经典小学奥数题型(几何图形)
终止解除劳动合同证明书-2010辽宁高考数学
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
AB
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;
S
S
两个三角形底相等,面积比等于它们的高之比;
ab
CD如右图
S
1
:S
2
a:b
1
2<
br>③夹在一组平行线之间的等积变形,如右图
S
△ACD
S
△BCD<
br>;
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
△A
BC
中,
D,E
分别是
AB,AC
上的点如图 ⑴(或
D<
br>在
BA
的延长线上,
E
在
AC
上),
则<
br>S
△ABC
:S
△ADE
(ABAC):(ADAE)
D
A
A
D
E
E
D
C
A
S
1
图⑴ 图⑵
S
4
S
2
O
三、蝶形定理
S
3
任意四边形中的比例关系(“蝶形定理”):
B
①
S
1
:S
2
S
4
:S
3
或者
S<
br>1
S
3
S
2
S
4
②
AO:O
C
S
1
S
2
:
S4
S
3
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
B
C
B
C
a
模型,
一方面可以使不规则四边形的面积关系与四边
AD
S
1
形内的三角形相联系;
另一方面,也可以得到与面积
S
2
S
4
O
对应的对角线的比
例关系.
S
3
梯形中比例关系(“梯形蝶形定理”):
①
S1
:S
3
a
2
:b
2
B
b
22
②
S
1
:S
3
:S
2
:S
4
a:b:ab:ab
;
③
S
的对应份数为
ab
2
.
四、相似模型
(一)金字塔模型
(二) 沙漏模型
C
A
E
A
F
D
D
B<
br>ABAC
F
G
BCAG
E
C
BG
C
①
AD
AE
DE
AF
;
②
S
△ADE
:S
△ABC
AF
2
:A
G
2
.
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<
br>,
BE
,
CF
相交于同一点
O
,那么
AS
ABO
:S
ACO
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
E
F
为
ABO
和ACO
的形状很象燕子的尾巴,所以这个定理被称
O
为燕尾定理.该定理在许多
几何题目中都有着广泛的运
C
D
用,它的特殊性在于,它可以存在于任何一个三角形之
中,
B
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
.
_H
_D
_H
_D
_A
_E
_G
_A
_E
_G
_B
_F
_C
_B
_F
_C
【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
661.5622624.54216.5
,所以长方形<
br>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?
_
E
_
A
_
F
_
D
_
G
_
C
_
B
_
F
_
D
_
C
_
A
_
E
_
B
_
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
ABAB
边上的高,
∴
S
△ABG
S
的一半)
1
SS
EFGB
. 同理,
△ABG
2
1
2
1
2
ABCD
(三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积
∴正方形
ABCD
与长方形
88106.4
(厘米).
EFGB
面积相等. 长方形的宽
【例 2】
长
方形
ABCD
的面积为
A
36
cm
2
,
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?
HD
E
G
B
F
C
【解析】
解法一:寻找可利用的条件,连接
BH
、
HC
,如下图:
HD
A
E
G
B
F
C
可得:
S
EHB
S
AHB
、
S
FHBS
CHB
、
S
DHG
S
DHC
,而
S
ABCD
S
AHB
S
CHB
S
CHD
36
1
2
1
2
1
2
即
S
EHB
S
BHF
S
DHG
(S
AHB
S
CHB
S<
br>CHD
)3618
;
而
S
EH
B
S
BHF
S
DHG
S
阴影
S
EBF
1
2
1
2
,
11111
S
E
BF
BEBF(AB)(BC)364.5
.
22228
所以阴影部分的面积是:
S
阴影
18
S
EBF
184.513.5
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:
A
D
(H)
E
G
这样阴影部分的面积就是
DEF
的面积,根据鸟头定理,则有:
F
C
B
1111111
S
阴影<
br>S
ABCD
S
AED
S
BEF
S
CFD
3636363613.5
.
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.
A
D
A
(P)D
A
D
PP
【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
1
和
1
,所以阴影部分的面
积为
46
B
C
B
C
B
C
11
6<
br>2
()15
平方厘米.
46
(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
1
,同
理可知
4
左、右两个阴影三角形的面积之和等于正方形
ABCD
面积的
1
,所以阴
6
影部分的面积为
6
2
(
1
1
)15
平方厘米.
46
【例 3】
如图所示,长方形
ABCD
内的阴影部分的面积之和为70,
AB8
,AD15
,四边形
EFGO
的面积为 .
A
D
O
E
B
F
G
C
【解析】 <
br>利用图形中的包含关系可以先求出三角形
AOE
、
DOG
和四边形EFGO
的
面积之和,以及三角形
AOE
和
DOG<
br>的面积之和,进而求出四边形
EFGO
的面积.
由于长方形
ABCD
的面积为
158120
,所以三角形
BOC
的面积为
1
3
30
,所以三角形
AOE
和
DOG
的面积之和为
1207020
;
44
11
又三角形
AOE<
br>、
DOG
和四边形
EFGO
的面积之和为
120
30
,所以
24
1
20
四边形
EFGO
的面积为
302010
.
另解
:从整体上来看,四边形
EFGO
的面积
三角形
AFC
面
积
三角形
BFD
面积
白色部分的面积,而三角形
AFC
面积
三角形
BFD
面积为长
方形面积的一半,即
60,白色部分的面积等于长方形面积减去阴影部
分的面积,即
12070
50
,所以四边形的面积为
605010
.
【巩固】如图,
长方形
ABCD
的面积是36,
E
是
AD
的三等分点,AE2ED
,则
阴影部分的面积为 .
A
O
B
【解析】
如图,连接
OE
.
E
D
A
M
O
B
E
N
D
C
C
根据蝶形定理,
ON:NDS
COE
:S
CDE
S
CAE
:S
CDE
1:1
,所以
S
OEN
1
S
OED
;
2
1<
br>2
1
1
OM:MAS
BOE
:S
BAE
S
BDE
:S
BAE
1:4
,所以
S
OEM
S
OEA
.
5
2
11
又
S<
br>OED
S
矩形ABCD
3
,
S
OEA2S
OED
6
,所以阴影部分面积为:
34
11
362.7
.
25
【例 4】
已知
ABC<
br>为等边三角形,面积为400,
D
、
E
、
F
分别为三
边的中点,
已知甲、乙、丙面积和为143,求阴影五边形的面积.(丙是三角形
HBC
)
A
甲
乙
I
J
M
B
N
H丙
E
D
F
【解析】
因为
D
、E
、
F
分别为三边的中点,所以
DE
、
DF
、
EF
是三角形
ABC
的
中位线,也就与对应的边平行,根据面积比例
模型,三角形
ABN
和三
角形
AMC
的面积都等于三角形
A
BC
的一半,即为200.
根据图形的容斥关系,有
S
ABC
S
丙
S
ABN
S
AMC
S
AMHN,
即
400S
丙
200200S
AMHN
,所以
S
丙
S
AMHN
.
又
S
阴影<
br>S
ADF
S
甲
S
乙
S
AMHN<
br>,所以
1
S
阴影
S
甲
S
乙
S
丙
S
ADF
14340043
.
4
C
【例 5】
如图,已知
CD5<
br>,
DE7
,
EF15
,
FG6
,线段
AB
将图形分成两部
分,左边部分面积是38,右边部分面积是65,那么三角形
AD
G
的面
积是 .
A
A
C
D
BE
F
G
C
D
B
EF
G
【解析】
连接
AF
,
BD
.
根据题意可知,<
br>CF571527
;
DG715628
;
15S
CBF
,
S
BEC
12
S
CBF
,
S
AEG
21
S
ADG
,
S
AED
7
S
ADG
,
2728
27
28
712
2115
SS
CBF
38
;
SS65
于是:;
ADG
ADGCBF
2827
2827
可得
S
ADG
40
.故三角形ADG
的面积是40.
所以,
S
BEF
【例 6】
如图在
△ABC
中,且
AD:AB2:5
,
D,E
分别是
AB,AC
上的点,
AE:AC4:7
,<
br>S
△ADE
16
平方厘米,求
△ABC
的面积.
A
A
D
E
D
E
BC
B
C
【解析】
连接
BE
,
S
△ADE
:S
△ABE
A
D:AB2:5(24):(54)
,
S
△ABE
:S
△
ABC
AE:AC4:7(45):(75)
,所以
S
△ADE
:S
△ABC
(24):(75)
,设
S
△ADE
8
份,则
S
△ABC
35
份,
S
△ADE
16
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 .
【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?
A
D
E
C
D<
br>A
E
C
B
【解析】
连接
BE
.
B
∵
EC3AE
∴
S
ABC
3S
ABE
又∵
AB5AD
∴
S
ADE
S
AB
E
5S
ABC
15
,∴
S
ABC
15S<
br>ADE
15
.
【巩固】如图,三角形
ABC
被
分成了甲(阴影部分)、乙两部分,
BDDC4
,
BE3
,
A
E6
,乙部分面积是甲部分面积的几倍?
A
E
B
甲
D<
br>E
A
乙
C
【解析】
连接
AD
.
B
甲
D
乙
C
∵
BE3
,
AE6
∴
AB3BE
,
S
ABD
3S
BDE
又∵
BDDC4
,
∴
S
ABC
2S
ABD
,∴
S
ABC
6S
BDE
,
S
乙
5S
甲
.
【例 7】
如图在
△ABC<
br>中,
D
在
BA
的延长线上,
E
在
AC
上,且
AB:AD5:2
,
AE:EC3:2
,
S
△ADE
12
平方厘米,求
△ABC
的面积.
D
D
A
A
E
B
C
E
【解析】
连接
BE
,
S
△ADE
:S
△
ABE
AD:AB2:5(23):(53)
S
△ABE
:S
△ABC
AE:AC3:(32)(35
):
(32)5
,
所以
S
△ADE:S
△ABC
(32):
5(32)
6
:25
,设
S
△ADE
6
份,则
S
△ABC25
份,
S
△ADE
12
平方厘米,所以
1
份是
2
平方厘米,
△ABC
25
份就是
50
平方
厘米,
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
B
C
【例 8】
如图,平行四边形
AB
CD
,
BEAB
,
CF2CB
,
GD3DC
,
HA4AD
,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.
H
H
A
G
D
F
B
C
E
A
G
D
F
B
C
E
【解析】
连接
AC
、
BD
.根据共角定理
∵在
△ABC
和
△BFE
中,
ABC
与
FBE
互补,
∴
S
△ABC
ABBC
1
1
1
.
S
△FBE
BEBF133
<
br>又
S
△ABC
1
,所以
S
△FBE
3<
br>.
同理可得
S
△GCF
8
,
S
△DHG
15
,
S
△AEH
8
.
所以
SEFGH
S
△AEH
S
△CFG
S
△DHGS
△BEF
S
ABCD
8815+3+236
.
所以
S
ABCD
S
EFGH
21
.
3618
【例 9】
如图所示的四边形的面积等于多少? C
13
12
O
13
12
13
D
13<
br>
【解析】
题目中要求的四边形既不是正方形也不是长方形,难以运用公式直接
求面积.
我们可以利用旋转的方法对图形实施变换:
把三角形
OAB
绕顶点
O
逆时针旋转,使长为
13
的两条边重合,此时三
角形
OAB
将旋转到三角形
OCD
的位置.这样,通过旋转后所得到的新
图形是一个边长为<
br>12
的正方形,且这个正方形的面积就是原来四边形
的面积.
因此,原来四边形的面积为
1212144
.(也可以用勾股定理)
【例 10】
如图所示,
ABC
中,
ABC90
,
AB3
,
BC5
,以
AC
为一边向
ABC
外作正方形
ACDE
,中心为
O
,求
OBC
的面
积.
12
12
A
B
E
E
O
A
3
B
5
C
D
O
A
3
D
C
5
B
【解析】
如图,将
OAB
沿着
O
点顺时针旋转
90
,到达
OCF
的位置
.
由于
ABC90
,
AOC90
,所以
O
ABOCB180
.而
OCFOAB
,
所以
OC
FOCB180
,那么
B
、
C
、
F
三点在
一条直线上.
由于
OBOF
,
BOFAOC90
,所
以
BOF
是等腰直角三角形,且斜
边
BF
为
538<
br>,所以它的面积为
8
2
1
16
.
F<
br>4
根据面积比例模型,
OBC
的面积为
16
5
10
.
8
【例 11】
如图,以正方形的边
AB为斜边在正方形内作直角三角形
ABE
,
AEB90
,
A
C
、
BD
交于
O
.已知
AE
、
BE
的长分别为
3cm
、
5cm
,求
三角形
OBE
的
面积.
CB
CB
O
E
DA
D
O
E
A
F
【解析】
如图,连接
DE
,
以
A
点为中心,将
ADE
顺时针旋转
90
到
ABF
的位置.
那么
EAFEABBAFEABDAE90
,而
AEB
也是
90
,所以四边
形
AFBE<
br>是直角梯形,且
AFAE3
,
所以梯形
AFBE
的面积为:
1
35
312
(
cm
2
).
2
又因为
AB
E
是直角三角形,根据勾股定理,
AB
2
AE
2
BE<
br>2
3
2
5
2
34
,
2
所以<
br>S
ABD
AB17
(
cm
2
).
