(完整版)小学奥数-几何五大模型(相似模型)
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任意四边形、梯形与相似模型
模型四 相似三角形模型
(一)金字塔模型 (二)
沙漏模型
A
E
A
F
D
D
B
F
G
E
C
BG
C
ADAEDEAF
①;
ABACBCAG
②
S
△ADE
:S
△ABC
AF2
: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;
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。
【例
1
】 如图,已知在平行四边形
ABCD
中,
AB
16
,
AD10
,
BE4
,那么
FC
的长度是多少?
D
C
F
A
BE
【解析】 图中
有一个沙漏,也有金字塔,但我们用沙漏就能解决问题,因为
AB
平行于
CD
,
4
所以
BF:FCBE:CD4:161:4
,所以
FC
108
.
14
【例 2】 如图,测量小玻璃管口
径的量具
ABC
,
AB
的长为
15
厘米,
AC被分为
60
等份。
如果小玻璃管口
DE
正好对着量具上
20
等份处(
DE
平行
AB
),那么小玻璃管口径
DE是多大?
B
E
【解析】 有一个金字塔模型,所以
DE:
ABDC:AC
,
DE:1540:60
,所以
DE10
厘米
。
【例
3
】 如图,
DE
平行
B
C
,若
AD:DB2:3
,那么
S
△ADE
:S
△ECB
________。
A
D
B
E
A0
D
10
2030
40
C
5060
C
【解析】 根据金字塔模型
S
△ADE
:S
△ABC2
2
:5
2
4:25
,
AD:ABAE:AC
DE:BC2:(23)2:5
,
设
S
△ADE
4
份,则
S
△ABC
25
份,
S
△BE
C
25
5
3
15
份,所
以
S
△ADE
:S
△ECB
4:15
。
【例
4
】 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
:AF2
1:4
,
S
△ADE
:S
△ABC
AD
2
:AB
2
1:9
,因此
S
△AFG
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
:<
br>S
四边形FGCB
1:3:5
【巩固】如图,
DE
平行
BC
,且
AD2
,
AB5
,
AE4
,求
AC的长。
A
D
B
E
【解析】 由金字塔模型得
AD:ABAE:ACDE:BC2:5
,所以
AC42510
【巩固】如图,
△ABC
中,
PQ
,MN
,
BC
互相平行,
ADDFFMMPPB
,
FG
,
DE
,
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
F
M
E
G
C
N
Q
C
P
B
【解析】 设
S
△ADE
1
份,
S
△ADE
:S
△AFG
AD
2
:AF
2
1:4
,因此
S
△AFG
4
份,进而有
S
四边形DEGF
3
份
,同理有
S
四边形FGNM
5
份,
S
四边形MN
QP
7
份,
S
四边形PQCB
9
份.
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
【总结】继续拓展,我们得到一
个规律:平行线等分线段后,所分出来的图形的面积成等差
数列。
【例
5】
已知
△ABC
中,若
AD:DB2:3
,且
S梯形DBCE
比
S
△ADE
大
8.5cm
2
,
DE
平行
BC
,
求
S
△ABC
。
A
D
B
E
C
【解析】 根据金字塔模型
AD:ABDE:BC2:(23)2:5
,
S
△ADE
:S
△ABC
2
2
:5
2
4:25
,设
S
△ADE
4
份,则
S
△ABC
25
份,
S
梯形DBCE
25421
份,
S
梯形DBCE
比
S
△ADE
大
17
份,恰好是
8.5cm
2
,所以
S
△ABC
12.5cm
2
【例
6
】
如图:
MN
平行
BC
,
S
△MPN
:S
△BCP
4:9
,
AM4cm
,求
BM
的长度
A
M
P
B
C
N
【解析】 在沙漏模型中
,因为
S
△MPN
:S
△BCP
4:9
,所以
M
N:BC2:3
,在金字塔模型中有:
AM:ABMN:BC2:3
,因为<
br>AM4cm
,
AB4236
cm
,所以
BM6
42cm
【巩固】如图,已知
DE
平行
BC
,
BO:EO3:2
,那么
AD:AB
________。
A
D
B
O
C
E
【解析】 由沙漏模型得
BO:EOBC:DE3:2
,再由金字塔模型得
AD:ABDE:BC2:
3
.
