小学奥数平面几何五种面积模型(等积-鸟头-蝶形-相似-共边)汇总
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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
①等底等高的两个三角形面积相等;
②两个三角形高相等,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; 如右图12::S S a b =
③夹在一组平行线之间的等积变形,如右图ACD BCD S S =△△; 反之,如果ACD BCD S S =△△,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:():()ABC ADE
S S AB AC AD AE =⨯⨯△△
b
a
S 2S 1D
C B
A
E
D
C
B
A
E
D
C
B
A
图⑴ 图⑵
三、蝶形定理
任意四边形中的比例关系(“蝶形定理”):
①1243::S S S S =或者1324S S S S ⨯=⨯②()()1243::AO OC S S S S =++ 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”): ①2213::S S a b =
②221324::::::S S S S a b ab ab =; ③S 的对应份数为()2a b +.
四、相似模型
(一)金字塔模型 (二) 沙漏模型
G
F E A
B
C
D
A
B C
D
E
F G
①AD AE DE AF AB
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
S 4
S 3
S 2
S 1O D
C
B
A A B
C
D
O b
a S 3S 2
S 1S 4
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
::ABO ACO S S BD DC ∆∆=.
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 ∆和ACO ∆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,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 .
【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,
66 1.562262 4.54216.5DEF S =⨯-⨯÷-⨯÷-⨯÷=△,所以长方形EFGH
_
H
_
G
_ F
_
E
_
D
_
C
_
B
_
A _
A
_
B
_
C
_
D
_
E
_ F
_
G
_
H
O
F
E D
C
B
A
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?
【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,G 12
AB S AB AB =⨯⨯△边上的高,
∴12
ABG ABCD S S =W △(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,12
ABG EFGB S S =△.
∴正方形ABCD 与长方形EFGB 面积相等. 长方形的宽8810 6.4=⨯÷=(厘
米).
【例 2】
长方形ABCD 的面积为362cm ,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?
E
【解析】 解法一:寻找可利用的条件,连接BH 、HC ,如下图:
_ A _ B
_ G
_ C _ E _ F
_ D
_ A _ B
_ G
_ C _ E
_ F
_ D