1
2
那么
S
BDE
S
ABD
S
ABE
S
ADE
S
ABD
S
AFBE
17125
(
cm
2
),
所以<
br>S
OBE
S
BDE
2.5
(
cm
2
).
1
2
【例 12】
如下图,六边
形
ABCDEF
中,
ABED
,
AFCD
,
B
CEF
,且有
AB
平行
于
ED
,
AF
平
行于
CD
,对角线
FD
垂直于
BD
,已知
FD2
4
BC
平行于
EF
,
厘米,
BD18
厘米,请问
六边形
ABCDEF
的面积是多少平方厘米?
B
A
C
G<
br>A
B
C
F
E
D
F
E
D
【解析】
如图,我们将
BCD
平移使得
CD
与
AF
重合,将
DEF
平移使得
ED
与
AB
重合,这样
EF
、
BC
都重合到图中的
AG
了.这样就组
成了一个长方形
BGFD
,它的面积与原六边形的面积相等,显然长方形
BGFD的面积为
2418432
平方厘米,所以六边形
ABCDEF
的面积
为
432
平方厘米.
【例 13】
如图,三角形
AB
C
的面积是
1
,
E
是
AC
的中点,点
D<
br>在
BC
上,且
BD:DC1:2
,
AD
与
BE
交于点
F
.则四边形
DFEC
的面积等于
.
A
A
3
3
E
F
3
12
C
D
E
B
D
A
E
F
B
D
C
F
C
B
S
△ABF
AE
S
△AB
F
BD1
1
,
【解析】
方法一:连接
CF
,根据燕尾定理,,
S
△CBF
EC
S
△ACFDC2
设
S
△BDF
1
份,则
S
△DCF
2
份,
S
△ABF
3
份,
S
△AEF
S
△EFC
3
份,
如图所标
所以
S
DCEF
55
S
△ABC
1212
方法二:连接
DE
,由题目条件可得到
S
△ABD
S△ABC
,
1121
BF
S
△ABD
1
,
S<
br>△ADE
S
△ADC
S
△ABC
,所以FES
△ADE
1
2233
1
3
1
3
1111111
S
△DEF
S
△DEB
S
△BEC
S
△ABC
,
22323212211
5
SS
而
△CDE
.所以则四边形的面积等于.
DFEC
△ABC
323
12
【巩固】如图,长方形
ABC
D
的面积是
2
平方厘米,阴
EC2DE
,
F
是<
br>DG
的中点.
影部分的面积是多少平方厘米?
A
F
B
G
D
E
C
B
B
A
A
3
F
3
G
1
D
D
EF
x
2
y
3y
x
C
E
G
C
【解析】
设
S
△DEF
1
份,则根据燕尾定理其他面积如图所示
S
阴影
55
S
△BCD
1212
平方厘米.
【例 14】
四边形
ABCD
的对角线
AC
与
B
D
交于点
O
(如图所示).如果三角形
ABD
的面积等于三角形BCD
的面积的
1
,且
AO2
,
DO3
,
那么
CO
的长度
3
是
DO
的长度的_________倍.
A
O
B
C
B
D
A
H
O
D
G
【解析】
在本题中,四边形
ABC
D
为任意四边形,对于这种”不良四边形”,无
外乎两种处理方法:⑴利用已知条件,向已有模
型靠拢,从而快速解
决;⑵通过画辅助线来改造不良四边形.看到题目中给出条件
S
A
BD
:S
BCD
1:3
,这可以向模型一蝶形定理靠拢,于是得出一种解法
.又
观察题目中给出的已知条件是面积的关系,转化为边的关系,可以得
到第二种解法,但是第
二种解法需要一个中介来改造这个”不良四边
形”,于是可以作
AH
垂直
BD
于
H
,
CG
垂直
BD
于
G
,面积
比转化为高
之比.再应用结论:三角形高相同,则面积之比等于底边之比,得出
结果.请老师注
意比较两种解法,使学生体会到蝶形定理的优势,从
而主观上愿意掌握并使用蝶形定理解决问题. 解法一:∵
AO:OCS
ABD
:S
BDC
1:3,∴
OC236
,∴
OC:OD6:32:1
.
解
法二:作
AHBD
于
H
,
CGBD
于
G
.
∵
S
ABD
1
1
1
SS
DO
C
,
S
BCD
,∴
AHCG
,∴
AOD
3
3
3
C
∴
AO
1
CO
,∴
OC236
,∴
OC:OD6:32:1
.
3
【巩固】如图,四边形被两条对角线分成4个三角形,其中三个三角形的面
积已知,
求:⑴三角形
BGC
的面积;⑵
AG:GC
?
A
2
B
C
【解析】
⑴根据蝶形定理,
S
BGC
1
G
3
D
BGC
123
,那么
S6
;
⑵根据蝶形定理,<
br>AG:GC
12
:
36
1:3
.
【例 15】
如图,平行四边形
ABCD的对角线交于
O
点,
△CEF
、
△OEF
、
△
ODF
、
△BOE
的面积依次是2、4、4和6.求:⑴求
△OCF
的面积;⑵求
△GCE
A
O
G
D
的面积.
F
C
B
E
【解析】
⑴根据题意可知,
△BCD<
br>的面积为
244616
,那么
△BCO
和
CDO<
br>的
面积都是
1628
,所以
△OCF
的面积为
844
;
⑵由于
△BCO
的面积为8,
△BOE的面积为6,所以
△OCE
的面积为
862
,
根据蝶形定
理,
EG:FGS
COE
:S
COF
2:41:2
,所以
S
GCE
:S
GCF
EG:FG1:2
,
那么
S
GCE
【例 16】
如图,长方形
ABCD
中,
BE:EC2:3
,
DF:F
C1:2
,三角形
DFG
的面积
112
S
CEF
2
.
1233
为
2
平方厘米,求长方形
ABCD
的面积. <
/p>
A
G
D
F
C
A
G
D
F
C
B
E
B
BE:EC2:3
E
DF:FC1:2
,所以
【解析】
连接
AE
,
FE
.
因
S
DEF
为,
3111
()S
长方形ABCD
S
长方形ABCD
.
53210
1
SS
长方形AB
CD
,
AG:GF
1
:
1
5:1
,所以
S
AGD
5S
GDF
10
平方因为
AED
2
210
1
S12
SS
长方形ABCD
,所以长方形厘米
,所以
AFD
平方厘米.因为
AFD
6
ABCD
的面积是<
br>72
平方厘米.
【例 17】
如图,正方形
ABCD<
br>面积为
3
平方厘米,
M
是
AD
边上的中点.求图中<
br>阴影部分的面积.
B
C
G
A
D
【解析】
因为
M
是
AD
边上的中点,所以
AM:BC1:2
,根据梯形蝶形定理可以知
道
S
△AMG
:S
△ABG
:S
△MCG
:S
△BCG
1
2
(:12)(:12
):2
2
1:2:2:4
,设
S
△AGM
1
份
,则
S
△MCD
123
份,所以正方形的面积为
122
4312
份,
S
阴影
224
份,所以
S
阴影
:S
正方形
1:3
,所以
S
阴影
1平方厘米.
M
【巩固】在下图的正方形
ABCD
中,
E
是
BC
边的中点,
AE
与
BD
相交于
F
点,
三角形
BEF
的面积为1平方厘米,那么正方形
ABCD面积是
平方厘米.
A
D
F
B
【解析】
连
E
C
接
DE
,根据题意可知
BE:AD1:2
,根据蝶形定理得2
S
梯形
(12)9
(平方厘米),
S
△ECD
3
(平方厘米),那么
ABCD
S12
(平方厘米).
【例 18】
已知
ABCD
是平行四边形,
BC:CE3:2<
br>,三角形
ODE
的面积为6平方厘
米.则阴影部分的面积是
平方厘米.
A
O
D
A
O
D
B
【解析】
连接
AC
.
C
E
B
C
E
由于
ABCD
是平行四边形,
BC:CE3:2
,所以
CE:
AD2:3
,
根据梯形蝶形定理,
S
COE
:S
AOC
:S
DOE
:S
AOD
2
2
:23:23:
3
2
4:6:6:9
,所
以
S
AOC
6
(平方厘米),
S
AOD
9
(平方厘米),又
S
ABC
S
ACD
6915
(平方厘米),阴影部分面积为
615
21
(平方厘
米).
【巩固】右图中
ABCD
是梯形
,
ABED
是平行四边形,已知三角形面积如图所
示(单位:平方厘米),阴影部分的
面积是 平方厘米.
A
9
21
4
B
EC
21
D
A
9
O
4
E
C
D<
br>
B
【分析】
连接
AE
S
OCD
.由于
AD
与
S
OAE
. BC
是平行的,所以
AECD
也是梯形,那么
2
根据蝶形定理,
S
OCD
S
OAE
S
OCE
S
OAD
4936
,故
S
OCD
36
,
所以
S
OCD
6
(平方厘米).
【巩固】
右图中
ABCD
是梯形,
ABED
是平行四边形,已知三角形面积如图所示(单位:平方厘米),阴影部分的面积是 平方厘米.
A
8
1
6
2
B
E
C
B
E
16
D
A
8
O
2
C
D
【解析】
连接
AE.由于
AD
与
BC
是平行的,所以
AECD
也是梯形,
那么
S
OCD
S
OAE
.
S
OCDS
OAE
S
OCE
S
OAD
281
6
,根据蝶形定理,故
S
OCD
2
16
,
所以
S
OCD
4
(平方厘米).
另解:在平行四边形
AB
ED
中,
S
ADE
S
1
2
ABED
1
168
12
(平方厘米),
2所以
S
AOE
S
ADE
S
AOD
1284
(平方厘米),
根据蝶形定理,阴影部分的面积为
8244
(平方厘米).
【例 19】
如图,长方形
ABCD
被
CE
、
DF
分成四块,已知其中3块的面积分别
为2、5、8平方厘米,那么余下的四边形<
br>OFBC
的面积为___________
平方厘米.
AE
2
5
O
8
D
C
D
?
5
F
BAE<
br>2
O
8
C
?
F
B
【解析】
连接
DE
、
CF
.四边形
EDCF为梯形,所以
S
EOD
S
FOC
,又根据蝶形定
理
,
S
EOD
S
FOC
S
EOF
SCOD
,所以
S
EOD
S
FOC
S
EOF
S
COD
2816
,所以
S
EOD<
br>4
(平方厘米),
S
ECD
4812
(平方厘米)
.那么长方形
ABCD
的面
积为
12224
平方厘米,四边形<
br>OFBC
的面积为
245289
(平方厘
米)
.
【例 20】
如图,
ABC
是等腰直角三角形,
DEFG<
br>是正方形,线段
AB
与
CD
相交
于
K
点.已
知正方形
DEFG
的面积48,
AK:KB1:3
,则
BKD<
br>的面积是
多少?
D
K
B
EF
C
B
E
A
G
D
K
A
G
M
F
C
【解析】
由于
DEFG
是正方形,所以
DA
与
B
C
平行,那么四边形
ADBC
是梯形.在
梯形
ADBC
中,
BDK
和
ACK
的面积是相等的.而
AK:KB1:3
,所以
ACK
的面积是
ABC
面积的
1
1
,那么
BDK
的面积也是
ABC
面积的
1
.
1344
由于
ABC
是等腰直角三角形,如果过
A
作<
br>BC
的垂线,
M
为垂足,那么
M
是
BC
的中
点,而且
AMDE
,可见
ABM
和
ACM
的面积都等
于正方
形
DEFG
面积的一半,所以
ABC
的面积与正方形
DEFG
的面积相等,为
48.
那么
BDK
的面积为
48
1
12
.
4
【例 21】
下图中,四边形
ABCD
都是边长为1的正方形,
E
、
F
、
G
、
H
分别是
AB,
BC
,
CD
,
DA
的中点,如果左图中阴影部分与右
图中阴影部分
n
H
D
H
D
的面积之比是最简分数
m
,那么,
(mn)
的值等于 .
AA
E
G
E
G
【解析】
左、
右两个图中的阴影部分都是不规则图形,不方便直接求面积,观
察发现两个图中的空白部分面积都比较好
求,所以可以先求出空白部
分的面积,再求阴影部分的面积.
如下图所示,在左图中连接EG
.设
AG
与
DE
的交点为
M
.
左图中
AEGD
为长方形,可知
AMD
的面积为长方形
AEGD<
br>面积的
1
,所
4
B
F
C
B
F
C
以三角形
AMD
的面积为
1
2
1
1
1
.又左图中四个空白三角形的面积是
248
相等的,
所以左图中阴影部分的面积为
1
1
4
1
.
82
p>
A
H
D
A
H
D
M
E
G
E
N
G
如上图所示,在右图中连接
AC
、
EF
.设
AF
、
EC
的交点为
N
.
可
知
EF
∥
AC
且
AC2EF
.那么三角形
BEF
的面积为三角形
ABC
面积的
1
,所以三角形
BEF
的面积为
1
2
1
1
1
,梯形
AEFC
的面积为
1
1
3
.