【例 7】 如图,
ABC
中,
AE
11
AB
,
ADAC
,
ED
与
BC
平行
,
EOD
的面积是1
44
平方厘米。那么
AED
的面积
是 平方厘米。
A
E
O
D
B
C
【解析】 因为
AE11
AB
,
ADAC
,
ED
与
BC
平行,
44
根据相似模型可知
ED:BC1:4
,
EO:OC
1:4
,
S
COD
4
S
EOD
<
br>4
平方厘米,
则
S
CDE
4
1
5
平方厘米,
15
又因为
S
AED
:
S
CDE
AD
:
DC
1:3
,所以
S
AED
5
(平方厘米).
33
【例 8】 在图中的正方形中,
A
,
B
,
C
分别
是所在边的中点,
VCDO
的面积是
VABO
面
积的几倍?
C
F
C
B
O
A
D
B
O<
br>A
D
【解析】 连接
BC
,易知
OA∥
EF
,根据相似三角形性质,可知
OB:ODAE:AD
,且
E
OA:BEDA:DE1:2
,所以
VCDO
的面积等于
V
CBO
的面积;由
11
CDO
的面积是
OABEAC
可
得
CO3OA
,所以
S
VCDO
S
VCBO
3S
VABO
,即
V
24
VABO
面积的3倍。
【例 9】 如图,线段
AB
与
BC
垂直,已知
ADEC
4
,
BDBE6
,那么图中阴影部分
面积是多少?
A
D
A
D
O
B
A
D
E
C
B
E
C
O
B
【解析】
解法一:这个图是个对称图形,且各边长度已经给出,不妨连接这个图形的对称轴
看看.
作辅
助线
BO
,则图形关于
BO
对称,有
S
VADO
S
VCEO
,
S
VDBO
S
VEBO
,且
S
VADO
:S
VDBO
4:62:3
.
EC
设
VADO
的面积为2份,则
VDBO
的面积为3份,直角三
角形
ABE
的面积为8份.
因为
S
VABE
6
10
2
30
,而阴影部分的面积为4份,所
以阴影部分的面积为
308415
.
解法二:连接
DE
、<
br>AC
.由于
ADEC4
,
BDBE6
,所以
DE
∥
AC
,根
据相似三角形性质,可知
DE:ACBD:BA
6:103:5
,
根据梯形蝴蝶定理,
S
VDOE
:S
VDOA
:S
VCOE
:S
VCOA
3
2
:
35
:
35
:5
29:15:15:25
,
所以
S
阴影
:
S
梯形ADEC
15
15
:
9
15
15
25
15:32
,即
S
阴影
15
;
S
32
梯形ADEC
1115
又
S
梯形ADEC
1010
66=32
,所以
S
阴影
S
梯形ADEC
15.
2232
【例 10】 (
2008
年第
二届两岸四地”华罗庚金杯”少年数学精英邀请赛)如图,四边形
ABCD
和
EFGH
都是平行四边形,四边形
ABCD
的面积是
16
,
BG:G
C3:1
,则
四边形
EFGH
的面积
________
.
A
F
B
G
E
H
C
D
【解析】 因为
FGHE
为平行四边形,所以
ECAG
,所以
AGCE
为平行四边形.
11
BG:GC3:1
,那么
GC:
BC1:4
,所以
S
YAGCE
S
YABCD
1
64
.
44
又
AEGC
,所以
AE:BGGC:B
G1:3
,根据沙漏模型,
33
FG:AFBG:AE3:1
,所以
S
YFGHE
S
YAGCE
43
.
44
【例 11】 已知三角形
ABC
的面积为
a
,
AF:FC2:1
,
E
是
BD
的中点,且
E
F
∥
BC
,
交
CD
于
G
,求阴影部分的面
积.
A
D
E
G
F
C
B
【解析】 已知
AF:FC2:1
,且
EF
∥
BC
,利用相似三角形性质可知
2
EF:BCAF:AC2:3
,所以
EF
BC
,且
S
VAEF
:S
VABC
4:9
.
3
1
又因为
E
是
BD
的中点,所以
EG<
br>是三角形
DBC
的中位线,那么
EGBC
,
2
12
EG:EF:3:4
,所以
GF:EF1:4
,可得
S
VCFG
:S
VAFE
1:8
,所以
23
a
S
VCFG
:S
VABC
1:18
,那么
S
VCF
G
.
