小学奥数-几何五大模型.pdf
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1、 小 学 奥 数-几 何 五 大 模 型(等 高 模型)(总 3 6 页)-本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可-内页可以根据需求调整合适字体及大小-1 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
2、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:SSa b baS2S1 DCBA 夹在一组平行线之间的等积变形,如右上图ACDBCDSS;反之,如果ACDBCDSS,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
3、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 2【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:CEDBA FCDBA GDCBA 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?求三角形 ABD 的面积
4、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124()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,BC的长是3厘米,那么图中阴影部分的面积是 平方厘米。ABCDEF【解析】图中阴影部分的面积
5、等于长方形ABCD面积的一半,即4326(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。CDBA3 【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50225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ABCD的长是 20,宽是 12,则它内部阴影部分的面积是 。FEDCBA【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120 121202。【例 4】如图,长方形ABCD的面积是5
6、6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。HGFEDCBA HGFEDCBA【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。AEEB,AEHBEHSS 同理,BFHCFHSS,S=SCGHDGH,11562822ABCDSS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 。EDGCFBA 654321HABFCGDE【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
7、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34 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。【例 5】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 HGFEDCBA【解析】解法一:寻找可利用的条件,连接BH、H
8、C,如下图:HGFEDCBA 可得:12EHBAHBSS、12FHBCHBSS、12DHGDHCSS,而36ABCDAHBCHBCHDSSSS 即11()361822EHBBHFDHGAHBCHBCHDSSSSSS;而EHBBHFDHGEBFSSSSS阴影,11111()()364.522228EBFSBEBFABBC。所以阴影部分的面积是:18184.513.5EBFSS阴影 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:GABCDEF(H)这样阴影部分的面积就是DEF的面积,根据鸟头定理,则有:11111113636363613.52222222ABCDAEDBE
9、FCFDSSSSS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5 HGFEDCBA(H)GFEDCBA HGFEDCBA【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113848,为33613.58。(法 2)寻找可利用的条件,连接BH、HC,如右上图。可得:12EHBAHBSS、12FHBCHBSS、12DHGDHCSS,而36ABC
10、DAHBCHBCHDSSSS,即11()361822EHBBHFDHGAHBCHBCHDSSSSSS;而EHBBHFDHGEBFSSSSS阴影,11111()()364.522228EBFSBEBFABBC。所以阴影部分的面积是:18184.513.5EBFSS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。PDCBA ABCD(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
11、14和16,所以阴影部分的面积为2116()1546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146,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2116()1546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 EBC 面积的几倍?【例 8】【例 9】EDCBA【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
12、的高,ED是三角形 EBC 的高,于是:三角形 ABC 的面积1226BCBC 三角形 EBC 的面积321.5BCBC 所以三角形 ABC 的面积是三角形 EBC 的面积的 4 倍 【例 10】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?【例 11】【例 12】FDECBA【解析】AEC、AFC、ABF 【巩固】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?EDCBA【解析】3个,AEC、BED、DEC 【巩固】如图,在梯形 ABCD中,共
13、有八个三角形,其中面积相等的三角形共有哪几对?7 ODCBA【解析】ABD与 ACD,ABC 与 DBC,ABO与 DCO 7【例 13】(第四届”迎春杯”试题)如图,三角形ABC的面积为 1,其中3AEAB,2BDBC,三角形BDE 的面积是多少?【例 14】【例 15】ABECDDCEBA【解析】连接CE,3AEAB,2BEAB,2BCEACBSS 又2BDBC,244BDEBCEABCSSS 【例 16】(2008 年四中考题)如右图,ADDB,AEEFFC,已知阴影部分面积为 5平方厘米,ABC的面积是 平方厘米 FEDCBA FEDCBA【解析】连接CD根据题意可知,DEF的面积为D
14、AC面积的13,DAC的面积为ABC面积的12,所以DEF的面积为ABC面积的111236而DEF的面积为 5平方厘米,所以ABC的面积为15306(平方厘米)【巩固】图中三角形ABC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12ABDABCSBDSBC,所以ABDS=111809022ABCS(平方厘米)同理有190303ABEABDAESSAD(平方厘米),34AFEABEFESSBE3022.5(平方厘米)即三角形AEF的面积是平方厘