4248288
B
F
C
B
F
C
在梯形AEFC
中,由于
EF:AC1:2
,根据梯形蝶形定理,其四部分的面
积比为:
1
2
:12:12:2
2
1:2:2:4
,所以三角形
EFN
的面积为
311
那么四边形
BENF
的
面积为
1
1
1
.而右图中四个空
,
81224248246
白四边形的面积是相等的,所以右图中阴影部分的面积为1
1
4
1
.
63
那么左图中阴影部分面积与右
图中阴影部分面积之比为
1
:
1
3:2
,
23
即
m
3
,
n2
那么
mn325
.
【例
22
】
如图,
△ABC
中,
DE
,
FG
,
BC
互相平行,
ADDFFB
,
则
S
△
ADE
:S
四边形DEGF
:S
四边形FGCB
.
A
D
F
B
E
G
C
【解析】
设
S
△ADE
1
份,根据面积比等于相似比的平方,
所
以
S
△ADE
:S
△AFG
AD
2
:AF
2
1:4
,
S
△ADE
:S
△ABC
AD<
br>2
:AB
2
1:9
,
因此
S
△AFG<
br>4
份,
S
△ABC
9
份,
进而有
S<
br>四边形DEGF
3
份,
S
四边形FGCB
5
份,
所以
S
△ADE
:S
四边形DEGF
:S
四边形FGCB<
br>1:3:5
【巩固】如图,
DE
平行
BC,且
AD2
,
AB5
,
AE4
,求
AC
的长.
A
D
B
E
C
【解析】
由金字塔模型得
AD:ABAE:ACDE:BC2:5
,
所以
AC42510
【巩固】如图,
△ABC
中,
DE
,
FG
,
MN
,
PQ
,
BC
互
相平行,
ADDFFMMPPB
,则
S
△ADE
:S
四边形DEGF
:S
四边形FGNM
:S
四
边形MNQP
:S
四边形PQCB
A
D
E
G
M
F
.
【解析】
设
S
△A
DE
1
份,
S
△ADE
:S
△AFG
AD2
:AF
2
1:4
,因此
S
△AFG
4<
br>份,进而有
S
四边形DEGF
3
份,同理有
S
四边
形MNQP
7
份,
S
四边形FGNM
5
份,
S
四边形PQCB
9
份.
N
Q
C
P
B
所以有
S
△ADE
:S
四边形DEGF
:S
四边形FGNM
:S
四边形MNQP
:S
四边形PQCB
1:3:5:7:9
【例 23】
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
DE:EC1:3
,
AF
与
BE
相交于点
G
,求
S
△ABG
A
B
A
B
A
B
G
F<
br>G
F
G
F
D
【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
AB:CMBF:FC1:1
,因此
CM4
,根据题意有
CE3
,再根据另
一个沙漏有,所以
GB:GEAB:E
M4:7
S
△ABG
4432
S
△ABE
(442)
471111
AE,EF
E
C
D
EC
M
D
E
C
.
方法二:连接
S
△A
EF
,分别求
S
△ABF
4224
,
444
1232247
,根据蝶形定理
4432
S
△ABE
(442)
.
471111
S
△ABF
:S
△AEF
BG:GE4:7
,所以
S
△ABG
【例 24】
如图所示,已知平行四边形
ABCD
的面积是1,
E
、
F
是
AB
、
AD
的中
点,
BF
交
EC
于
M
,求
BMG
的面积.
A
E
B
I
A
F
H
G
C
F
H
D
M
G
C
D
E
M
B
【解析】
解法
一:由题意可得,
E
、
F
是
AB
、
AD
的
中点,得
EFBD
,而
FD:BCFH:HC1:2
,
EB:CDBG:GD1:2
所以
CH:CFGH:EF2:3
,
并得
G
、
H
是
BD
的三等分点,所以
BG
GH
,所以
所以
BM
2
BF
,
S
BFD
BG:EFBM:MF2:3
,
5
3
111
S
ABD
S
222
121
354
1
.
30
ABCD
1
;
4
又因为
BG<
br>1
BD
,所以
S
BMG
S
BFD
12
35
解法二:延长
CE
交
DA
于
I
,如右图,
可得,
AI:BCAE:EB1:1
,从而可以确定
M
的点的位置,
BM:MFBC:IF2:3
,
BM
2
BF
,
BG
1
BD
(鸟头定理),
53
可得
S
BMG
S
BDF
S
21
53
211
534
ABCD
1
30
【例 25】
如图,
ABCD
为正方形,
AMNB
DEFC1cm
且
MN2cm
,请问四边
形
PQRS
的面积为多少?
D
E
R
S
P
A
MN
B
Q
F
C
D
E
R
S
P
F
C
Q
N
B
A
M
【解析】
(法
1
)由
ABCD
,有
MP
PC
,
所以
PC2PM
,又
MQ
MB
,所以
QCE
C
DC
11111
MQQCMC
,所以
PQMCMCMC
,所以
S
SPQR
占
S
AMCF
的
223
66
MN
,
所以
S
SPQR
1
1(112)
2
(cm
2
)
.
63<
br>(法
2
)如图,连结
AE
,则
S
ABE
1
448
(
cm
2
)
,
2
而
RB
ER
,所以
RB
AB
2<
br>,
S
ABR
2
S
ABE
2
8
16
(
cm
2
).
ABEFEFEF33
3
而
S
MBQ
S
ANS
1
3
4
1
3
(
cm
2
),因为
MN
MP
,
22DCPC
所以
MP
1
MC
,则
S
MNP
1
24
1
4
(
cm
2
),阴影部分面积等于
3233
1642
S<
br>ABR
S
ANS
S
MBQ
S
MNP<
br>33
(
cm
2
).
333
【例 26】
如右图,三角形
ABC
中,
BD:DC4:9,
CE:EA4:3
,求
AF:FB
.
A
F
B
O
D
E
C
【解析】 <
br>根据燕尾定理得
S
△AOB
:S
△AOC
BD:CD4:
912:27
S
△AO
B
:S
△BOC
AE:CE3:412:16
(都有
△AOB
的面积要统一,所以找最小公倍数)
所以
S
△AOC
:S
△BOC
27:16AF: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】如右图,三角形
ABC
中,
BD:DC3:4
,
AE:CE
5:6
,求
AF:FB
.
A
F
B
O
D
E
C
【解析】 <
br>根据燕尾定理得
S
△AOB
:S
△AOC
BD:CD3:
415:20
S
△AO
B
:S
△BOC
AE:CE5:615:18
(都有
△AOB
的面积要统一,所以找最小公倍数)
所以
S
△AOC
:S
△BOC
20:1810:9AF:FB
【巩固】如右图,三角形
ABC
中,
BD:DC2:3
,
EA:CE5:4
,求
AF:FB
.
A
F
B
O
D
E
C
【解析】
根据燕尾定理得
S
△AOB
:S
△AOC
BD:CD2
:310:15
S
△AOB
:S
△BOC
AE:CE5:410:8
(都有
△AOB
的面积要统一,所以找最小公倍数)
所以
S
△AOC
:S
△BOC
15:8AF: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!
【例
27】
如右图,三角形
ABC
中,
AF:FBBD:DCCE:AE
3:2
,且三角形
ABC
的
面积是
1
,则三角形
A
BE
的面积为______,三角形
AGE
的面积为
________,三角
形
GHI
的面积为______.
A
E
F
H
B<
br>G
I
D
C
A
E
F
H
G
I<
br>D
C
【分析】
连接
AH
、
BI
、
CG
.
5
B
由于
CE:AE3:2
,所以
AE2
AC
,故
S
ABE
2
S
AB
C
2
;
55
根据燕尾定理,
S
ACG
:S
ABG
CD:BD2:3
,
S
BCG
:S<
br>ABG
CE:EA3:2
,所以
S
ACG
:SABG
:S
BCG
4:6:9
,则
S
ACG<
br>
4
,
S
BCG
9
;
191
9
那么
S
AGE
2
S
AGC
2
5
48
;
51995
S
A
CH
9
19
同样分析可得
EG:EBS
ACG
:S
ACB
4:19
,则
EG:EHS
ACG
:
S
ACH
4:9
,
,所以
EG:GH:HB4:5:10,同样分析可得
.
AG:GI:ID10:5:4
,
所以
S
BIE
5
S
BAE
5
2
1
,
S
GHI
5
S
BIE
5
1
1
1
【巩固】 如右图
,三角形
ABC
中,
AF:FBBD:DCCE:AE3:2
,且三角
形
GHI
的面积是
1
,求三角形
ABC
的面积.
AA
F
I
B
H
G
D
E
F<
br>I
C
B
H
G
D
E
C
【解析】 连接
BG
,
S
△AGC
据燕
6
份
,根尾定理,
S
△AGC
:S
△BGC
AF:
FB3:26:4
S
△ABG
:S
△AGC
BD:DC3:
29:6
得
S
△BGC
4
(份),
S
△ABG
9
(份),则
S
△ABC
19
(份),因此
S
△AGC
S
△ABC
6
,
19同理连接
AI
、
CH
得
S
△ABH
S
△ABC
S
6
S
△BIC
6196661
,
,所以
△GHI
19S
△ABC
19S<
br>△ABC
1919
三角形
GHI
的面积是1,所以三角形
ABC
的面积是19
【巩固】如图,
ABC
中
BD2DA
,
CE
2EB
,
AF2FC
,那么
ABC
的面积是阴
影三角
形面积的 倍.
A
D
G
F
H
B
E
I
C
H
I
C
B
E
D
G
F
A
【分析】
如图,连接
AI
.
根据燕尾定理,
S
BCI
:S
ACI
BD:AD2:1,
S
BCI
:S
ABI
CF:AF1:2
,
所以,
S
ACI
:S
BCI
:S
ABI1:2:4
,那么,
S
BCI
2
S
A
BC
2
S
ABC
.
1247
同理可知<
br>ACG
和
ABH
的面积也都等于
ABC
面积的
2
,所以阴影三角
7
形的面积等于
ABC
面积的
12
3
1
,所以
ABC
的面积是阴影三角形
77<
br>面积的7倍.
【巩固】如图在
△ABC
中,
DC
EA
FB
1
,求
△GHI的面积
的
值.
DBECFA2
△ABC的面积
A
E
H
F
I
B
G
D
C
B
F
I
A
E
H
G
D
C
【解析】
连接
BG
,设<
br>S
△BGC
1份,根据燕尾定理
S
△AGC:S
△BGC
AF:FB2:1
,
S
△ABG
:S
△AGC
BD:DC2:1
,得
S
△AGC
2
(份),
S
2
S
△ABG
4
(份),则
S△ABC
7
(份),因此
△AGC
,同理连接
AI
、
CH
得
S
△ABC
7
S
△ABH
2
S
△BIC
2
S
72221
,
,所以
△GHI
S
△ABC
7S
△ABC
7S
△ABC
77
【点评】如果任意一个三角形各边被分成的比是
相同的,那么在同样的位置
上的图形,虽然形状千变万化,但面积是相等的,这在这讲里面很
多
题目都是用“同理得到”的,即再重复一次解题思路,因此我们
有对称法作辅助线.
【例 28】
如图,三角形
ABC
的面积是
1
,
BDDEEC
,
CFFGGA
,三角形
ABC
被分成
9
部分,请写出这
9
部分的面积各是多少?
A
A
GG
P
Q
F
B
B
F
N
D
EC<
br>M
【解析】
设
BG
与
AD
交于点<
br>P
,
BG
与
AE
交于点
Q
,
BF<
br>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,
S
△ABP
:S
△CBP
AG:GC1:2
,
S
△ABP
:S
△ACP
BD:
CD1:2
,设
S
△ABP
1
(份),则
S
△
ABC
1225
(份),所以
S
△ABP
DEC
1
5
75
3
35
同理可得,
S
△ABQ
2
,
S
△ABN
1
,而S
△ABG
1
,所以
S
△APQ
2
1
723
121
S
△AQG
.
3721
,
同理,
S
△BPM
S
四边
形MNED
311239
,
S
△BDM
,所以
S
四边形
PQMN
3521273570
1395
,
S
四边形NFCE
1
1
5
1
,
S
四边形GFNQ
1
1
1
5
3357642
【巩固】如图,
ABC
的面积为1,点
D
、
E
是
BC
边的三等分点,点
F
、
G
是
A
C
边的三等分点,那么四边形
JKIH
的面积是多少?
C
F
G
K
A
【解析】
连接
CK
、
CI
、
CJ
C
D
E
G
K
BI
H
B
A
F
J
D
E
J
IH
.
根据燕尾定理,
S
ACK
:
S
ABK
CD:BD1:2
,
S
ABK
:S
CBK
AG:CG1:2
,
所以
S
ACK
:S
ABK
:S
CBK
1:2:4
,那么
S
A
CK
类似分析可得
S
AGI
又
S
ABJ:S
CBJ
那么,
S
CGKJ
2
. 15
1111
,
S
AGK
S
ACK<
br>
.
1247321
AF:CF2:1
,
S
ABJ
:S
ACJ
BD:CD2:1
,可得
S
ACJ
1
.
4
1117
. <
br>42184
84
172161
所以四边形
JKIH
2
,
8415370
根据对称性,可知四边形
CEHJ
的面积也为<
br>17
,那么四边形
JKIH
周围的
图形的面积之和为
S
CGKJ
2S
AGI
S
ABE
的面积为
1<
br>61
70
9
.