18
【例 12】 已知正方形
ABCD
,过
C
的直线分别交
AB
、
AD
的延长线于点
E
、
F
,且
AE10cm
,
AF15cm
,求正
方形
ABCD
的边长.
A
B
E
D
C
【解析】 方法一:本题有两个金字塔模型,根据这两个模型有
BC:AFCE:EF
,
F
DC:AECF:EF
,设正方形的边长为
xcm<
br>,所以有
即
BCDCCECF
1
,
AFAEEFEF
xx
1
,解得
x6
,所以正方形的边长为
6
cm
.
1510
x15x
方法二:或根据一个金字塔列方程即
,解得
x6
1015
【例 13】 如图,三角形<
br>ABC
是一块锐角三角形余料,边
BC120
毫米,高
AD80<
br>毫
米,要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在
BC
上,其余两个顶点分别
在
AB
、
AC
上,这个正方形零件的边长是多少?
A
P
N
B
H
D
G
C
【解析】 观察图中有金字塔模型
5<
br>个,用与已知边有关系的两个金字塔模型,所以有
PNAPPHBPPNPHAPBP
,
,设正方形的边长为
x
毫米,
1
,即
BCABADAB
BCADABAB
xx
1
,解得
x48
,即正方形的边长为<
br>48
毫米.
12080
【巩固】如图,在
△ABC
中,有长方形
DEFG
,
G
、
F
在
BC
上,
D
、
E
分别在
AB
、
AC
上,
AH
是
△ABC
边
BC
的高,交
DE
于
M
,
DG:DE1:2
,
BC12
厘米,
AH8<
br>厘米,求长方形的长和宽.
A
D
BG
M
E
F
【解析】 观察图中有
金字塔模型
5
个,用与已知边有关系的两个金字塔模型,所以
DEADDGBDDED
GADBD
,,所以有设
DGx
,则
DE2x
,
1
,
BCABAHABBCAHABAB
2xx
24
4848
所以有
,
2x
,因此长方形的长和宽分别是
厘米
,
1
,解得
x
1287
77
24
厘米.
7
【例 14】 图中
ABCD
是边长为
12cm
的正方形,从
G
到正方形顶点
C
、
D
连成一个三角
形,已知这个三角形在
AB
上截得的
EF
长度为
4cm
,
那么三角形
GDC
的面积是
多少?
H
C
G
G
A
EF
B
A
E
N
F
B
【解析】 根据题中条件,可以直接判断出
EF
与
DC
平行,从而三
角形
GEF
与三角形
GDC
相
似,这样,就可以采用相似三角形性质
来解决问题.
做
GM
垂直
DC
于
M
,交
AB
于
N
.
因为
EF
∥
DC
,所以三角
形
GEF
与三角形
GDC
相似,且相似比为
D
C
D
M
C
EF:DC4:121:3
,
所以
GN:GM
1:3
,又因为
MNGMGN12
,所以
GM18
cm
,
1
所以三角形
GDC
的面积为
12
18108
cm
2
.
2
【例
15】 如图,将一个边长为
2
的正方形两边长分别延长
1
和
3,割出图中的阴影部分,
求阴影部分的面积是多少?
M
E
B
N
O
F
【解析】
根据相似三角形的对应边成比例有:
则
NF
EM1
NF3
;,
1223
2312
5
5
,
EM
,
9
3
1
9
5
1
S
阴
2
2
2
5
3
30
【例
16】 (2008年101中学考题)图中的大小正方形的边长均为整数(厘米),它们的面
积之和等
于52平方厘米,则阴影部分的面积是 .
A
B
C
G
D
【解析】 设大、小正方形的边长分
别为
m
厘米、
n
厘米(
mn
),则
m
2
n
2
52
,所以
若
m5
,则
m2
n
2
5
2
25052
,不合题意,所以<
br>m
只能为6或7.检
m8
.
H
FE
验可知只有
m6
、
n4
满足题意,所以大、小正方形的边长分别为6厘米
和4
厘米.根据相似三角形性质,
BG:GFAB:FE6:43:2
,而BGGF6
,得
1
BG3.6
(厘米),所以阴影部分的面积为:
63.610.8
(平方厘米).
