小学奥数必学几何五大模型及例题解析

绝世美人儿
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2020年08月02日 12:37
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小学奥数必学几何五大模型及例题解析

一、等积变换模型——很重要,小学常考
⑴等底等高的两个三角形面积相等;
⑵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。
如下图右图
S
1
:S
2
a:b

⑶夹在一组平行线之间的等积变形,如下图
S

ACD
=S
△< br>BCD

反之,如果
S
△ACD
S
△BCD,则可知直线
AB
平行于
CD

⑷正方形的面积等于对角线长度平方的一半;
⑸三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半;







S
1
S
2



经典例题:





解析:连接
CE
,如图。
AE=3AB,
所以
S
△AEC
=3S
△ ABC=3


所以

S
△BCE
=2






又因为:
BD=2BC,
所以
S
△BDE
=2 S
△BCE
=4


点评:此题就是三角形等积变换模型的直接应用










1


二、鸟头定理(共角定理)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1)或
D

BA
的延长线上,
E

AC
上(如图2), 则
S
△ABC
:S
△ADE
(ABAC):(ADAE)
图1 图2


此模型的结论可以用将来初中学到的正弦定理进行证明!
因为S

ABC=
AB×ACsinA,S

ADE=
AD×AEsinA
所以:S

ABC:
S

ADE=
(AB×ACsinA):(AD×AEsinA)=(AB×AC):
(AD×AE)

经典例题:


S

ADF:
S
ABC=
(AD×AF):(AB×AC)=(2BD×AF):(3BD×4AF)=1:6


S

BDE:
S

ABC=
(BD×BE):(AB×BC)=(BD×BE):(3BD×2BE)=1:6

S
CEF:
S

ABC=
(CE×CF):(CB×CA)=( CE×3AF):(2CE×4AF)=3:8

1-16-16-38=724 S

ABC
=7÷724=24(平方厘米).

点评:本题直 接用到鸟头模型,先分别求出三个角上的三个三角形占S

ABC

的比例, 再求出S

DEF
占S

ABC
的比例,就能直接求出S< br>△
ABC
的面积。





2


三、蝴蝶定理模型
任意四边形中的比例关系(“蝴蝶定理”):

S
1
:S
2
S
4
:S
3
或者
S
1
S
3
S
2
S
4


AO:OC
S
1
S
2

:

S
4
S
3



蝴蝶定理为我们提供了解决不规则四边形的面积问题的一< br>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。
蝴蝶定理实际上也是由三角形的等级变换 模型推导而出的,即高相等的两个
三角形面积比等于底的比
因为:
S
1
:S
2
=DO:BO ,S
4
:S
3
=DO:BO 所以:S
1
:S
2
= S
4
:S
3
=DO:BO
所以,由等比性质得:(S
1< br>+S
4
):(S
2
:S
3
)=DO:BO
同理可得:结论②(S
1
+S
2
):(S
4
:S
3
)=AO:CO

梯形中比例关系(“梯形蝴蝶定理”)


S
1
:S
22
3
a:b


S
1
:S
3
:S
2
:S
4
a< br>2
:b
2
:ab:ab

② 梯形
S
的对应份数为

ab

2

梯 形由于其是特殊的四边形,所以不但对普通四边形的蝴蝶定理适用外,还有
上面几个特殊的结论。

经典例题:



解析:S

ABD

S

BCD
=AO:CO=1:3 AO=2,所以 CO=6=2DO

点评:此题直接应用了蝴蝶模型的结论





3


四、相似模型
相似三角形性质:
金字塔模型 沙漏模型


AD
AB

AE
AC

DEAF
BC< br>
AG


S
△ADE
:S
△ABCAF
2
:AG
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。
相似模型实际就是初中的相似三角形,最常见 的就上上面的“A”型和“X”型
(也称沙漏)两种。

经典例题:


解析:四边形ABCD是平行四边形,所以DC=AB=16,BC=AD=10

BECD构成一个沙漏模型:所以有:DC:BE=CF:BF 即

16:4=CF:(10-CF)

解得CF=8

点评:此题直接应用了相似模型中的沙漏模型,同学们做题的时

候只要注意观察就很容易能发现这个模型。





4


五、燕尾定理模型

S

ABG
:
S

AGC

S

B GE
:
S

EGC

BE
:
EC
S

BGA
:
S

BGC

S

AGF
:
S

FGC

AF
:
FC
S

AGC
:
S

BCG

S

ADG
:
S

DGB

AD
:
DB
燕尾模型实际也可以由三角形的等积变换模型推导而出,即高相等的三角形面
积比等于底的比
此处进行简单的证明:
如图,因为:
S
△AGB
:S
△GEB
=AG:GE

S
△AGC:
S
△GEC
=AG:GE

所以:S
△AGB
:S
△GEB
= S
△AGC
:S
△GEC
所以:S
△AGB
:S
△AGC
= S
△GEB
:S
△GEC
=BE:EC

(此处用到更比性质,以后我们
会学到)
经典例题解析:

燕尾模型
解析:连接FC,设S

ABD
=x,则,S

ABD
=2x,
S

ABF

S
BCF
=CE:AE=3:2,所以S

ABF
=2x,所以S

AFC
=4x,所以
S

F
EC
=12x5,


2

所以S
四边形DFEC
=2x+12x5 =22,得:X=5,所以S

ABC
=9X=45(cm)