70
【例 29】 <
br>右图,
△ABC
中,
G
是
AC
的中点,
D<
br>、
E
、
F
是
BC
边上的四等分点,
已知△ABM
的面积比四边形
FCGN
的
AD
与
BG
交于
M
,
AF
与
BG
交于
N
,
面积大
7.2
平方厘米,则
△ABC
的面积是多少平方厘米?
A<
br>G
M
F
C
B
D
EF
C
A
G
N
M
B
【解析】
连接
CM
、
CN
.
N
D
E
<
br>根据燕尾定理,
S
△ABM
:S
△CBM
1
S
△ABM
S
△ABC
;
5
AG:GC1:1
,<
br>S
△ABM
:S
△ACM
BD:CD1:3
,所以
再根据燕尾定理,
S
△ABN
:S
△CBN
AG:GC1:1
,所以
S
△ABN
:S
△FBN
S
△CBN:S
△FBN
4:3
,所以
AN:NF4:3
,那么
S
△ANG
142
S
△AFC
2437
,
所以
S
FCGN
515
2
<
br>
1
S
△AFC
S
△ABCS
△ABC
.
7428
7
根据题意,
有
1
S
△ABC
5
S
△ABC
7.2
,可得
S
△ABC
336
(平方厘米)
528
【例 30】
如图,面积为l的三角形
ABC
中,
D
、<
br>E
、
F
、
G
、
H
、
I
分别
是
AB
、
BC
、
CA
的三等分点,求阴影部分面积.
A
D
E
I
H
E
Q
D
P
A
I
M
H
N
【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
B
I
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
S
四边形ADMI
:在△ABC
中,根据燕尾定理,
S
△ABM
:S
△CBM
AI:CI1:2S
△ACM
:S
△CBM
AD:BD1:2
设
S
△ABM
1
(份),则
S
△CBM2
(份),
S
△ACM
1
(份),
S
△A
BC
4
(份),
1111
S
△ACM
S
△
ABC
,所以
S
△ADM
S
△ABM
S
△AB
C
,
S
△AIM
S
△ABC
,
431212<
br>所以
S
四边形ADMI
(
1
1
)S△ABC
1
S
△ABC
,
12126
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
6B
F
G
C
B
F
G
C
所以
S<
br>△ABM
⑵求
S
五边形DNPQE
:在
△ABC
中,
根据燕尾定理
S
△ABN
:S
△ACN
BF:CF1:2S△ACN
:S
△BCN
AD:BD1:2
,
所以
S
△ADN
1
S
△ABN
1
1
S
△ABC
1
S
△ABC
,同理
S
△BEQ
1
S
△ABC
3372121
在
△ABC
中,根据燕
,
尾
所
定理
以
S
△ABP
:S
△ACP
BF:CF1:2
,
S
△ABP
:S
△CBP
AI:CI1:2
1
所以S
△ABP
S
△ABC
5
1
11
11
S
五边形DNPQE
S
△ABP
S
△A
DN
S
△BEP
S
△ABC
S
△ABC
52121105
同理另外两个五边形面积是
11113
S
阴影
133
610570
△ABC
面积的
11
105
,所以
【例 31】
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.
A
D
E
I<
br>H
A
D
E
Q
C
N
R
I
P<
br>H
【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<
br>CR
在
△ABC
中根据燕尾定理,
S
△ABR:S
△ACR
BG:CG.2:1
,
S
△ABR
:S
△CBR
AI:CI1:2
所以
S
△ABR
2
S
△ABC
,同理
S
△ACS
2
S
△ABC
,
S
△CQB<
br>
2
S
△ABC
777
B
F
G<
br>B
M
F
S
G
C
所以
S
△RQS1
2
2
2
1
,同理
S
△MNP
1
7777
根据容斥原理,和上题结果<
br>S
六边形
7
11131
777010
课后练习:
练习1. 已知
△DEF<
br>的面积为
7
平方厘米,
BECE,AD2BD,CF3AF
,求
△ABC
的
面积.
A
F
D
B
E
S
△BDE
:S
△ABC
(BDBE):(BABC)(1
1):(23)1:6
,
【解析】
S
△CEF
:S
△ABC
(CECF):(CBCA)(13):(24)3:8
S
△
ADF
:S
△ABC
(ADAF):(ABAC)(21):(34)
1:6
C
设
S
△ABC
24
份,则
S
△BDE
4
份,
S
△ADF
4
份,
S
△CEF
9
份,
S
△DEF
244497份,恰好是
7
平方厘米,所以
S
△ABC
24
平方厘
米
练习2. 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
D
A
E
C
B
G
H
D
C
B
G
F
A
E
F
【解析】
连接
BD
.由共角定理得
S
△BCD
:S
△CGF
(CDCB):(C
GCF)1:2
,即
S
△CGF
2S
△CDB
同理
S
△ABD
:S
△AHE
1:2
,即
S
△AHE
2S
△ABD
所以
S
△AHE
S
△CGF
2(S
△CBD
S
△ADB
)2S<
br>四边形ABCD
连接
AC
,同理可以得到
S
△DH
G
S
△BEF
2S
四边形ABCD
S
四边形
EFGH
S
△AHE
S
△CGF
S
△HDG
S
△BEF
S
四边形ABCD
5S
四边形ABCD
所以
S
四边形ABCD
66513.2
平方米
练习3. 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<
br>的面积是 平方厘米.
A
D
E
G
H
F
A
D
BC
E
G
H
F
M
【解析】
欲求四边形
BGHF
的面积须求出
EBG
和
CHF
的面积.
BC
由题意可得到:
EG:
GCEB:CD1:2
,所以可得:
S
EBG
1
S
BCE
3
将
AB
、
DF
延长交于
M
点,可得:
BM:DCMF:FDBF:FC1:1
,
而
EH:HCEM:C
D(
1
ABAB):CD3:2
,得
CH
2
CE<
br>,
25
2255
S
BCE
<
br>1
1
ABBC
1
12030
224
S
四边形BGHF
S
EBC<
br>
1
S
EBC
1
S
EBC
7
S
EBC
7
3014
.
35
1515
而
CF
1
BC
,所以
S
CHF
1
2
S
BCE
1
S
BCE
本题也可以用蝶形定理来做,连接
EF
,确定H
的位置(也就是
FH:HD
),同样也能解出.
练习4. 如图,已知
ABAE4cm
,
BCDC,
BAEBCD90
,
AC10cm
,则
S
ABC
S
ACE
S
CDE
cm
2
.
C
B
C
B
A
E
D
A'
A
E
D
C'
【解析】
将三角形
ABC
绕
A
点和
C
点分别顺时针和逆时针旋转<
br>90
,构成三角形
AEC'
和
A'DC
,再连接
A'
C'
,显然
ACAC'
,
ACA'C
,
ACA'C
AC'
,所
以
ACA'C'
是正方形.三角形
AEC'
和三
角形
A'DC
关于正方形的中心
O
中
心对称,在中心对称图形
ACA'C'
中有如下等量关系:
S
AEC
S
A'DC'
;
S
AEC'
S
A'DC
;
S
C
ED
S
C'DE
.
所以
S
ABC
SACE
S
CDE
S
AEC'
S
ACE<
br>S
CDE
1
S
ACA'C'
1101050cm
2
.
22
练习5. 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.
A
D
A
D
E
G
H
E
G
H
【解析】
连接
BH
,根据沙漏
模型得
BG:GD1:2
,设
S
△BHC
1
份,根据燕
尾定理
(122)210
份,
S
BFHG
S△CHD
2
份,
S
△BHD
2
份,因此
S
正方形
B
F
C
B
F
C
127
,所
236
以
S
BFHG
1
2010
7
14
(平方厘米).
6
练习6. 如
图,
ABC
中,点
D
是边
AC
的中点,点
E、
F
是边
BC
的三等分点,
若
ABC
的面积
为1,那么四边形
CDMF
的面积是_________.
A
D
N
C
B
E
A
D
N
B
E
MM
【解析】
由于点
D
是边
AC
的中点,点
E
、如果能求出
BN
、
F
是边
BC<
br>的三等分点,
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,
S
ABM
:S
ACM
BF:CF2:1
,而
S
ACM
2S
ADM
,所以
4
BD
.
5
那么
S
BMF
BM
BF
S
BCD<
br>
4
2
1
4
,
S<
br>四边形CDMF
1
4
7
.
BDBC5321521530
另解:得出
S
ABM
2S
AC
M
4S
ADM
后,可得
S
ADM
1
S
ABD
1
1
1
,
55210
则
S
四边形CDMF
S
ACF
S
ADM
1
1
7
.
31030<
br>S
ABM
2S
ACM
4S
ADM
,那么<
br>BM4DM
,即
BM
FF
C
练习7. 如右图
,三角形
ABC
中,
AF:FBBD:DCCE:AE4:3
,且三角
形
ABC
的
面积是
74
,求角形
GHI
的面积.
AA
F
I
B
H
G
D
E
F
I
C
B
H
G
D
E
C
【
解析】
连接
BG
,
S
△AGC
12份
据燕尾
,定理,
S
△AGC
:S
△BGC
AF:FB4:312:9
S
△ABG
:S
△AGC
BD
:DC4:316:12
得
S
△BGC
9
(份),
S
△ABG
16
(份),则
S
△ABC
91
21637
(份),因此
S
△AGC
12
,
S
△ABC
37
根
同理连接
AI
、
CH
得
S
△ABH
S
△ABC
12
S
△BI
C
12
,,所以
S
△GHI
37121212
1
37S
△ABC
37S
△ABC3737
三角形
ABC
的面积是
74
,所以三角形
GH
I
的面积是
74
1
2
37
月测备选
【备选1】
按照图中的样子,在
一平行四边形纸片上割去了甲、乙两个直角
三角形.已知甲三角形两条直角边分别为
2cm和
4cm
,乙三角形两条直
角边分别为
3cm
和
6cm
,求图中阴影部分的面积.
甲
2
3
4
乙
6
甲
2
3
4
乙
6
【解析】
如右图,我们将三角形甲与乙进行平移,就会发现平行四边形面积等
于平移后两个长方形面积之
和.所以阴影部分面积为:
3462(362422)11(cm
2
)
【备选2】
如图所示,矩形
ABCD
的面积为36平方厘米,四边形
PMON
的面积
是3平方厘米,则阴影部分的面积是 平方厘米.
D
M
O
P
N
C
【解析】
因为
三角形
ABP
面积为矩形
ABCD
的面积的一半,即18平方厘米,三
角形
ABO
面积为矩形
ABCD
的面积的
1
,即9平方厘
米,又四边形
PMON
4
AB
的面积为3平方厘米,所以三角形
AM
O
与三角形
BNO
的面积之和是
18936
平方厘米. 又三角形
ADO
与三角形
BCO
的面积之和是矩形
ABCD的面积的一半,即
18平方厘米,所以阴影部分面积为
18612
(平方厘米
).
【备选3】
如图,已知
BD3DC
,
EC2
AE
,
BE
与
CD
相交于点
O
,则
△AB
C
被分
成的
4
部分面积各占
△ABC
面积的几分之几?
AA
1
1
E
2
4.5
D
1
C
E
O
9
O
2
13.5
B
D
C
B
3
【解析】
连接
CO
,设
S
△AEO
1
份,则其他部分的面积如图所示,所以
S
△ABC
1291830
份,所以四部分按从小到大各占
△ABC
面积的<
br>124.5139313.59
,,,
30
【备选4】
如图,在
△ABC
中,延长
AB
至
D
,使
BDAB
,延长
BC
至
E
,使
1<
br>BC
,
F
2
CE
是
AC
的中点,若
△ABC
的面积是
2
,则
△DEF
的面积是多
少?
A
F
B
D
C
E
【解析】
∵在
△ABC
和
△CFE
中,
ACB
与
FCE互补,
∴
S
△ABC
ACBC
22
4
.
S
△FCE
FCCE111
又
S
ABC
2
,所以
S
FCE
0.5
. 同理可得
S
△ADF
2
,
S
△BDE
3<
br>.
所以
S
△DEF
S
△ABC
S
△C
EF
S
△DEB
S
△ADF
【备选5】
20.5323.5
如图,
BD:DC2:3
,AE:CE5:3
,则
AF:BF
A
E
C
F
B
D
G
【解析】
根据燕尾定理有
S
△ABG
:S
△ACG
2:310:15
,
S
△ABG
:S
△BCG
5:310:6
,所以
S
△ACG
:S
△BCG
15:65:2AF:BF
【备选6】
如图在
△AB
C
中,
DC
EA
FB
1
,
求
△GHI的面积
的值.