2
【例 17】 如图
,图中已经标出两个三角形的面积为
3
和
4
,
O
是矩形一条
对角线的中点,
那么阴影部分的一块直角三角形的面积是多少?
D
4
OE
3
AD
4
O
E
3
A
C
F<
br>B
C
F
B
【解析】 连接
OB
,面积为
4<
br>的三角形占了矩形面积的
1
,所以
S
△OEB
4<
br>
3
1
,所以
4
OE:EA1:3
,所
以
CE:CA5:8
,由三角形相似可得阴影部分面积为
525
8()<
br>2
.
88
【例 18】 已知长方形
ABCD
的面积为
70
厘米,
E
是
AD
的中点,
F
、
G
是
BC
边上的
三等分点,求阴影
△
EHO
的面积是多少厘米?
A
H
B
F
E
O
G
C
B
D
A
H
F
E
O
G
C
D
【解析】 因为
E
是
AD
的中点
,
F
、
G
是
BC
边上的三等分点,由此可以说明如果把长方
形
的长分成
6
份的话,那么
EDAD3
份、
BFFG
GC2
份,大家能在图形中
找到沙漏
△EOD
和
△BOG
:有
ED
所以
OD
相当于把
BD
∶BG=3∶4
,
∶BO3∶4
,
分成(
34
)
7
份,同理也
可以在图中在次找到沙漏:
△EHD
和
△BHF
也是沙漏,
ED∶B
F3∶2
,由此可以推出:
HD∶BH3∶2
, 相当于把
BD
分成(
32
)
5
份,
那么我们就可以把
BD
分成
35
份(
5
和
7
的最小公倍数)其中
OD
占
15
份,
BH
占
14
35
份,
HO占
6
份,连接
EB
则可知
△BED
的面积为
7
04
,在
BD
为底的三角
2
356
形中
HO<
br>占
6
份,则面积为:
3
(平方厘米).
235
【例 19】
ABCD
是平行四边形,面积为72平方厘米,
E
、
F
分别为
AB
、
BC
的中点,
则图中阴影部分的面
积为 平方厘米.
A
O
D
A
OG
D
E
E
H
M
C
M
B
FC
B
F
【解析】
方法一:注意引导学生利用三角形的中位线定理以及平行线的相关性质.
设
G
、H
分别为
AD
、
DC
的中点,连接
GH
、EF
、
BD
.
1
可得
S
VAED
=S
平行四边形ABCD
, <
br>4
对角线
BD
被
EF
、
AC
、
GH
平均分成四段,又
OM
∥
EF
,所以
23
DO:E
DBD:BD2:3
,
OE:ED
EDOD
:
ED
32
:31:3
,
44
1111
所以
S
VAEO
S
平行四边形
ABCD
726
(平方厘米),
3434
2S
VAEO
12
(平方厘米).
同理可得
S
VCFM
6
平方厘米,
S
VCDM
12
平方厘米.
所以
S
VABC
S
VAEO
S
VCFM
36
6
6
24
(平方厘米),
于是,阴影部分的面积为
24121248
(平方厘米).
方法二:
寻找图中的沙漏,
AE:CDAO:OC1:2
,
FC:ADCM:AM1:
2
,
11
因此
O,M
为
AC
的三等分点,
S
△ODM
S
平行四边形ABCD
7212
(平方厘米),
66
11
S
△AEO
S
△OCD
122
6
(平方厘米),同理
S
△FMC
6
(平方厘米),所以
44
S
阴影
72126648
(平方厘米).
【例
20
】 如图,三角形
PDM
的面积是
8
平
方厘米,长方形
ABCD
的长是
6
厘米,宽是
4
厘米,M
是
BC
的中点,则三角形
APD
的面积是
平方厘米.
S
VADO
A
D
A
N
K
D<
br>P
B
M
C
P
BC
M
【解析】 本题在矩形内连接三点构成一个三角形,而且其中一点是矩形某一条边的中点,一
般
需要通过这一点做垂线.
取
AD
的中点
N
,连接
MN,设
MN
交
PD
于
K
.
则三角形
P
DM
被分成两个三角形,而且这两个三角形有公共的底边
MK
,可知三
18<
br>角形
PDM
的面积等于
MKBC8
(平方厘米),所以
MK=
(厘米),那么
23
84
NK4
(厘米).
