四年级奥数讲义:三角形的等积变形
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四年级奥数讲义:三角形的等积变形
我们已经掌握了三角形面积的计算公式:
三角形面积=底×高÷2
这个公式告诉我
们: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).同样若三角形的高不变,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
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.本讲即研究面积相
同的三角形的各种形状以及它们之间的关系.
为便于实际问题的研究,我们还会常常用到以下结论:
①等底等高的两个三角形面积相等.
②底在同一条直线上并且相等,该底所对的角的顶点是同一个点或在与底平行的直线上,
这
两个三角形面积相等.
③若两个三角形的高(或底)相等,其中一个三角形的底(或高)是另一个
三角形的几
倍,那么这个三角形的面积也是另一个三角形面积的几倍.
,它们所对的顶点同为A点,(也就是它们的高相等)那么这两个三角形的面积相
等.
同时也可以知道△ABC的面积是△ABD或△AEC面积的3倍.
例如在右图中,
△ABC与△DBC的底相同(它们的底都是BC),它所对的两个顶点A、
D在与底BC平行的直线上
,(也就是它们的高相等),那么这两个三角形的面积相
等.
例如右图中,△ABC与△DBC的底相同(它们的底都是BC),△ABC的高是△DBC高<
br>的2倍(D是AB中点,AB=2BD,有AH=2DE),则△ABC的面积是△DBC面积的2
倍.
上述结论,是我们研究三角形等积变形的重要依据.
例1
用四种不同的方法,把任意一个三角形分成四个面积相等的三角形.
方法2:如右图,先将BC二等分,分点D、连结AD,得到两个等积三角形,即△ABD与
△ADC等积.然后取AC、AB中点E、F,并连结DE、DF.以而得到四个等积三角形,即△
A
DF、△BDF、△DCE、△ADE等积.
例2
用三种不同的方法将任意一个三角形分成三个小三角形,使它们的面积比为及1∶3∶
4.
方法 1:如下左图,将BC边八等分,取1∶3∶4的分点D、E,连结AD、AE,从而得到
△AB
D、△ADE、△AEC的面积比为1∶3∶4.
DE,从而得到三个三角形:△ADE、△BDE、△ACD.其面积比为1∶3∶4.
当然本题还有许多种其他分法,同学们可以自己寻找解决.
例3
如右图,在梯形ABCD中,AC与BD是对角线,其交点O,求证:△AOB与△COD面积
相等.
证明:∵△ABC与△DBC等底等高,
∴S△ABC=S△DBC
又∵ S△AOB=S△ABC—S△BOC
S△DOC=S△DBC—S△BOC
∴S△AOB=S△COD.
例4
如右图,把四边形ABCD改成一个等积的三角形.
分析
本题有两点要求,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,如右图,
把顶点A移到CB的
延长线上的A′处,△A′BD与△ABD面积相等,从而△A′DC
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△A′DC.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.
解:①连结BD;
②过A作BD的平行线,与CB的延长线交于A′.
③连结A′D,则△A′CD与四边形ABCD等积.
例5 如右图,已知在△ABC中,BE=3A
E,CD=2AD.若△ADE的面积为1平方厘米.求三
角形ABC的面积.
解法1:连结BD,在△ABD中
∵ BE=3AE,
∴
S△ABD=4S△ADE=4(平方厘米).
在△ABC中,∵CD=2AD,
∴ S△ABC=3S△ABD=3×4=12(平方厘米).
解法2:连结CE,如右图所示,在△ACE中,
∵ CD=2AD,
∴ S△ACE=3S△ADE=3(平方厘米).
在△ABC中,∵BE=3AE
∴ S△ABC=4S△ACE
=4×3=12(平方厘米).
例6
如下页图,在△ABC中,BD=2AD,AG=2CG,BE=EF=FC=
解:连结BG,在△ABG中,
∴ S△ADG+S△BDE+S△CFG
例7 如右图,ABCD为平行四边形,EF平行AC,
如果△ADE的面积为4平方厘米.求三角
形CDF的面积.
解:连结AF、C
E,∴S△ADE=S△ACE;S△CDF=S△ACF;又∵AC与EF平行,∴S△
ACE=S△
ACF;
∴ S△ADE=S△CDF=4(平方厘米).
例8 如右图,四边形AB
CD面积为1,且AB=AE,BC=BF,DC=CG,AD=DH.求四边形EFGH
的面积.
解:连结BD,将四边形ABCD分成两个部分S1与S2.连结FD,有S△FBD=S△DBC=S1
所以S△CGF=S△DFC=2S1.
同理 S△AEH=2S2,
因此S△AEH+S△CGF=2S1+2S2=2(S1+S2)=2×1=2.
同理,连结A
C之后,可求出S△HGD+S△EBF=2所以四边形EFGH的面积为2+2+1=5
(平方单位)
.
例9 如右图,在平行四边形ABCD中,直线CF交AB于E,交DA延长线于F,若S△ADE
=1,
求△BEF的面积.
解:连结AC,∵ABCD,∴S△ADE=S△ACE
又∵ADBC,∴S△ACF=S△ABF
而
S△ACF=S△ACE+S△AEF∶S△ABF=S△BEF+S△AEF
∴
S△ACE=S△BEF ∴S△BEF=S△ADE=1.
习题十三
一、选择题(有且只有一个正确答案):
1.如下左图,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______
个.
(A)0个 (B)1个
(C)2个 (D)3个
2.如上右图,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______个.
(A)0个 (B)1个
(C)2个 (D)3个
3.如下左图,在梯形ABCD中,共有八个三角形,其中面积相等的三角形共有______
对.
(A)0对 (B)1对
(C)2对 (D)3对
4.如上右图,是一个长方形花坛,阴影部分是草地,空地是四块同样的菱形,那么
草地与
空地面积之比是______.
(A)1∶1 (B)1∶1.1
(C)1∶1.2 (D)1∶1.4
5.如右图,长方形AEGK四周上共有12个点,相邻两
点的距离都是1厘米,以这
些点为顶点构成的三角形面积是3平方厘米的共有______个.
(A) 24个 (B)
25个
(C) 26个 (D) 27个
二、填空题:
1.如下左图,A、B两点是长方形长和宽的中点,那么阴影部分面积占长方形面积
的______.
2.如上右图,平行四边形ABCD的面积是40平方厘米,图中阴影部分的面积是______.
3.如下左图,正方形ABCD的面积为1平方厘米,S△BEG∶S△CEG=2∶1,S△
CFG∶
S△DFG=1∶1,那么这四个小三角形面积之和______.
4.如上右图,在△ABC中,EF平行BC,AB=3AE,那么三角形甲、乙、丙面积的
连比是__
____.
三、解答题:
1.如下左图,D、E、F分别是BC、AD、BE的三等分
点,已知S△ABC=27平方
厘米,求S△DEF.
2.如下左图,在平行四边形ABCD中,E、F分别是AC、BC的三等分点,且SABCD=5
4
平方厘米,求S△BEF.
3.如上页右图,将四边形ABCD各边都延长一倍至
A'、B'、C'、D'.连接这些点得
到一个新的四边形 A' B' C'
D'.如果四边形ABCD的面积是1,求四边形A'B'C'D'的面积.
4.如右图,在四边
形ABCD中,对角线AC、BD交于E,且AF=CE,BG=DE,如
果四边形ABCD的面积是1
,求△EFG的面积?