DBECFA3
△ABC的面积
A
E
H
F
I
B
G
D
C
B
F
I
G
D
C
H
E
A
【解析】
连接
BG
,设
S
△BGC
1份,根据燕尾定理
S
△AGC
:S
△BGC
AF:FB3:1
,
S
△ABG
:S
△AGC
BD:DC3:1
,得
S
△AG
C
3
(份),
S
3
S
△ABG
9
(份
),则
S
△ABC
13
(份),因此
△AGC
,同理连接
AI
、
CH
得
S
△ABC
13
S
△ABH
S
3
13
,
△BIC
,
S
△ABC
S
△ABC
13
所以
S
△GH
I
S
△ABC
133334
1313
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
AB
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;
S
S
两个三角形底相等,面积比等于它们的高之比;
ab
CD如右图
S
1
:S
2
a:b
1
2<
br>③夹在一组平行线之间的等积变形,如右图
S
△ACD
S
△BCD<
br>;
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
△A
BC
中,
D,E
分别是
AB,AC
上的点如图 ⑴(或
D<
br>在
BA
的延长线上,
E
在
AC
上),
则<
br>S
△ABC
:S
△ADE
(ABAC):(ADAE)
D
A
A
D
E
E
D
C
A
S
1
图⑴ 图⑵
S
4
S
2
O
三、蝶形定理
S
3
任意四边形中的比例关系(“蝶形定理”):
B
①
S
1
:S
2
S
4
:S
3
或者
S<
br>1
S
3
S
2
S
4
②
AO:O
C
S
1
S
2
:
S4
S
3
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
B
C
B
C
a
模型,
一方面可以使不规则四边形的面积关系与四边
AD
S
1
形内的三角形相联系;
另一方面,也可以得到与面积
S
2
S
4
O
对应的对角线的比
例关系.
S
3
梯形中比例关系(“梯形蝶形定理”):
①
S1
:S
3
a
2
:b
2
B
b
22
②
S
1
:S
3
:S
2
:S
4
a:b:ab:ab
;
③
S
的对应份数为
ab
2
.
四、相似模型
(一)金字塔模型
(二) 沙漏模型
C
A
E
A
F
D
D
B<
br>ABAC
F
G
BCAG
E
C
BG
C
①
AD
AE
DE
AF
;
②
S
△ADE
:S
△ABC
AF
2
:A
G
2
.
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<
br>,
BE
,
CF
相交于同一点
O
,那么
AS
ABO
:S
ACO
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
E
F
为
ABO
和ACO
的形状很象燕子的尾巴,所以这个定理被称
O
为燕尾定理.该定理在许多
几何题目中都有着广泛的运
C
D
用,它的特殊性在于,它可以存在于任何一个三角形之
中,
B
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
.
_H
_D
_H
_D
_A
_E
_G
_A
_E
_G
_B
_F
_C
_B
_F
_C
【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
661.5622624.54216.5
,所以长方形<
br>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?
_
E
_
A
_
F
_
D
_
G
_
C
_
B
_
F
_
D
_
C
_
A
_
E
_
B
_
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
ABAB
边上的高,
∴
S
△ABG
S
的一半)
1
SS
EFGB
. 同理,
△ABG
2
1
2
1
2
ABCD
(三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积
∴正方形
ABCD
与长方形
88106.4
(厘米).
EFGB
面积相等. 长方形的宽
【例 2】
长
方形
ABCD
的面积为
A
36
cm
2
,
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?
HD
E
G
B
F
C
【解析】
解法一:寻找可利用的条件,连接
BH
、
HC
,如下图:
HD
A
E
G
B
F
C
可得:
S
EHB
S
AHB
、
S
FHBS
CHB
、
S
DHG
S
DHC
,而
S
ABCD
S
AHB
S
CHB
S
CHD
36
1
2
1
2
1
2
即
S
EHB
S
BHF
S
DHG
(S
AHB
S
CHB
S<
br>CHD
)3618
;
而
S
EH
B
S
BHF
S
DHG
S
阴影
S
EBF
1
2
1
2
,
11111
S
E
BF
BEBF(AB)(BC)364.5
.
22228
所以阴影部分的面积是:
S
阴影
18
S
EBF
184.513.5
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:
A
D
(H)
E
G
这样阴影部分的面积就是
DEF
的面积,根据鸟头定理,则有:
F
C
B
1111111
S
阴影<
br>S
ABCD
S
AED
S
BEF
S
CFD
3636363613.5
.
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.
A
D
A
(P)D
A
D
PP
【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
1
和
1
,所以阴影部分的面
积为
46
B
C
B
C
B
C
11
6<
br>2
()15
平方厘米.
46
(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
1
,同
理可知
4
左、右两个阴影三角形的面积之和等于正方形
ABCD
面积的
1
,所以阴
6
影部分的面积为
6
2
(
1
1
)15
平方厘米.
46
【例 3】
如图所示,长方形
ABCD
内的阴影部分的面积之和为70,
AB8
,AD15
,四边形
EFGO
的面积为 .
A
D
O
E
B
F
G
C
【解析】 <
br>利用图形中的包含关系可以先求出三角形
AOE
、
DOG
和四边形EFGO
的
面积之和,以及三角形
AOE
和
DOG<
br>的面积之和,进而求出四边形
EFGO
的面积.
由于长方形
ABCD
的面积为
158120
,所以三角形
BOC
的面积为
1
3
30
,所以三角形
AOE
和
DOG
的面积之和为
1207020
;
44
11
又三角形
AOE<
br>、
DOG
和四边形
EFGO
的面积之和为
120
30
,所以
24
1
20
四边形
EFGO
的面积为
302010
.
另解
:从整体上来看,四边形
EFGO
的面积
三角形
AFC
面
积
三角形
BFD
面积
白色部分的面积,而三角形
AFC
面积
三角形
BFD
面积为长
方形面积的一半,即
60,白色部分的面积等于长方形面积减去阴影部
分的面积,即
12070
50
,所以四边形的面积为
605010
.
【巩固】如图,
长方形
ABCD
的面积是36,
E
是
AD
的三等分点,AE2ED
,则
阴影部分的面积为 .
A
O
B
【解析】
如图,连接
OE
.
E
D
A
M
O
B
E
N
D
C
C
根据蝶形定理,
ON:NDS
COE
:S
CDE
S
CAE
:S
CDE
1:1
,所以
S
OEN
1
S
OED
;
2
1<
br>2
1
1
OM:MAS
BOE
:S
BAE
S
BDE
:S
BAE
1:4
,所以
S
OEM
S
OEA
.
5
2
11
又
S<
br>OED
S
矩形ABCD
3
,
S
OEA2S
OED
6
,所以阴影部分面积为:
34
11
362.7
.
25
【例 4】
已知
ABC<
br>为等边三角形,面积为400,
D
、
E
、
F
分别为三
边的中点,
已知甲、乙、丙面积和为143,求阴影五边形的面积.(丙是三角形
HBC
)
A
甲
乙
I
J
M
B
N
H丙
E
D
F
【解析】
因为
D
、E
、
F
分别为三边的中点,所以
DE
、
DF
、
EF
是三角形
ABC
的
中位线,也就与对应的边平行,根据面积比例
模型,三角形
ABN
和三
角形
AMC
的面积都等于三角形
A
BC
的一半,即为200.
根据图形的容斥关系,有
S
ABC
S
丙
S
ABN
S
AMC
S
AMHN,
即
400S
丙
200200S
AMHN
,所以
S
丙
S
AMHN
.
又
S
阴影<
br>S
ADF
S
甲
S
乙
S
AMHN<
br>,所以
1
S
阴影
S
甲
S
乙
S
丙
S
ADF
14340043
.
4
C
【例 5】
如图,已知
CD5<
br>,
DE7
,
EF15
,
FG6
,线段
AB
将图形分成两部
分,左边部分面积是38,右边部分面积是65,那么三角形
AD
G
的面
积是 .
A
A
C
D
BE
F
G
C
D
B
EF
G
【解析】
连接
AF
,
BD
.
根据题意可知,<
br>CF571527
;
DG715628
;
15S
CBF
,
S
BEC
12
S
CBF
,
S
AEG
21
S
ADG
,
S
AED
7
S
ADG
,
2728
27
28
712
2115
SS
CBF
38
;
SS65
于是:;
ADG
ADGCBF
2827
2827
可得
S
ADG
40
.故三角形ADG
的面积是40.
所以,
S
BEF
【例 6】
如图在
△ABC
中,且
AD:AB2:5
,
D,E
分别是
AB,AC
上的点,
AE:AC4:7
,<
br>S
△ADE
16
平方厘米,求
△ABC
的面积.
A
A
D
E
D
E
BC
B
C
【解析】
连接
BE
,
S
△ADE
:S
△ABE
A
D:AB2:5(24):(54)
,
S
△ABE
:S
△
ABC
AE:AC4:7(45):(75)
,所以
S
△ADE
:S
△ABC
(24):(75)
,设
S
△ADE
8
份,则
S
△ABC
35
份,
S
△ADE
16
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 .
【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?
A
D
E
C
D<
br>A
E
C
B
【解析】
连接
BE
.
B
∵
EC3AE
∴
S
ABC
3S
ABE
又∵
AB5AD
∴
S
ADE
S
AB
E
5S
ABC
15
,∴
S
ABC
15S<
br>ADE
15
.
【巩固】如图,三角形
ABC
被
分成了甲(阴影部分)、乙两部分,
BDDC4
,
BE3
,
A
E6
,乙部分面积是甲部分面积的几倍?
A
E
B
甲
D<
br>E
A
乙
C
【解析】
连接
AD
.
B
甲
D
乙
C
∵
BE3
,
AE6
∴
AB3BE
,
S
ABD
3S
BDE
又∵
BDDC4
,
∴
S
ABC
2S
ABD
,∴
S
ABC
6S
BDE
,
S
乙
5S
甲
.
【例 7】
如图在
△ABC<
br>中,
D
在
BA
的延长线上,
E
在
AC
上,且
AB:AD5:2
,
AE:EC3:2
,
S
△ADE
12
平方厘米,求
△ABC
的面积.
D
D
A
A
E
B
C
E
【解析】
连接
BE
,
S
△ADE
:S
△
ABE
AD:AB2:5(23):(53)
S
△ABE
:S
△ABC
AE:AC3:(32)(35
):
(32)5
,
所以
S
△ADE:S
△ABC
(32):
5(32)
6
:25
,设
S
△ADE
6
份,则
S
△ABC25
份,
S
△ADE
12
平方厘米,所以
1
份是
2
平方厘米,
△ABC
25
份就是
50
平方
厘米,
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
B
C
【例 8】
如图,平行四边形
AB
CD
,
BEAB
,
CF2CB
,
GD3DC
,
HA4AD
,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.
H
H
A
G
D
F
B
C
E
A
G
D
F
B
C
E
【解析】
连接
AC
、
BD
.根据共角定理
∵在
△ABC
和
△BFE
中,
ABC
与
FBE
互补,
∴
S
△ABC
ABBC
1
1
1
.
S
△FBE
BEBF133
<
br>又
S
△ABC
1
,所以
S
△FBE
3<
br>.
同理可得
S
△GCF
8
,
S
△DHG
15
,
S
△AEH
8
.
所以
SEFGH
S
△AEH
S
△CFG
S
△DHGS
△BEF
S
ABCD
8815+3+236
.
所以
S
ABCD
S
EFGH
21
.
3618
【例 9】
如图所示的四边形的面积等于多少? C
13
12
O
13
12
13
D
13<
br>
【解析】
题目中要求的四边形既不是正方形也不是长方形,难以运用公式直接
求面积.
我们可以利用旋转的方法对图形实施变换:
把三角形
OAB
绕顶点
O
逆时针旋转,使长为
13
的两条边重合,此时三
角形
OAB
将旋转到三角形
OCD
的位置.这样,通过旋转后所得到的新
图形是一个边长为<
br>12
的正方形,且这个正方形的面积就是原来四边形
的面积.
因此,原来四边形的面积为
1212144
.(也可以用勾股定理)
【例 10】
如图所示,
ABC
中,
ABC90
,
AB3
,
BC5
,以
AC
为一边向
ABC
外作正方形
ACDE
,中心为
O
,求
OBC
的面
积.
12
12
A
B
E
E
O
A
3
B
5
C
D
O
A
3
D
C
5
B
【解析】
如图,将
OAB
沿着
O
点顺时针旋转
90
,到达
OCF
的位置
.
由于
ABC90
,
AOC90
,所以
O
ABOCB180
.而
OCFOAB
,
所以
OC
FOCB180
,那么
B
、
C
、
F
三点在
一条直线上.
由于
OBOF
,
BOFAOC90
,所
以
BOF
是等腰直角三角形,且斜
边
BF
为
538<
br>,所以它的面积为
8
2
1
16
.
F<
br>4
根据面积比例模型,
OBC
的面积为
16
5
10
.
8
【例 11】
如图,以正方形的边
AB为斜边在正方形内作直角三角形
ABE
,
AEB90
,
A
C
、
BD
交于
O
.已知
AE
、
BE
的长分别为
3cm
、
5cm
,求
三角形
OBE
的
面积.
CB
CB
O
E
DA
D
O
E
A
F
【解析】
如图,连接
DE
,
以
A
点为中心,将
ADE
顺时针旋转
90
到
ABF
的位置.
那么
EAFEABBAFEABDAE90
,而
AEB
也是
90
,所以四边
形
AFBE<
br>是直角梯形,且
AFAE3
,
所以梯形
AFBE
的面积为:
1
35
312
(
cm
2
).
2
又因为
AB
E
是直角三角形,根据勾股定理,
AB
2
AE
2
BE<
br>2
3
2
5
2
34
,
2
所以<
br>S
ABD
AB17
(
cm
2
).
