人大附中华杯赛资料:复杂图形的比例与面积
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复杂图形的比例与面积
基础知识:
1.三角形面积由两个因素决定:底和高
两个三角形,底相等,面积比等于高的比;
两个三角形,高相等,面积比等于底的比。
2.在四边形
ABCD
中,对角线
AC、BD
交于点
O
,
(1);
千里之行 始于足下
1
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(2)
(3)
3.如图,在梯形
ABCD
中,存在以下关系:
(1)左、右部分的面积相等,即
S
3
=
S
4
;
千里之行
;
。
始于足下
2
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(2)S
1
︰
S
2
︰
S
3
︰
S4
=
4.燕尾定理:
千里之行
始于足下
3
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在三角形
交于同一点
,
千里之行
中,
AD
,
,那么
始于足下
相
4
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.
例1.图中三角形
ABC
的面积是180平方厘米,
D
是
BC
的中点,
AD<
br>的长是
AE
长的3倍,
千里之行 始于足下
的
5
EF
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长是
BF
长的3倍.那么三角形
AEF
的面积是多少平方厘米?
【答案】22.5
【解答】△
ABD
,
[答疑编号5]
等高,所以面积的比为底的比,
千里之行 始于足下
6
ABC
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有
千里之行
,所以
180=90(平方厘米).
始于足下
7
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AEF
的面积是22.5平方厘米.
千里之行
(平方厘米),
×30=22.5(平方厘米).
始于足下
8
同理有
即三角形
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例2.如图1,5个正方形拼在一起,图中三角形
ABC
部分的面积是60,则正方形的边长是
.
[答疑编号5]
【答案】10
【解答】比较有相同底边的
两个三角形
ABC
和
BCD
,它们的高的比是3:2,因此
千里之行
始于足下
9
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三角形
BCD
的面积是
形
ACD
的面积是60+
40=100.
.于是三角
注意
ACD
的底边是小正方形边长的2倍,
而高就是小正方形的边长,所以
它的面积与一个小正方形的面积是相等的,应该都是100,所以小正方
形的边长
就是10(因为10×10=100).
例3.如图2,在15个小
正方形拼成的长方形中,三角形
ABC
的面积是120(其中
C
是大长方形<
br>的对角线与
B
所在竖线的交点).那么小正方形的边长是 .
10
千里之行 始于足下
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[答疑编号5]
【答案】10
【解答】如下图,三角形
ABC<
br>与三角形
BCD
的底边都是
BC
,而高的比是3∶2,
所以三
角形
BCD
的面积是,那么
三角形
ABD
的面积就是
120+80=200。
三角形
ABD
的面积是大三角形
ADG
的面积减去三角形
ABE
、长方形
BEGF
、
千里之行
始于足下
11
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三角形
BDF
的面积,也就是等于
个小正方形的面积,因此每个小
正方形的面积是200÷2=100,那么边长为10。
例4.如图,四边形土地的总面积是52公顷,两条对角线把它分成了4个小三角形,其中2个
12
千里之行 始于足下
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小三角形的面积分别是6公顷和7公顷.那么4个小三角形中最大的一个三角形的面积是多少公顷?
【答案】21
【解答】
千里之行
答疑编号5]
始于足下
[
13
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,所以,三角形
ABO<
br>的面积
是18公顷,三角形
BOC
的面积是21公顷.所以,最大的三角形的面
积为21公
顷.
例5.已知
ABCD
是一个梯形,
BO=
3
OD
,
AD
=4,
S
△
ABO
=12,
则梯形的高是多少?
梯形的下底
BC
是多少?
千里之行
始于足下
14
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[答疑编号5]
【答案】12
【解答】由于△
ABO
和△
AOD
是等高的三角形,并且
BO=
3
OD
,
可得
S
△
ABO
=3
S
△
AOD
,
因此
S
△
AOD
=4,这样
S
△
ABD
=12+4=16。换一个角度去观察钝角三角形
ABD
,将
AD
作为它的底
,将
B
作为它的顶点。从而根据
S
△
ABD
=16和
AD
=4可知△
ABD
在
底边
AD
上的高为16×2÷4
=8,而这个高也是梯形的高。
由于△
ABC
和△
DBC
是同
底等高的三角形,所以
S
△
ABC
=
S
△
DBC<
br> ,从而
S
△
ABO
=
S
△
DOC
=12。由于△
DOC
和△
OBC
是等高的三角形,并且
BO=3
OD
,可得
S
△
OBC
=3
S
△<
br>DOC
,
因此
S
△
OBC
=36,这样
S<
br>△
DBC
=12+36=48。
下面可以用两种方法去求
BC<
br>的长度,如果把
AD
看成△
ABD
的底边,把
BC
看
成△
DBC
的底边,那么△
ABD
和△
DBC
是等高的,由
于
S
△
DBC
是
S
△
ABD
的3倍,所<
br>以
BC
=3
AD
,从而
BC
=12。
或者可以利用梯形面积的计算公式去求
BC
的长度,由于梯形的面积=4+
12+12
+36=64,梯形的高为8,梯形的上底
AD
=4,
于是下底
BC
=64×2÷8-4=12。
千里之行 始于足下
15
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例6.如图,
ABCD
是梯形,三角形
ADE
面积是
1.8,三角形
ABF
的面积是9,三角形
BCF
的面积
是27.那
么阴影部分面积是多少?
16
千里之行 始于足下
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[答疑编号5]
4.8
ADF
的面积为“上”,△
BCF
的面积为“下”,
△
ABF
的面积为“左”,△
DCF
的面积为“右”.
左=右=9;上×下=左×右=9×9=81,而下=27,所以上=81÷27=3.