33
8
因为
NK
是三角形
APD
的中位线,
所以
AP2NK
(厘米),所以三角形
APD
3
18
的面积为
68
(平方厘米).
23
【例
21
】 如图,长方形
ABCD
中,
E
为
AD
的中
点,
AF
与
BE
、
BD
分别交于
G
、H
,
OE
垂直
AD
于
E
,交
AF于
O
,已知
AH5cm
,
HF3cm
,求
AG
.
A
G
E
D
O
H
F
C
【解析】 由于
AB
∥
DF
,利用相似三角形性质可以得到
AB:DFAH:HF5:3
,
又因为
E
为
AD
中点
,那么有
OE:FD1:2
,
3
所以
AB:OE5:10:
3
,利用相似三角形性质可以得到
2
AG:GOAB:OE10:3
,
111040
而
AOAF
53
4<
br>
cm
,所以
AG4
cm
.
221313
【例
22
】
B
1
右图中正方形的面积为
1
,
E
、
F
分别为
AB
、
BD
的中点,
GCFC
.求
3
阴影部分的面积.
A
D
A
D
E
F
G
E
F
G
【解析】 题中条件给出的都是
比例关系,由此可以初步推断阴影部分的面积要通过比例求
解,而图中出现最多的就是三角形,那么首先
想到的就是利用相似三角形的性质.
阴影部分为三角形,已知底边为正方形边长的一半,只要求出高,便可求出面积. 可
以作FH
垂直
BC
于
H
,
GI
垂直
BC<
br>于
I
.
根据相似三角形性质,
CI:CHCG:CF1:3,又因为
CHHB
,所以
1155
CI:CB1:6
,即<
br>BI:BC
61
:65:6
,所以
SVBGE
.
22624
【例 23】 梯形
ABCD
的面积为12,
AB2CD
,
E
为
AC
的中点,
BE
的延长线与
AD
交
于
F
,四边形<
br>CDFE
的面积是 .
B
C
B
H
I
C
D
F
E
A
C
G
FD
C
E
B
A
B
【解析】
延长
BF
、
CD
相交于
G
.
11
由于<
br>E
为
AC
的中点,根据相似三角形性质,
CGAB2CD
,
GDGCAB
,
22
再根据相似三角形性质,
AF:FDA
B:DG2:1
,
GF:GB1:3
,而
S
ABD
:
S
BCD
AB:CD2:1
,
11
所以
S
BCD
S
ABCD
124
,
S
GBC
2S
BCD
8
.
33
S
18
111
1
11
又
GDF
,
SEBC
S
GBC
,所以
S
CDFE
1
S
GBC
S
GBC
.
33
S
GBC
236
2
26
【例 24】 如图,三角形
ABC
的面积为60平方厘米,
D
、
E
、
F
分别为各边的中点,
那么阴影部分的面积是
平方厘米.
AA
D
E
D
E
M
N
CBA
F
C
B
F
D
E
M
N
C
【解析】 阴影部分是一个不规则的
四边形,不方便直接求面积,可以将其转化为两个三角形
的面积之差.而从图中来看,既可以转化为BEF
与
EMN
的面积之差,又可以转
化为
BCM
与
CFN
的面积之差.
(法1)如图,连接
DE
.
由于
D
、
E
、
F
分别为各边的中点,那么
BDEF
为平行四边形,且面积为三角形
B
F
ABC
面积的一半,即30平方
厘米;那么
BEF
的面积为平行四边形
BDEF
面积的
一半,为1
5平方厘米.
根据几何五大模型中的相似模型,由于
DE
为三角形
ABC<
br>的中位线,长度为
BC
的
1
一半,则
EM:BMDE:BC
1:2
,所以
EMEB
;
3
1
EF
.
2
111
那么
EMN
的面积占
BEF
面积的
,所以阴影部分面积为236
1
15
1
12
.5
(平方厘米).
6
EN:FNDE:FC1:1,所以
EN
(法2)如图,连接
AM
.
根据燕尾定理,S
ABM
:
S
BCM
AE
:
EC1:1
,
S
ACM
:S
BCM
AD:DB1:
1
,
11
所以
S
BCO
S
ABC
6020
平方厘米,
33
111
而
S
BDCS
ABC
6030
平方厘米,所以
S
FCN
S
BDC
7.5
平方厘米,
224
那么阴影部分面积为
207.512.5
(平方厘米).