1
2
那么
S
BDE
S
ABD
S
ABE
S
ADE
S
ABD
S
AFBE
17125
(
cm
2
),
所以<
br>S
OBE
S
BDE
2.5
(
cm
2
).
1
2
【例 12】
如下图,六边
形
ABCDEF
中,
ABED
,
AFCD
,
B
CEF
,且有
AB
平行
于
ED
,
AF
平
行于
CD
,对角线
FD
垂直于
BD
,已知
FD2
4
BC
平行于
EF
,
厘米,
BD18
厘米,请问
六边形
ABCDEF
的面积是多少平方厘米?
B
A
C
G<
br>A
B
C
F
E
D
F
E
D
【解析】
如图,我们将
BCD
平移使得
CD
与
AF
重合,将
DEF
平移使得
ED
与
AB
重合,这样
EF
、
BC
都重合到图中的
AG
了.这样就组
成了一个长方形
BGFD
,它的面积与原六边形的面积相等,显然长方形
BGFD的面积为
2418432
平方厘米,所以六边形
ABCDEF
的面积
为
432
平方厘米.
【例 13】
如图,三角形
AB
C
的面积是
1
,
E
是
AC
的中点,点
D<
br>在
BC
上,且
BD:DC1:2
,
AD
与
BE
交于点
F
.则四边形
DFEC
的面积等于
.
A
A
3
3
E
F
3
12
C
D
E
B
D
A
E
F
B
D
C
F
C
B
S
△ABF
AE
S
△AB
F
BD1
1
,
【解析】
方法一:连接
CF
,根据燕尾定理,,
S
△CBF
EC
S
△ACFDC2
设
S
△BDF
1
份,则
S
△DCF
2
份,
S
△ABF
3
份,
S
△AEF
S
△EFC
3
份,
如图所标
所以
S
DCEF
55
S
△ABC
1212
方法二:连接
DE
,由题目条件可得到
S
△ABD
S△ABC
,
1121
BF
S
△ABD
1
,
S<
br>△ADE
S
△ADC
S
△ABC
,所以FES
△ADE
1
2233
1
3
1
3
1111111
S
△DEF
S
△DEB
S
△BEC
S
△ABC
,
22323212211
5
SS
而
△CDE
.所以则四边形的面积等于.
DFEC
△ABC
323
12
【巩固】如图,长方形
ABC
D
的面积是
2
平方厘米,阴
EC2DE
,
F
是<
br>DG
的中点.
影部分的面积是多少平方厘米?
A
F
B
G
D
E
C
B
B
A
A
3
F
3
G
1
D
D
EF
x
2
y
3y
x
C
E
G
C
【解析】
设
S
△DEF
1
份,则根据燕尾定理其他面积如图所示
S
阴影
55
S
△BCD
1212
平方厘米.
【例 14】
四边形
ABCD
的对角线
AC
与
B
D
交于点
O
(如图所示).如果三角形
ABD
的面积等于三角形BCD
的面积的
1
,且
AO2
,
DO3
,
那么
CO
的长度
3
是
DO
的长度的_________倍.
A
O
B
C
B
D
A
H
O
D
G
【解析】
在本题中,四边形
ABC
D
为任意四边形,对于这种”不良四边形”,无
外乎两种处理方法:⑴利用已知条件,向已有模
型靠拢,从而快速解
决;⑵通过画辅助线来改造不良四边形.看到题目中给出条件
S
A
BD
:S
BCD
1:3
,这可以向模型一蝶形定理靠拢,于是得出一种解法
.又
观察题目中给出的已知条件是面积的关系,转化为边的关系,可以得
到第二种解法,但是第
二种解法需要一个中介来改造这个”不良四边
形”,于是可以作
AH
垂直
BD
于
H
,
CG
垂直
BD
于
G
,面积
比转化为高
之比.再应用结论:三角形高相同,则面积之比等于底边之比,得出
结果.请老师注
意比较两种解法,使学生体会到蝶形定理的优势,从
而主观上愿意掌握并使用蝶形定理解决问题. 解法一:∵
AO:OCS
ABD
:S
BDC
1:3,∴
OC236
,∴
OC:OD6:32:1
.
解
法二:作
AHBD
于
H
,
CGBD
于
G
.
∵
S
ABD
1
1
1
SS
DO
C
,
S
BCD
,∴
AHCG
,∴
AOD
3
3
3
C
∴
AO
1
CO
,∴
OC236
,∴
OC:OD6:32:1
.
3
【巩固】如图,四边形被两条对角线分成4个三角形,其中三个三角形的面
积已知,
求:⑴三角形
BGC
的面积;⑵
AG:GC
?
A
2
B
C
【解析】
⑴根据蝶形定理,
S
BGC
1
G
3
D
BGC
123
,那么
S6
;
⑵根据蝶形定理,<
br>AG:GC
12
:
36
1:3
.
【例 15】
如图,平行四边形
ABCD的对角线交于
O
点,
△CEF
、
△OEF
、
△
ODF
、
△BOE
的面积依次是2、4、4和6.求:⑴求
△OCF
的面积;⑵求
△GCE
A
O
G
D
的面积.
F
C
B
E
【解析】
⑴根据题意可知,
△BCD<
br>的面积为
244616
,那么
△BCO
和
CDO<
br>的
面积都是
1628
,所以
△OCF
的面积为
844
;
⑵由于
△BCO
的面积为8,
△BOE的面积为6,所以
△OCE
的面积为
862
,
根据蝶形定
理,
EG:FGS
COE
:S
COF
2:41:2
,所以
S
GCE
:S
GCF
EG:FG1:2
,
那么
S
GCE
【例 16】
如图,长方形
ABCD
中,
BE:EC2:3
,
DF:F
C1:2
,三角形
DFG
的面积
112
S
CEF
2
.
1233
为
2
平方厘米,求长方形
ABCD
的面积. <
/p>
A
G
D
F
C
A
G
D
F
C
B
E
B
BE:EC2:3
E
DF:FC1:2
,所以
【解析】
连接
AE
,
FE
.
因
S
DEF
为,
3111
()S
长方形ABCD
S
长方形ABCD
.
53210
1
SS
长方形AB
CD
,
AG:GF
1
:
1
5:1
,所以
S
AGD
5S
GDF
10
平方因为
AED
2
210
1
S12
SS
长方形ABCD
,所以长方形厘米
,所以
AFD
平方厘米.因为
AFD
6
ABCD
的面积是<
br>72
平方厘米.
【例 17】
如图,正方形
ABCD<
br>面积为
3
平方厘米,
M
是
AD
边上的中点.求图中<
br>阴影部分的面积.
B
C
G
A
D
【解析】
因为
M
是
AD
边上的中点,所以
AM:BC1:2
,根据梯形蝶形定理可以知
道
S
△AMG
:S
△ABG
:S
△MCG
:S
△BCG
1
2
(:12)(:12
):2
2
1:2:2:4
,设
S
△AGM
1
份
,则
S
△MCD
123
份,所以正方形的面积为
122
4312
份,
S
阴影
224
份,所以
S
阴影
:S
正方形
1:3
,所以
S
阴影
1平方厘米.
M
【巩固】在下图的正方形
ABCD
中,
E
是
BC
边的中点,
AE
与
BD
相交于
F
点,
三角形
BEF
的面积为1平方厘米,那么正方形
ABCD面积是
平方厘米.
A
D
F
B
【解析】
连
E
C
接
DE
,根据题意可知
BE:AD1:2
,根据蝶形定理得2
S
梯形
(12)9
(平方厘米),
S
△ECD
3
(平方厘米),那么
ABCD
S12
(平方厘米).
【例 18】
已知
ABCD
是平行四边形,
BC:CE3:2<
br>,三角形
ODE
的面积为6平方厘
米.则阴影部分的面积是
平方厘米.
A
O
D
A
O
D
B
【解析】
连接
AC
.
C
E
B
C
E
由于
ABCD
是平行四边形,
BC:CE3:2
,所以
CE:
AD2:3
,
根据梯形蝶形定理,
S
COE
:S
AOC
:S
DOE
:S
AOD
2
2
:23:23:
3
2
4:6:6:9
,所
以
S
AOC
6
(平方厘米),
S
AOD
9
(平方厘米),又
S
ABC
S
ACD
6915
(平方厘米),阴影部分面积为
615
21
(平方厘
米).
【巩固】右图中
ABCD
是梯形
,
ABED
是平行四边形,已知三角形面积如图所
示(单位:平方厘米),阴影部分的
面积是 平方厘米.
A
9
21
4
B
EC
21
D
A
9
O
4
E
C
D<
br>
B
【分析】
连接
AE
S
OCD
.由于
AD
与
S
OAE
. BC
是平行的,所以
AECD
也是梯形,那么
2
根据蝶形定理,
S
OCD
S
OAE
S
OCE
S
OAD
4936
,故
S
OCD
36
,
所以
S
OCD
6
(平方厘米).
【巩固】
右图中
ABCD
是梯形,
ABED
是平行四边形,已知三角形面积如图所示(单位:平方厘米),阴影部分的面积是 平方厘米.
A
8
1
6
2
B
E
C
B
E
16
D
A
8
O
2
C
D
【解析】
连接
AE.由于
AD
与
BC
是平行的,所以
AECD
也是梯形,
那么
S
OCD
S
OAE
.
S
OCDS
OAE
S
OCE
S
OAD
281
6
,根据蝶形定理,故
S
OCD
2
16
,
所以
S
OCD
4
(平方厘米).
另解:在平行四边形
AB
ED
中,
S
ADE
S
1
2
ABED
1
168
12
(平方厘米),
2所以
S
AOE
S
ADE
S
AOD
1284
(平方厘米),
根据蝶形定理,阴影部分的面积为
8244
(平方厘米).
【例 19】
如图,长方形
ABCD
被
CE
、
DF
分成四块,已知其中3块的面积分别
为2、5、8平方厘米,那么余下的四边形<
br>OFBC
的面积为___________
平方厘米.
AE
2
5
O
8
D
C
D
?
5
F
BAE<
br>2
O
8
C
?
F
B
【解析】
连接
DE
、
CF
.四边形
EDCF为梯形,所以
S
EOD
S
FOC
,又根据蝶形定
理
,
S
EOD
S
FOC
S
EOF
SCOD
,所以
S
EOD
S
FOC
S
EOF
S
COD
2816
,所以
S
EOD<
br>4
(平方厘米),
S
ECD
4812
(平方厘米)
.那么长方形
ABCD
的面
积为
12224
平方厘米,四边形<
br>OFBC
的面积为
245289
(平方厘
米)
.
【例 20】
如图,
ABC
是等腰直角三角形,
DEFG<
br>是正方形,线段
AB
与
CD
相交
于
K
点.已
知正方形
DEFG
的面积48,
AK:KB1:3
,则
BKD<
br>的面积是
多少?
D
K
B
EF
C
B
E
A
G
D
K
A
G
M
F
C
【解析】
由于
DEFG
是正方形,所以
DA
与
B
C
平行,那么四边形
ADBC
是梯形.在
梯形
ADBC
中,
BDK
和
ACK
的面积是相等的.而
AK:KB1:3
,所以
ACK
的面积是
ABC
面积的
1
1
,那么
BDK
的面积也是
ABC
面积的
1
.
1344
由于
ABC
是等腰直角三角形,如果过
A
作<
br>BC
的垂线,
M
为垂足,那么
M
是
BC
的中
点,而且
AMDE
,可见
ABM
和
ACM
的面积都等
于正方
形
DEFG
面积的一半,所以
ABC
的面积与正方形
DEFG
的面积相等,为
48.
那么
BDK
的面积为
48
1
12
.
4
【例 21】
下图中,四边形
ABCD
都是边长为1的正方形,
E
、
F
、
G
、
H
分别是
AB,
BC
,
CD
,
DA
的中点,如果左图中阴影部分与右
图中阴影部分
n
H
D
H
D
的面积之比是最简分数
m
,那么,
(mn)
的值等于 .
AA
E
G
E
G
【解析】
左、
右两个图中的阴影部分都是不规则图形,不方便直接求面积,观
察发现两个图中的空白部分面积都比较好
求,所以可以先求出空白部
分的面积,再求阴影部分的面积.
如下图所示,在左图中连接EG
.设
AG
与
DE
的交点为
M
.
左图中
AEGD
为长方形,可知
AMD
的面积为长方形
AEGD<
br>面积的
1
,所
4
B
F
C
B
F
C
以三角形
AMD
的面积为
1
2
1
1
1
.又左图中四个空白三角形的面积是
248
相等的,
所以左图中阴影部分的面积为
1
1
4
1
.
82
p>
A
H
D
A
H
D
M
E
G
E
N
G
如上图所示,在右图中连接
AC
、
EF
.设
AF
、
EC
的交点为
N
.
可
知
EF
∥
AC
且
AC2EF
.那么三角形
BEF
的面积为三角形
ABC
面积的
1
,所以三角形
BEF
的面积为
1
2
1
1
1
,梯形
AEFC
的面积为
1
1
3
.
4248288
B
F
C
B
F
C
在梯形AEFC
中,由于
EF:AC1:2
,根据梯形蝶形定理,其四部分的面
积比为:
1
2
:12:12:2
2
1:2:2:4
,所以三角形
EFN
的面积为
311
那么四边形
BENF
的
面积为
1
1
1
.而右图中四个空
,
81224248246
白四边形的面积是相等的,所以右图中阴影部分的面积为1
1
4
1
.