15、米 【巩固】如图,在长方形ABCD中,Y是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8 ABCDZY【解析】Y是BD的中点,Z是DY的中点,1122ZYDB,14ZCYDCBSS,又ABCD是长方形,11124442ZCYDCBABCDSSS(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 FEDCBA【解析】三角形 ADC 的面积是三角形 ABC 面积的一半24212,三角形 ADE又是三角形 ADC 面积的一半1226 三角形 FED的面积是三角形 ADE面积的一半,所以
16、三角形 FED 的面积623 【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 2ABCABFSS 同理2ABFBEFSS 486246BEFABCSS(平方厘米)【例 17】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,求三角形 EFG的面积是多少个平方单位 FEGDCBA FEGDCBA【解析】如右图分割后可得,243649EFGDEFCABCDSSS矩形矩形(平方单位)【巩固】(97 迎春杯决赛)如图,
17、长方形ABCD的面积是1,M是AD边的中点,N在AB边上,且2ANBN.那么,阴影部分的面积是多少?9 ANBMDCCDMBNA【解析】连接BM,因为M是中点所以ABM的面积为14又因为2ANBN,所以BDC的面积为1114312,又因为BDC面积为12,所以阴影部分的面积为:115112212.【例 18】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 48cm224cm236cm212cm2 MNDCBA12cm236cm224cm248cm2【解析】如图,将大长方形的长的长度设为 1,则12112364AB,2
18、4124483CD,所以1113412MN,阴影部分面积为211(12243648)5(cm)212 【例 19】如图,三角形ABC中,2DCBD,3CEAE,三角形 ADE的面积是 20平方厘米,三角形ABC的面积是多少?【例 20】【例 21】EDCBA【解析】3CEAE,4ACAE,4ADCADESS;又2DCBD,1.5BCDC,1.56120ABCADCADESSS(平方厘米)【例 22】(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 10 EDCBA10【解析】根据题
19、意可知,8928117ADCADEDCESSS,所以:26:1172:9BDCADCBD ADSS,那么:2:9DBEADESSBD AD,故222789(901)20199999DBES 【例 23】(第四届小数报数学竞赛)如图,梯形 ABCD 被它的一条对角线 BD分成了两部分三角形 BDC 的面积比三角形 ABD的面积大 10平方分米已知梯形的上底与下底的长度之和是 15分米,它们的差是 5 分米求梯形 ABCD的面积 DCBA EhABCD【解析】如右图,作 AB的平行线 DE三角形 BDE 的面积与三角形 ABD的面积相等,三角形DEC 的面积就是三角形 BDC 与三角形 ABD 的
20、面积差(10 平方分米)从而,可求出梯形高(三角形 DEC 的高)是:2 1054(分米),梯形面积是:154230(平方分米)【例 24】图中 AOB的面积为215cm,线段 OB 的长度为 OD的 3 倍,求梯形 ABCD 的面积 OCBDA【解析】在ABD中,因为215cmAOBS,且3OBOD,所以有235cmAODAOBSS 因为ABD和ACD等底等高,所以有ABDACDSS 从而215cmOCDS,在BCD中,2345cmBOCOCDSS,所以梯形面积:2155154580 cm()【例 25】如图,把四边形 ABCD 改成一个等积的三角形 DCBA AABCD【解析】本题有两点要
21、求,一是把四边形改成一个三角形,二是改成的三角形与原四边形面积相等我们可以利用三角形等积变形的方法,如右上图把顶点 A移到 CB的延长线上的A处,ABD与 ABD面积相等,从而ADC 面积与原四边形 ABCD面积也相等这样就把四边形 ABCD等积地改成了三角形 ADC问题是 A位置的选择是依据三角形等积变形原则过 A作一条和 DB平行的直线与 CB的延长线交于 A点 具体做法:连接 BD;过 A作 BD的平行线,与 CB的延长线交于 A 连接 AD,则 ACD 与四边形 ABCD等积 11【例 26】(第三届“华杯赛”初赛试题)一个长方形分成 4 个不同的三角形,绿色三角形面积占长方形面积的1
22、5%,黄色三角形面积是221cm问:长方形的面积是多少平方厘米?【例 27】【例 28】红绿黄红【解析】黄色三角形与绿色三角形的底相等都等于长方形的长,高相加为长方形的宽,所以黄色三角形与绿色三角形的面积和为长方形面积的50%,而绿色三角形面积占长方形面积的15%,所以黄色三角形面积占长方形面积的50%15%35%已知黄色三角形面积是221cm,所以长方形面积等于2135%60(2cm)【例 29】O是长方形ABCD内一点,已知OBC的面积是25cm,OAB的面积是22cm,求OBD的面积是多少?【例 30】【例 31】PODCBA【解析】由于ABCD是长方形,所以12AODBOCABCDSS
23、S,而12ABDABCDSS,所以AODBOCABDSSS,则BOCOABOBDSSS,所以2523cmOBDBOCOABSSS 【例 32】如右图,过平行四边形ABCD内的一点P作边的平行线EF、GH,若PBD的面积为 8 平方分米,求平行四边形PHCF的面积比平行四边形PGAE的面积大多少平方分米 ABCDEFGHP ABCDEFGHP【解析】根据差不变原理,要求平行四边形PHCF的面积与平行四边形PGAE的面积差,相当于求平行四边形BCFE的面积与平行四边形ABHG的面积差 如右上图,连接CP、AP 由于12BCPADPABPBDPADPABCDSSSSSS,所以BCPABPBDPSSS
24、 12 而12BCPBCFESS,12ABPABHGSS,所以2216BCFEABHGBCPABPBDPSSSSS(平方分米)【例 33】如右图,正方形ABCD的面积是20,正三角形BPC的面积是15,求阴影BPD的面积12 PDCBA OABCDP【解析】连接AC交BD于O点,并连接PO如下图所示,可得/PODC,所以DPO与CPO面积相等(同底等高),所以有:BPOCPOBPOPDOBPDSSSSS,因为1120544BOCABCDSS,所以15510BPDS 【巩固】如右图,正方形ABCD的面积是12,正三角形BPC的面积是5,求阴影BPD的面积 PDCBA OABCDP【解析】连接AC
25、交BD于O点,并连接PO如右上图所示,可得/PODC,所以DPO与CPO面积相等(同底等高),所以有:BPOCPOBPOPDOBPDSSSSS,因为134BOCABCDSS,所以532BPDS 【例 34】在长方形ABCD内部有一点O,形成等腰AOB的面积为 16,等腰DOC的面积占长方形面积的18%,那么阴影AOC的面积是多少?【例 35】【例 36】ODCBA【解析】先算出长方形面积,再用其一半减去DOC的面积(长方形面积的18%),再减去AOD的面积,即可求出AOC的面积 根据模型可知12CODAOBABCDSSS,所以11618%502ABCDS(),又AOD与BOC的面积相等,它们的
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