【总结】求三角形的面积,一般有三种方法:
⑴利用面积公式:底
高
2
;
⑵利用整体减去部分;
⑶利用比例和模型.
【例 25】 如图,
ABCD
是直角梯形
,
AB4,AD5,DE3
,那么梯形
ABCD
的面积是
多少
?
A
O
B
A
F
B
O
D
【解析】 延长
EO
交
AB
于
F
点,分别计算△AOD,△AOB,△DOC,△BOC
的面积,再求和.
DE∶BFDO∶OB3∶1
∴
S
△AOD
∶S
△AOB
3
∶
1
;
S
△D
OC
S
△BOC
3∶1
S
△AOD
S
△BOC
E
C
DE
C
1
又∵
S
△ABD
4510
2
3
∴
S
△AOD
S
△ABD
7.5
,
S
△AOB
2.5,
S
△BOC
7.5,
S△DOC
3
S
△BOC
3
7.
5
22.5
4
∴
S
梯形AB
CD
7.5
2.5
7.5
22.
5
40
【例 26】 边长为
8
厘米和12
厘米的两个正方形并放在一起,那么图中阴影三角形的面
积是多少平方厘米?
A
M
N
H
O
B
【解析】 给图形标注字母,按顺时针方向标注,大正方形为
ABCD
,小正方形为<
br>MNDE
,
EB
分别交
AC,AD
于
O,H
两点,
E
D
C
AO∶OCAB∶EC12∶203∶5
,<
br>AH∶BCAO∶OC3∶5
∴
AO
S
△ADC
9
∶
40
∶AC3∶8
,
AH∶AD3∶5
,
S
△AHO
∶
1
∵
S
△ADC
12
2
72
2
99
∴
S
△AHO
S
△ADC
7
216.2
4040
【例
27
】 如右图,长方形
ABCD
中,
EF16
,
FG9
,求
AG的长.
D
A
G
F
E
C
B
【解析】 因为
DA
∥
BE
,根据相似三角形性质知
又因为
DF
∥
AB
,
所以
DGAG
,
GBGE
DGFG
,
GBGA
AGFG
,即
AG
2
GEFG259225
15
2
,所以
AG15
.
GEGA
【例 28】 (第
21
届迎春杯试题)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
G
F
G
F
D
A
E
B
C
D
E
C
M
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
E
C
AB:
CMBF:FC1:1
,因此
CM4
,根据题意有
CE3
,
再根据另一个沙漏
4432
有
GB:GEAB:EM4:7
,所以
S
△ABG
.
S
△ABE
(442)471111
方法二:连接
AE,EF
,分别求
S
△ABF<
br>
4
2
2
4
,
S<
br>△AEF
4441232247
,根据
S
△AB
F
:S
△AEF
BG:GE4:7
,所以
S
△ABG<
br>
4
S
△ABE
47
定理
432
.
(442)
1111
蝴蝶
【例 29】 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.
F
D
A
E
B
I
A
H
M
G
C
F
H
G
D
E
M
B
C
【解析】 解法一:由题意可得,
E
、
F
是
AB
、
AD
的中点,得
EFBD
,而
FD:BCFH:HC
1:2
,
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
BG:EFBM:MF2:3
,
21111
所
以
BMBF
,
S
BFD
S
ABD
S<
br>YABCD
;
52224
1121211
又因为
BGBD
,所以
S
BMG
S
BFD
<
br>.
33535430
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
,
21
BMBF
,
BGBD
(鸟头定理),
53
212111
可得
S
BMG
S
BDF
S
YABCD
5353430
【例 30】 (清华附中入学试题)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<
br>BGHF
的面积是 平方厘米.
A
D
E
G
H
F
A
D
BC
E
G
H
F
BC
M
【解析】 欲求四边形
BGHF
的面积须求出
EBG
和
CHF
的面积.
1
由题意可得到:
EG:GCEB:CD1:2
,所以可得:
S
EBG
S
BCE
3
将
AB
、
DF
延长交于
M
点,可得:
BM:DCMF:FDBF:FC1:1
,
12
而
EH:H
CEM:CD(ABAB):CD3:2
,得
CHCE
,
25<
br>1121
而
CFBC
,所以
S
CHF
SBCE
S
BCE
2255
111
S
BCE
ABBC12030
224
1177
S
四边形BGHF
S<
br>EBC
S
EBC
S
EBC
S
EBC<
br>3014
.