63
那么左图中阴影部分面积与右
图中阴影部分面积之比为
1
:
1
3:2
,
23
即
m
3
,
n2
那么
mn325
.
【例
22
】
如图,
△ABC
中,
DE
,
FG
,
BC
互相平行,
ADDFFB
,
则
S
△
ADE
:S
四边形DEGF
:S
四边形FGCB
.
A
D
F
B
E
G
C
【解析】
设
S
△ADE
1
份,根据面积比等于相似比的平方,
所
以
S
△ADE
:S
△AFG
AD
2
:AF
2
1:4
,
S
△ADE
:S
△ABC
AD<
br>2
:AB
2
1:9
,
因此
S
△AFG<
br>4
份,
S
△ABC
9
份,
进而有
S<
br>四边形DEGF
3
份,
S
四边形FGCB
5
份,
所以
S
△ADE
:S
四边形DEGF
:S
四边形FGCB<
br>1:3:5
【巩固】如图,
DE
平行
BC,且
AD2
,
AB5
,
AE4
,求
AC
的长.
A
D
B
E
C
【解析】
由金字塔模型得
AD:ABAE:ACDE:BC2:5
,
所以
AC42510
【巩固】如图,
△ABC
中,
DE
,
FG
,
MN
,
PQ
,
BC
互
相平行,
ADDFFMMPPB
,则
S
△ADE
:S
四边形DEGF
:S
四边形FGNM
:S
四
边形MNQP
:S
四边形PQCB
A
D
E
G
M
F
.
【解析】
设
S
△A
DE
1
份,
S
△ADE
:S
△AFG
AD2
:AF
2
1:4
,因此
S
△AFG
4<
br>份,进而有
S
四边形DEGF
3
份,同理有
S
四边
形MNQP
7
份,
S
四边形FGNM
5
份,
S
四边形PQCB
9
份.
N
Q
C
P
B
所以有
S
△ADE
:S
四边形DEGF
:S
四边形FGNM
:S
四边形MNQP
:S
四边形PQCB
1:3:5:7:9
【例 23】
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
DE:EC1:3
,
AF
与
BE
相交于点
G
,求
S
△ABG
A
B
A
B
A
B
G
F<
br>G
F
G
F
D
【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
AB:CMBF:FC1:1
,因此
CM4
,根据题意有
CE3
,再根据另
一个沙漏有,所以
GB:GEAB:E
M4:7
S
△ABG
4432
S
△ABE
(442)
471111
AE,EF
E
C
D
EC
M
D
E
C
.
方法二:连接
S
△A
EF
,分别求
S
△ABF
4224
,
444
1232247
,根据蝶形定理
4432
S
△ABE
(442)
.
471111
S
△ABF
:S
△AEF
BG:GE4:7
,所以
S
△ABG
【例 24】
如图所示,已知平行四边形
ABCD
的面积是1,
E
、
F
是
AB
、
AD
的中
点,
BF
交
EC
于
M
,求
BMG
的面积.
A
E
B
I
A
F
H
G
C
F
H
D
M
G
C
D
E
M
B
【解析】
解法
一:由题意可得,
E
、
F
是
AB
、
AD
的
中点,得
EFBD
,而
FD:BCFH:HC1:2
,
EB:CDBG:GD1:2
所以
CH:CFGH:EF2:3
,
并得
G
、
H
是
BD
的三等分点,所以
BG
GH
,所以
所以
BM
2
BF
,
S
BFD
BG:EFBM:MF2:3
,
5
3
111
S
ABD
S
222
121
354
1
.
30
ABCD
1
;
4
又因为
BG<
br>1
BD
,所以
S
BMG
S
BFD
12
35
解法二:延长
CE
交
DA
于
I
,如右图,
可得,
AI:BCAE:EB1:1
,从而可以确定
M
的点的位置,
BM:MFBC:IF2:3
,
BM
2
BF
,
BG
1
BD
(鸟头定理),
53
可得
S
BMG
S
BDF
S
21
53
211
534
ABCD
1
30
【例 25】
如图,
ABCD
为正方形,
AMNB
DEFC1cm
且
MN2cm
,请问四边
形
PQRS
的面积为多少?
D
E
R
S
P
A
MN
B
Q
F
C
D
E
R
S
P
F
C
Q
N
B
A
M
【解析】
(法
1
)由
ABCD
,有
MP
PC
,
所以
PC2PM
,又
MQ
MB
,所以
QCE
C
DC
11111
MQQCMC
,所以
PQMCMCMC
,所以
S
SPQR
占
S
AMCF
的
223
66
MN
,
所以
S
SPQR
1
1(112)
2
(cm
2
)
.
63<
br>(法
2
)如图,连结
AE
,则
S
ABE
1
448
(
cm
2
)
,
2
而
RB
ER
,所以
RB
AB
2<
br>,
S
ABR
2
S
ABE
2
8
16
(
cm
2
).
ABEFEFEF33
3
而
S
MBQ
S
ANS
1
3
4
1
3
(
cm
2
),因为
MN
MP
,
22DCPC
所以
MP
1
MC
,则
S
MNP
1
24
1
4
(
cm
2
),阴影部分面积等于
3233
1642
S<
br>ABR
S
ANS
S
MBQ
S
MNP<
br>33
(
cm
2
).
333
【例 26】
如右图,三角形
ABC
中,
BD:DC4:9,
CE:EA4:3
,求
AF:FB
.
A
F
B
O
D
E
C
【解析】 <
br>根据燕尾定理得
S
△AOB
:S
△AOC
BD:CD4:
912:27
S
△AO
B
:S
△BOC
AE:CE3:412:16
(都有
△AOB
的面积要统一,所以找最小公倍数)
所以
S
△AOC
:S
△BOC
27:16AF: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】如右图,三角形
ABC
中,
BD:DC3:4
,
AE:CE
5:6
,求
AF:FB
.
A
F
B
O
D
E
C
【解析】 <
br>根据燕尾定理得
S
△AOB
:S
△AOC
BD:CD3:
415:20
S
△AO
B
:S
△BOC
AE:CE5:615:18
(都有
△AOB
的面积要统一,所以找最小公倍数)
所以
S
△AOC
:S
△BOC
20:1810:9AF:FB
【巩固】如右图,三角形
ABC
中,
BD:DC2:3
,
EA:CE5:4
,求
AF:FB
.
A
F
B
O
D
E
C
【解析】
根据燕尾定理得
S
△AOB
:S
△AOC
BD:CD2
:310:15
S
△AOB
:S
△BOC
AE:CE5:410:8
(都有
△AOB
的面积要统一,所以找最小公倍数)
所以
S
△AOC
:S
△BOC
15:8AF: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!
【例
27】
如右图,三角形
ABC
中,
AF:FBBD:DCCE:AE
3:2
,且三角形
ABC
的
面积是
1
,则三角形
A
BE
的面积为______,三角形
AGE
的面积为
________,三角
形
GHI
的面积为______.
A
E
F
H
B<
br>G
I
D
C
A
E
F
H
G
I<
br>D
C
【分析】
连接
AH
、
BI
、
CG
.
5
B
由于
CE:AE3:2
,所以
AE2
AC
,故
S
ABE
2
S
AB
C
2
;
55
根据燕尾定理,
S
ACG
:S
ABG
CD:BD2:3
,
S
BCG
:S<
br>ABG
CE:EA3:2
,所以
S
ACG
:SABG
:S
BCG
4:6:9
,则
S
ACG<
br>
4
,
S
BCG
9
;
191
9
那么
S
AGE
2
S
AGC
2
5
48
;
51995
S
A
CH
9
19
同样分析可得
EG:EBS
ACG
:S
ACB
4:19
,则
EG:EHS
ACG
:
S
ACH
4:9
,
,所以
EG:GH:HB4:5:10,同样分析可得
.
AG:GI:ID10:5:4
,
所以
S
BIE
5
S
BAE
5
2
1
,
S
GHI
5
S
BIE
5
1
1
1
【巩固】 如右图
,三角形
ABC
中,
AF:FBBD:DCCE:AE3:2
,且三角
形
GHI
的面积是
1
,求三角形
ABC
的面积.
AA
F
I
B
H
G
D
E
F<
br>I
C
B
H
G
D
E
C
【解析】 连接
BG
,
S
△AGC
据燕
6
份
,根尾定理,
S
△AGC
:S
△BGC
AF:
FB3:26:4
S
△ABG
:S
△AGC
BD:DC3:
29:6
得
S
△BGC
4
(份),
S
△ABG
9
(份),则
S
△ABC
19
(份),因此
S
△AGC
S
△ABC
6
,
19同理连接
AI
、
CH
得
S
△ABH
S
△ABC
S
6
S
△BIC
6196661
,
,所以
△GHI
19S
△ABC
19S<
br>△ABC
1919
三角形
GHI
的面积是1,所以三角形
ABC
的面积是19
【巩固】如图,
ABC
中
BD2DA
,
CE
2EB
,
AF2FC
,那么
ABC
的面积是阴
影三角
形面积的 倍.
A
D
G
F
H
B
E
I
C
H
I
C
B
E
D
G
F
A
【分析】
如图,连接
AI
.
根据燕尾定理,
S
BCI
:S
ACI
BD:AD2:1,
S
BCI
:S
ABI
CF:AF1:2
,
所以,
S
ACI
:S
BCI
:S
ABI1:2:4
,那么,
S
BCI
2
S
A
BC
2
S
ABC
.
1247
同理可知<
br>ACG
和
ABH
的面积也都等于
ABC
面积的
2
,所以阴影三角
7
形的面积等于
ABC
面积的
12
3
1
,所以
ABC
的面积是阴影三角形
77<
br>面积的7倍.
【巩固】如图在
△ABC
中,
DC
EA
FB
1
,求
△GHI的面积
的
值.
DBECFA2
△ABC的面积
A
E
H
F
I
B
G
D
C
B
F
I
A
E
H
G
D
C
【解析】
连接
BG
,设<
br>S
△BGC
1份,根据燕尾定理
S
△AGC:S
△BGC
AF:FB2:1
,
S
△ABG
:S
△AGC
BD:DC2:1
,得
S
△AGC
2
(份),
S
2
S
△ABG
4
(份),则
S△ABC
7
(份),因此
△AGC
,同理连接
AI
、
CH
得
S
△ABC
7
S
△ABH
2
S
△BIC
2
S
72221
,
,所以
△GHI
S
△ABC
7S
△ABC
7S
△ABC
77
【点评】如果任意一个三角形各边被分成的比是
相同的,那么在同样的位置
上的图形,虽然形状千变万化,但面积是相等的,这在这讲里面很
多
题目都是用“同理得到”的,即再重复一次解题思路,因此我们
有对称法作辅助线.
【例 28】
如图,三角形
ABC
的面积是
1
,
BDDEEC
,
CFFGGA
,三角形
ABC
被分成
9
部分,请写出这
9
部分的面积各是多少?
A
A
GG
P
Q
F
B
B
F
N
D
EC<
br>M
【解析】
设
BG
与
AD
交于点<
br>P
,
BG
与
AE
交于点
Q
,
BF<
br>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,
S
△ABP
:S
△CBP
AG:GC1:2
,
S
△ABP
:S
△ACP
BD:
CD1:2
,设
S
△ABP
1
(份),则
S
△
ABC
1225
(份),所以
S
△ABP
DEC
1
5
75
3
35
同理可得,
S
△ABQ
2
,
S
△ABN
1
,而S
△ABG
1
,所以
S
△APQ
2
1
723
121
S
△AQG
.
3721
,
同理,
S
△BPM
S
四边
形MNED
311239
,
S
△BDM
,所以
S
四边形
PQMN
3521273570
1395
,
S
四边形NFCE
1
1
5
1
,
S
四边形GFNQ
1
1
1
5
3357642
【巩固】如图,
ABC
的面积为1,点
D
、
E
是
BC
边的三等分点,点
F
、
G
是
A
C
边的三等分点,那么四边形
JKIH
的面积是多少?
C
F
G
K
A
【解析】
连接
CK
、
CI
、
CJ
C
D
E
G
K
BI
H
B
A
F
J
D
E
J
IH
.
根据燕尾定理,
S
ACK
:
S
ABK
CD:BD1:2
,
S
ABK
:S
CBK
AG:CG1:2
,
所以
S
ACK
:S
ABK
:S
CBK
1:2:4
,那么
S
A
CK
类似分析可得
S
AGI
又
S
ABJ:S
CBJ
那么,
S
CGKJ
2
. 15
1111
,
S
AGK
S
ACK<
br>
.
1247321
AF:CF2:1
,
S
ABJ
:S
ACJ
BD:CD2:1
,可得
S
ACJ
1
.
4
1117
. <
br>42184
84
172161
所以四边形
JKIH
2
,
8415370
根据对称性,可知四边形
CEHJ
的面积也为<
br>17
,那么四边形
JKIH
周围的
图形的面积之和为
S
CGKJ
2S
AGI
S
ABE
的面积为
1<
br>61
70
9
.
