，设2AB 份，3BC份，则5BE 份，325BD 份，由共角定理:():()(23):(55)6:25ABC BDES S ABBC BE BD △△，设6ABCS △份，恰好是3平方厘米，所以1份是0.5平方厘米，25份就是250.512.5平方厘米，三角形BDE 的面积是12.5平方厘米【例6】(2007年”走美”五年级初赛试题)如图所示，正方形ABCD 边长为6厘米，13AEAC ，13CF BC ．三角形DEF 的面积为_______平方厘米．FED C BA【解析】由题意知13AEAC 、13CFBC ，可得23CEAC ．根据”共角定理”可得，:():()12:(33)2:9CEF ABC S S CF CE CB AC △△；而66218ABCS △；所以4CEF S △；同理得，:2:3CDE ACD S S △△;，183212CDE S △，6CDF S △故412610DEFCEFDECDFCS S S S △△△△(平方厘米)．【例7】如图，已知三角形ABC 面积为1，延长AB 至D ，使BD AB ；延长BC 至E ，使2CEBC ；延长CA 至F ，使3AF AC ，求三角形DEF 的面积．F EDCB A AB CDEF【解析】(法1)本题是性质的反复使用．连接AE 、CD ．∵11ABC DBC S S ，1ABCS ，∴S1DBC．同理可得其它，最后三角形DEF 的面积18．(法2)用共角定理∵在ABC 和CFE 中，ACB 与FCE 互补，∴111428ABC FCES AC BC SFC CE ．又1ABCS，所以8FCES．同理可得6ADFS ，3BDES．所以186318DEFABCFCEADFBDESS SSS．【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 EFHGA B CDEF【解析】连接AC 、BD ．根据共角定理∵在ABC △和BFE △中，ABC 与FBE 互补，∴111133ABC FBES AB BC S BE BF△△．又1ABC S △，所以3FBES △．同理可得8GCF S △，15DHGS △，8AEH S △．所以8815+3+236EFGH AEH CFG DHGBEFABCDS S S S S S △△△△．所以213618ABCD EFGHS S ．【例9】如图，四边形EFGH 的面积是66平方米，EAAB ，CBBF ，DCCG ，HD DA ，求四边形ABCD 的面积．H GFED CB A A BCDEFG H 【解析】连接BD ．由共角定理得:():()1:2BCD CGFS S CD CB CGCF △△，即2CGFCDBS S △△同理:1:2ABD AHE S S △△，即2AHE ABDS S △△所以2()2AHECGFCBDADB ABCDS S S S S △△△△四边形连接AC ，同理可以得到2DHGBEFABCDS S S △△四边形5AHECGFHDGBEFEFGHABCDABCDS S S S S S S △△△△四边形四边形四边形所以66513.2ABCDS 四边形平方米【例10】如图，将四边形ABCD 的四条边AB 、CB 、CD 、AD 分别延长两倍至点E 、F 、G 、H ，若四边形ABCD 的面积为5，则四边形EFGH 的面积是．A B CD EF GHA B CD EFGH【解析】连接AC 、BD ．由于2BE AB ，2BFBC ，于是4BEFABCS S，同理4HDGADCSS．于是444BEFHDGABC ADCABCD SS S SS ．再由于3AE AB ，3AH AD ，于是9AEHABDSS，同理9CFGCBDSS．于是999AEHCFG ABDCBDABCD SS S S S ．那么491260EFGHBEFHDG AEHCFGABCDABCD ABCDABCDABCDS SSSSS S S S S ．【例11】如图，在ABC △中，延长AB 至D ，使BD AB ，延长BC 至E ，使12CEBC ，F 是AC 的中点，若ABC △的面积是2，则DEF △的面积是多少？A BCDEF【解析】∵在ABC △和CFE △中，ACB 与FCE 互补，∴224111ABC FCES AC BC S FC CE △△．又2ABCS，所以0.5FCES．同理可得2ADF S △，3BDES △．所以20.532 3.5DEFABC CEF DEB ADF S S S S S △△△△△【例12】如图，1ABCS △，5BCBD ，4AC EC ，DGGSSE ，AFFG ．求FGSS．SGF E DCBA 【解析】本题题目本身很简单，但它把本讲的两个重要知识点融合到一起，既可以看作是”当两个三角形有一个角相等或互补时，这两个三角形的面积比等于夹这个角的两边长度的乘积比”的反复运用，也可以看作是找点，最妙的是其中包含了找点的3种情况．最后求得FGS S △的面积为4321115432210FGSS △．【例13】如图所示，正方形ABCD 边长为8厘米，E 是AD 的中点，F 是CE 的中点，G 是BF 的中点，三角形ABG 的面积是多少平方厘米？ABCDEF GABCDEF G【解析】连接AF 、EG ．因为218164BCFCDES S △△，根据”当两个三角形有一个角相等或互补时，这两个三角形的面积比等于夹这个角的两边长度的乘积比”8AEFS，8EFGS，再根据”当两个三角形有一个角相等或互补时，这两个三角形的面积比等于夹这个角的两边长度的乘积比”，得到16BFCS，32ABFE S ，24ABFS，所以12ABGS平方厘米．【例14】四个面积为1的正六边形如图摆放，求阴影三角形的面积．HGFEDCB A【解析】如图，将原图扩展成一个大正三角形DEF ，则AGF 与CEH 都是正三角形．假设正六边形的边长为为a ，则AGF 与CEH 的边长都是4a ，所以大正三角形DEF 的边长为4217，那么它的面积为单位小正三角形面积的49倍．而一个正六边形是由6个单位小正三角形组成的，所以一个单位小正三角形的面积为16，三角形DEF 的面积为496．由于4FAa ，3FBa ，所以AFB 与三角形DEF 的面积之比为43127749．同理可知BDC、AEC与三角形DEF的面积之比都为1249，所以ABC的面积占三角形DEF面积的1213134949，所以ABC的面积的面积为4913136496．【巩固】已知图中每个正六边形的面积都是1，则图中虚线围成的五边形ABCDE的面积是．BDCEA【解析】从图中可以看出，虚线AB和虚线CD外的图形都等于两个正六边形的一半，也就是都等于一个正六边形的面积；虚线BC和虚线DE外的图形都等于一个正六边形的一半，那么它们合起来等于一个正六边形的面积；虚线AE外的图形是两个三角形，从右图中可以看出，每个三角形都是一个正六边形面积的16，所以虚线外图形的面积等于11132363，所以五边形的面积是12103633．。