351515
本题也可以用蝴蝶定理来做
,连接
EF
,确定
H
的位置(也就是
FH:HD
),同样也
能解出.
【例 31】 如图,已知
S
△ABC
14
,点
D,E,F
分别在
AB,BC,CA
上,且
AD2,
BD5,AFFC
,
S
四边形DBEF
S
△ABE
则
S
△ABE
是多少?
C
C
E
F
E
F
A
【解析】
△ABC
的面积已知,若知道
△ABE
的面积占
△ABC
的几分之几就可以计算出
D
B
A
D
B
△A
BE
的面积.连接
CD
.
∵
S
四边形DBEF
S
△ABE
∴
S
△DEF
S
△ADE
∴
AC
与
DE
平行,
∴
S
△ADE
S
△CDE
∴
S
△ABE
S
△CDB
∵
AD2
,
BD5
∴
SVACD
:
S
VCDB
2:5
5S
5
∴
S
△ABB
S
△CDB
△ABC
1410
77
【例
32
】 如图,长方形<
br>ABCD
中,
E
、
F
分别为
CD
、
AB
边上的点,
DEEC
,
FB2AF
,求
PM:MN
:NQ
.
A
P
M
N
D
E
Q
C<
br>D
E
F
B
A
P
M
G
N
Q<
br>C
F
B
【解析】
如图,过
E
作
AD
的平行线交
PQ
于
G
.
由于
E
是
DC
的中点,所以
G
是
PQ的中点.
由于
DEEC
,
FB2AF
,所以<
br>AF:DE2:3
,
BF:CE4:3
.
根据相似性,
PM:MGAM:MEAF:DE2:3
,
GN:NQEN:NBEC:BF3:
4
,
2333644
于是
PMPG
,
MNPGGQ
PG
,
NQGQPG
,
5573577
2364
所
以
PM:MN:NQ::7:18:10
.
5357
【例
33】 如下图,
D
、
E
、
F
、
G
均为各
边的三等分点,线段
EG
和
DF
把三角形
ABC
分成四部分
,如果四边形
FOGC
的面积是24平方厘米,求三角形
ABC
的面积. <
br>A
D
E
O
G
B
A
D
E
O<
br>F
C
G
B
F
C
【解析】
设三角形以
AB
为底的高为
h
,
由于
FG:AB2:3
,所以
ED:FG1:2
;
122
所以三角形
OGF
以
GF
为底的高是
hh
;
339
2
又因为三角形
CFG
以
FG
为底的高是
h
,
3<
br>22
所以三角形
OGF
的面积与三角形
CGF
的面积之比h:h1:3
,
93
3
所以三角形
CFG
的面积为
2418
(平方厘米),
31
224
而三角形
CFG
的面积占三角形
ABC
的
,
339
4
所以三角形
ABC
的面积是
1840.5
(平
方厘米).
9
【例 34】 (
2008
年第十二届香港保良局小学数学世界邀请赛(队际赛))如图,
ABCD
为
正方形,<
br>AMNBDEFC1cm
且
MN2cm
,请问四边形
PQR
S
的面积为多
少?
D
E
R
S
P
A
MN
B
Q
F
C
D
E
R
S
PF
C
Q
MN
B
MQMB
MPPC
【解析】
(法
1
)由
ABCD
,有,所以
PC2PM
,又,所以
QCEC
MNDC
11111
MQQCMC
,所以
PQMCMCMC
,所以
S
SPQR
占
S<
br>AMCF
的
,
22366
12
所以
S
SP
QR
1(112)
(cm
2
)
.
63
1RBER
(法
2
)如图,连结
AE
,则
S
A
BE
448
(
cm
2
)
,而,所以
2ABEF
RBAB2216
,().而
cm
2
2S
ABR
S
ABE
8
EFEF333
11MNMP,
S
MBQ
S
ANS
343
(cm
2
),因为
22DCPC
1114
所以
MPMC
,则
S
MNP
24
(
cm
2
),阴影部分面积等于
3233
1642
S
ABR
S
ANS
S
MBQ
S
MNP
33(
cm
2
)。
333
A