70
【例 29】 <
br>右图,
△ABC
中,
G
是
AC
的中点,
D<
br>、
E
、
F
是
BC
边上的四等分点,
已知△ABM
的面积比四边形
FCGN
的
AD
与
BG
交于
M
,
AF
与
BG
交于
N
,
面积大
7.2
平方厘米,则
△ABC
的面积是多少平方厘米?
A<
br>G
M
F
C
B
D
EF
C
A
G
N
M
B
【解析】
连接
CM
、
CN
.
N
D
E
<
br>根据燕尾定理,
S
△ABM
:S
△CBM
1
S
△ABM
S
△ABC
;
5
AG:GC1:1
,<
br>S
△ABM
:S
△ACM
BD:CD1:3
,所以
再根据燕尾定理,
S
△ABN
:S
△CBN
AG:GC1:1
,所以
S
△ABN
:S
△FBN
S
△CBN:S
△FBN
4:3
,所以
AN:NF4:3
,那么
S
△ANG
142
S
△AFC
2437
,
所以
S
FCGN
515
2
<
br>
1
S
△AFC
S
△ABCS
△ABC
.
7428
7
根据题意,
有
1
S
△ABC
5
S
△ABC
7.2
,可得
S
△ABC
336
(平方厘米)
528
【例 30】
如图,面积为l的三角形
ABC
中,
D
、<
br>E
、
F
、
G
、
H
、
I
分别
是
AB
、
BC
、
CA
的三等分点,求阴影部分面积.
A
D
E
I
H
E
Q
D
P
A
I
M
H
N
【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
B
I
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
S
四边形ADMI
:在△ABC
中,根据燕尾定理,
S
△ABM
:S
△CBM
AI:CI1:2S
△ACM
:S
△CBM
AD:BD1:2
设
S
△ABM
1
(份),则
S
△CBM2
(份),
S
△ACM
1
(份),
S
△A
BC
4
(份),
1111
S
△ACM
S
△
ABC
,所以
S
△ADM
S
△ABM
S
△AB
C
,
S
△AIM
S
△ABC
,
431212<
br>所以
S
四边形ADMI
(
1
1
)S△ABC
1
S
△ABC
,
12126
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
6B
F
G
C
B
F
G
C
所以
S<
br>△ABM
⑵求
S
五边形DNPQE
:在
△ABC
中,
根据燕尾定理
S
△ABN
:S
△ACN
BF:CF1:2S△ACN
:S
△BCN
AD:BD1:2
,
所以
S
△ADN
1
S
△ABN
1
1
S
△ABC
1
S
△ABC
,同理
S
△BEQ
1
S
△ABC
3372121
在
△ABC
中,根据燕
,
尾
所
定理
以
S
△ABP
:S
△ACP
BF:CF1:2
,
S
△ABP
:S
△CBP
AI:CI1:2
1
所以S
△ABP
S
△ABC
5
1
11
11
S
五边形DNPQE
S
△ABP
S
△A
DN
S
△BEP
S
△ABC
S
△ABC
52121105
同理另外两个五边形面积是
11113
S
阴影
133
610570
△ABC
面积的
11
105
,所以
【例 31】
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.
A
D
E
I<
br>H
A
D
E
Q
C
N
R
I
P<
br>H
【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<
br>CR
在
△ABC
中根据燕尾定理,
S
△ABR:S
△ACR
BG:CG.2:1
,
S
△ABR
:S
△CBR
AI:CI1:2
所以
S
△ABR
2
S
△ABC
,同理
S
△ACS
2
S
△ABC
,
S
△CQB<
br>
2
S
△ABC
777
B
F
G<
br>B
M
F
S
G
C
所以
S
△RQS1
2
2
2
1
,同理
S
△MNP
1
7777
根据容斥原理,和上题结果<
br>S
六边形
7
11131
777010
课后练习:
练习1. 已知
△DEF<
br>的面积为
7
平方厘米,
BECE,AD2BD,CF3AF
,求
△ABC
的
面积.
A
F
D
B
E
S
△BDE
:S
△ABC
(BDBE):(BABC)(1
1):(23)1:6
,
【解析】
S
△CEF
:S
△ABC
(CECF):(CBCA)(13):(24)3:8
S
△
ADF
:S
△ABC
(ADAF):(ABAC)(21):(34)
1:6
C
设
S
△ABC
24
份,则
S
△BDE
4
份,
S
△ADF
4
份,
S
△CEF
9
份,
S
△DEF
244497份,恰好是
7
平方厘米,所以
S
△ABC
24
平方厘
米
练习2. 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
D
A
E
C
B
G
H
D
C
B
G
F
A
E
F
【解析】
连接
BD
.由共角定理得
S
△BCD
:S
△CGF
(CDCB):(C
GCF)1:2
,即
S
△CGF
2S
△CDB
同理
S
△ABD
:S
△AHE
1:2
,即
S
△AHE
2S
△ABD
所以
S
△AHE
S
△CGF
2(S
△CBD
S
△ADB
)2S<
br>四边形ABCD
连接
AC
,同理可以得到
S
△DH
G
S
△BEF
2S
四边形ABCD
S
四边形
EFGH
S
△AHE
S
△CGF
S
△HDG
S
△BEF
S
四边形ABCD
5S
四边形ABCD
所以
S
四边形ABCD
66513.2
平方米
练习3. 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<
br>的面积是 平方厘米.
A
D
E
G
H
F
A
D
BC
E
G
H
F
M
【解析】
欲求四边形
BGHF
的面积须求出
EBG
和
CHF
的面积.
BC
由题意可得到:
EG:
GCEB:CD1:2
,所以可得:
S
EBG
1
S
BCE
3
将
AB
、
DF
延长交于
M
点,可得:
BM:DCMF:FDBF:FC1:1
,
而
EH:HCEM:C
D(
1
ABAB):CD3:2
,得
CH
2
CE<
br>,
25
2255
S
BCE
<
br>1
1
ABBC
1
12030
224
S
四边形BGHF
S
EBC<
br>
1
S
EBC
1
S
EBC
7
S
EBC
7
3014
.
35
1515
而
CF
1
BC
,所以
S
CHF
1
2
S
BCE
1
S
BCE
本题也可以用蝶形定理来做,连接
EF
,确定H
的位置(也就是
FH:HD
),同样也能解出.
练习4. 如图,已知
ABAE4cm
,
BCDC,
BAEBCD90
,
AC10cm
,则
S
ABC
S
ACE
S
CDE
cm
2
.
C
B
C
B
A
E
D
A'
A
E
D
C'
【解析】
将三角形
ABC
绕
A
点和
C
点分别顺时针和逆时针旋转<
br>90
,构成三角形
AEC'
和
A'DC
,再连接
A'
C'
,显然
ACAC'
,
ACA'C
,
ACA'C
AC'
,所
以
ACA'C'
是正方形.三角形
AEC'
和三
角形
A'DC
关于正方形的中心
O
中
心对称,在中心对称图形
ACA'C'
中有如下等量关系:
S
AEC
S
A'DC'
;
S
AEC'
S
A'DC
;
S
C
ED
S
C'DE
.
所以
S
ABC
SACE
S
CDE
S
AEC'
S
ACE<
br>S
CDE
1
S
ACA'C'
1101050cm
2
.
22
练习5. 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.
A
D
A
D
E
G
H
E
G
H
【解析】
连接
BH
,根据沙漏
模型得
BG:GD1:2
,设
S
△BHC
1
份,根据燕
尾定理
(122)210
份,
S
BFHG
S△CHD
2
份,
S
△BHD
2
份,因此
S
正方形
B
F
C
B
F
C
127
,所
236
以
S
BFHG
1
2010
7
14
(平方厘米).
6
练习6. 如
图,
ABC
中,点
D
是边
AC
的中点,点
E、
F
是边
BC
的三等分点,
若
ABC
的面积
为1,那么四边形
CDMF
的面积是_________.
A
D
N
C
B
E
A
D
N
B
E
MM
【解析】
由于点
D
是边
AC
的中点,点
E
、如果能求出
BN
、
F
是边
BC<
br>的三等分点,
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,
S
ABM
:S
ACM
BF:CF2:1
,而
S
ACM
2S
ADM
,所以
4
BD
.
5
那么
S
BMF
BM
BF
S
BCD<
br>
4
2
1
4
,
S<
br>四边形CDMF
1
4
7
.
BDBC5321521530
另解:得出
S
ABM
2S
AC
M
4S
ADM
后,可得
S
ADM
1
S
ABD
1
1
1
,
55210
则
S
四边形CDMF
S
ACF
S
ADM
1
1
7
.
31030<
br>S
ABM
2S
ACM
4S
ADM
,那么<
br>BM4DM
,即
BM
FF
C
练习7. 如右图
,三角形
ABC
中,
AF:FBBD:DCCE:AE4:3
,且三角
形
ABC
的
面积是
74
,求角形
GHI
的面积.
AA
F
I
B
H
G
D
E
F
I
C
B
H
G
D
E
C
【
解析】
连接
BG
,
S
△AGC
12份
据燕尾
,定理,
S
△AGC
:S
△BGC
AF:FB4:312:9
S
△ABG
:S
△AGC
BD
:DC4:316:12
得
S
△BGC
9
(份),
S
△ABG
16
(份),则
S
△ABC
91
21637
(份),因此
S
△AGC
12
,
S
△ABC
37
根
同理连接
AI
、
CH
得
S
△ABH
S
△ABC
12
S
△BI
C
12
,,所以
S
△GHI
37121212
1
37S
△ABC
37S
△ABC3737
三角形
ABC
的面积是
74
,所以三角形
GH
I
的面积是
74
1
2
37
月测备选
【备选1】
按照图中的样子,在
一平行四边形纸片上割去了甲、乙两个直角
三角形.已知甲三角形两条直角边分别为
2cm和
4cm
,乙三角形两条直
角边分别为
3cm
和
6cm
,求图中阴影部分的面积.
甲
2
3
4
乙
6
甲
2
3
4
乙
6
【解析】
如右图,我们将三角形甲与乙进行平移,就会发现平行四边形面积等
于平移后两个长方形面积之
和.所以阴影部分面积为:
3462(362422)11(cm
2
)
【备选2】
如图所示,矩形
ABCD
的面积为36平方厘米,四边形
PMON
的面积
是3平方厘米,则阴影部分的面积是 平方厘米.
D
M
O
P
N
C
【解析】
因为
三角形
ABP
面积为矩形
ABCD
的面积的一半,即18平方厘米,三
角形
ABO
面积为矩形
ABCD
的面积的
1
,即9平方厘
米,又四边形
PMON
4
AB
的面积为3平方厘米,所以三角形
AM
O
与三角形
BNO
的面积之和是
18936
平方厘米. 又三角形
ADO
与三角形
BCO
的面积之和是矩形
ABCD的面积的一半,即
18平方厘米,所以阴影部分面积为
18612
(平方厘米
).
【备选3】
如图,已知
BD3DC
,
EC2
AE
,
BE
与
CD
相交于点
O
,则
△AB
C
被分
成的
4
部分面积各占
△ABC
面积的几分之几?
AA
1
1
E
2
4.5
D
1
C
E
O
9
O
2
13.5
B
D
C
B
3
【解析】
连接
CO
,设
S
△AEO
1
份,则其他部分的面积如图所示,所以
S
△ABC
1291830
份,所以四部分按从小到大各占
△ABC
面积的<
br>124.5139313.59
,,,
30
【备选4】
如图,在
△ABC
中,延长
AB
至
D
,使
BDAB
,延长
BC
至
E
,使
1<
br>BC
,
F
2
CE
是
AC
的中点,若
△ABC
的面积是
2
,则
△DEF
的面积是多
少?
A
F
B
D
C
E
【解析】
∵在
△ABC
和
△CFE
中,
ACB
与
FCE互补,
∴
S
△ABC
ACBC
22
4
.
S
△FCE
FCCE111
又
S
ABC
2
,所以
S
FCE
0.5
. 同理可得
S
△ADF
2
,
S
△BDE
3<
br>.
所以
S
△DEF
S
△ABC
S
△C
EF
S
△DEB
S
△ADF
【备选5】
20.5323.5
如图,
BD:DC2:3
,AE:CE5:3
,则
AF:BF
A
E
C
F
B
D
G
【解析】
根据燕尾定理有
S
△ABG
:S
△ACG
2:310:15
,
S
△ABG
:S
△BCG
5:310:6
,所以
S
△ACG
:S
△BCG
15:65:2AF:BF
【备选6】
如图在
△AB
C
中,
DC
EA
FB
1
,
求
△GHI的面积
的值.
DBECFA3
△ABC的面积
A
E
H
F
I
B
G
D
C
B
F
I
G
D
C
H
E
A
【解析】
连接
BG
,设
S
△BGC
1份,根据燕尾定理
S
△AGC
:S
△BGC
AF:FB3:1
,
S
△ABG
:S
△AGC
BD:DC3:1
,得
S
△AG
C
3
(份),
S
3
S
△ABG
9
(份
),则
S
△ABC
13
(份),因此
△AGC
,同理连接
AI
、
CH
得
S
△ABC
13
S
△ABH
S
3
13
,
△BIC
,
S
△ABC
S
△ABC
13
所以
S
△GH
I
S
△ABC
133334
1313