5


小学奥数必学几何五大模型及例题解析

一、等积变换模型——很重要,小学常考
⑴等底等高的两个三角形面积相等;
⑵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。
如下图右图
S
1
:S
2
a:b

⑶夹在一组平行线之间的等积变形,如下图
S

ACD
=S
△< br>BCD

反之,如果
S
△ACD
S
△BCD,则可知直线
AB
平行于
CD

⑷正方形的面积等于对角线长度平方的一半;
⑸三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半;







S
1
S
2



经典例题:





解析:连接
CE
,如图。
AE=3AB,
所以
S
△AEC
=3S
△ ABC=3


所以

S
△BCE
=2






又因为:
BD=2BC,
所以
S
△BDE
=2 S
△BCE
=4


点评:此题就是三角形等积变换模型的直接应用










1


二、鸟头定理(共角定理)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1)或
D

BA
的延长线上,
E

AC
上(如图2), 则
S
△ABC
:S
△ADE
(ABAC):(ADAE)
图1 图2


此模型的结论可以用将来初中学到的正弦定理进行证明!
因为S

ABC=
AB×ACsinA,S

ADE=
AD×AEsinA
所以:S

ABC:
S

ADE=
(AB×ACsinA):(AD×AEsinA)=(AB×AC):
(AD×AE)

经典例题:


S

ADF:
S
ABC=
(AD×AF):(AB×AC)=(2BD×AF):(3BD×4AF)=1:6


S

BDE:
S

ABC=
(BD×BE):(AB×BC)=(BD×BE):(3BD×2BE)=1:6

S
CEF:
S

ABC=
(CE×CF):(CB×CA)=( CE×3AF):(2CE×4AF)=3:8

1-16-16-38=724 S

ABC
=7÷724=24(平方厘米).

点评:本题直 接用到鸟头模型,先分别求出三个角上的三个三角形占S

ABC

的比例, 再求出S

DEF
占S

ABC
的比例,就能直接求出S< br>△
ABC
的面积。





2


三、蝴蝶定理模型
任意四边形中的比例关系(“蝴蝶定理”):

S
1
:S
2
S
4
:S
3
或者
S
1
S
3
S
2
S
4


AO:OC
S
1
S
2

:

S
4
S
3



蝴蝶定理为我们提供了解决不规则四边形的面积问题的一< br>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。
蝴蝶定理实际上也是由三角形的等级变换 模型推导而出的,即高相等的两个
三角形面积比等于底的比
因为:
S
1
:S
2
=DO:BO ,S
4
:S
3
=DO:BO 所以:S
1
:S
2
= S
4
:S
3
=DO:BO
所以,由等比性质得:(S
1< br>+S
4
):(S
2
:S
3
)=DO:BO
同理可得:结论②(S
1
+S
2
):(S
4
:S
3
)=AO:CO

梯形中比例关系(“梯形蝴蝶定理”)


S
1
:S
22
3
a:b


S
1
:S
3
:S
2
:S
4
a< br>2
:b
2
:ab:ab

② 梯形
S
的对应份数为

ab

2

梯 形由于其是特殊的四边形,所以不但对普通四边形的蝴蝶定理适用外,还有
上面几个特殊的结论。

经典例题:



解析:S

ABD

S

BCD
=AO:CO=1:3 AO=2,所以 CO=6=2DO

点评:此题直接应用了蝴蝶模型的结论





3


四、相似模型
相似三角形性质:
金字塔模型 沙漏模型


AD
AB

AE
AC

DEAF
BC< br>
AG


S
△ADE
:S
△ABCAF
2
:AG
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。
相似模型实际就是初中的相似三角形,最常见 的就上上面的“A”型和“X”型
(也称沙漏)两种。

经典例题:


解析:四边形ABCD是平行四边形,所以DC=AB=16,BC=AD=10

BECD构成一个沙漏模型:所以有:DC:BE=CF:BF 即

16:4=CF:(10-CF)

解得CF=8

点评:此题直接应用了相似模型中的沙漏模型,同学们做题的时

候只要注意观察就很容易能发现这个模型。





4


五、燕尾定理模型

S

ABG
:
S

AGC

S

B GE
:
S

EGC

BE
:
EC
S

BGA
:
S

BGC

S

AGF
:
S

FGC

AF
:
FC
S

AGC
:
S

BCG

S

ADG
:
S

DGB

AD
:
DB
燕尾模型实际也可以由三角形的等积变换模型推导而出,即高相等的三角形面
积比等于底的比
此处进行简单的证明:
如图,因为:
S
△AGB
:S
△GEB
=AG:GE

S
△AGC:
S
△GEC
=AG:GE

所以:S
△AGB
:S
△GEB
= S
△AGC
:S
△GEC
所以:S
△AGB
:S
△AGC
= S
△GEB
:S
△GEC
=BE:EC

(此处用到更比性质,以后我们
会学到)
经典例题解析:

燕尾模型
解析:连接FC,设S

ABD
=x,则,S

ABD
=2x,
S

ABF

S
BCF
=CE:AE=3:2,所以S

ABF
=2x,所以S

AFC
=4x,所以
S

F
EC
=12x5,


2

所以S
四边形DFEC
=2x+12x5 =22,得:X=5,所以S

ABC
=9X=45(cm)






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