△
ADE
的面积为1.8,那么△
AEF
的面积为1.2,
则
EF
:
DF
=:
千里之行 始于足下
【答案】
【解答】设△
17
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=1.2:3=0.4.
△
CEF
与△
CDF
的面积比也为
EF
与
DF
的比,
所以有S
△
ACE
=0.4×
0.4×(3+9)=4.8.
即阴影部分面积为4.8.
=
例7.如图,长方形
AB
CD
的面积是2平方厘米,
EC
=2
DE
,
F
是<
br>DG
的中点.阴影部分的面积是多
18
千里之行 始于足下
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千里之行
答疑编号5]
始于足下
少平方厘米?
[
19
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FC
,△
DBF
、△
BFG
的面积相等,设为
x
平方厘米,
△<
br>FGC
、△
DFC
的面积相等,设为
y
平方厘米,那么△DEF
的面积为
y
平方厘米.
千里之行 始于足下
20
【答案】
【解答】如下图,连接
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千里之行
=2
x
+2
y
=1,
x
+
始于足下
21
=
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千里之行
y
=
=
始于足下
22
l×
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.
所以有.
比较②、①式,②式左边比①式左边多2
x
,②式右边比①式右边大0.5,
有2
x
=0.5,即
x
=0.25,
y
=0.25.
千里之行 始于足下
23
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而阴影部分面积为y+
千里之行
始于足下
y=
24
×0.25=
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千里之行
平方厘米.
始于足下
25
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例8.如图,正方形
ABCD
的边长是12,
BF
=
CE
=4,则四边形
ABOD
的面积是 .
千里之行
答疑编号5]
始于足下
26
[
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【答案】 <
br>【解答】如图,假设△
OBF
和△
OEC
的面积分别为
x和
y
,那么△
OCF
和△
OED
的
面积就分别
为2
x
和2
y
.根据△
BEC
和△
OCF
的面积,可以列方程组得:
化简即得:
千里之行 始于足下
27
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解得
千里之行
,
始于足下
28
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所以四边形
ABOD
的面积为:
12×12-
千里之行
.
始于足下
29
=
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.
例1.
已知
EF
=2
BF
,
AD
=3
BD
,三角
形
ABC
的面积为36,那么四边形
ADFE
的面积是多少?
分析:四边形
ADFE
是一个不规则的四边形,无法直接计算它的面积。做辅助线连接
D
和
E
,将
四边形
ADFE
分成2个三角形△
AD
E
和△
DFE
,三角形的面积就比较好求了。请大家想一想,除了公
式以外,
还可以利用什么方法去求三角形的面积?
题目中给出的条件是线段与线段之间的关系,一定要将线
段与线段的关系转化成图形与图形的
关系,这样才有助于计算面积。比如:由
EF
=2
BF
,可知
S
△
DFE
=2
S
△
DBF
。这是连接
D
和
E
做辅助线的
另外一个优点,它将线
段之间的倍数关系转化成了三角形面积之间的倍数关系,这就使得线段与图
30
千里之行
始于足下
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形相互联系了起来。
[答疑编号5]
【答案】11
【解答】由EF
=2
BF
,可知
S
△
DFE
=2
S
△
DBF
,
S
△
EFC
=2
S
△
FBC
,从而
S
△
EDC
=2
S
△DBC
。由于
AD
=3
BD
,可知
S
△
ADC
=3
S
△
DBC
。如果设
S
△
D
BC
=“1”,那么
S
△
EDC
=“2”,
S
△<
br>ADC
=“3”,
所以
S
△
ADE
=“1”,
S
△
ABC
=“4”。由于大三角形
ABC
的面积为36,所以<
br>S
△
ADE
=
“1”=36÷4=9。
下面
求△
DFE
的面积。由于
AD
=3
BD
,可得
S<
br>△
ADE
=3
S
△
DBE
,因此
S
△
DBE
=9÷3
=3。因为
S
△
DFE
=2S
△
DBF
,而
S
△
DFE
+
S△
DBF
=
S
△
DBE
,所以
S
△<
br>DFE
=3÷3×2=2。由
S
△
ADE
=9,
S<
br>△
DFE
=2,可知四边形
ADFE
的面积是11。
千里之行 始于足下
31
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总结:在直线形计算的问题中,如果碰到一个不规则的图形,通常需
要添加辅助线将它
分割成若干个可以计算面积的图形,例如分割成三角形、平
行四边形或者梯形。如果题目中的条件给出了
线段与线段之间关系,也可以利
用添加辅助线的方法将线段与三角形(或者其它的图形)联系起来,这样
线段
之间的关系就变成了三角形(或者其他图形)之间的关系,从而有助于计算图
形的面积。
例2.如图1,在r
ABC
中,
DC
=3
BD
,r
ABC
的面积是84,
DE
=
EA
,则阴
影部分的面积是 .
32
千里之行 始于足下
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[答疑编号5]
【答案】36
【解答】连结
DF
,因为
DE
=
EA
,所以三角形
ACE
的面积与三角形
CDE
的面积相
等,三角形
AEF<
br>的面积与三角形
DEF
的面积相等.因此阴影部分的面积等于三角
形
C
DF
的面积,也等于三角形
ACF
的面积.
又因为
CD
=3×
BD
,所以三角形
DEF
的面积是三角形
CDF
面
积的
,因此阴影部分的面积
千里之行 始于足下
33
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千里之行
.
始于足下
34
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例3.如图1,已知三角形
ABC
的面积为1,
AF
=
FD
,
BF
=3
FE
.则阴影部分的面积是 .
【
答案】97.5
【解答】连
DE
.
千里之行
答疑编号5]
始于足下
35
[
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BF
=3
FE
AF
=
FD
千里之行 始于足下
=
=
36
由
由
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记
而
千里之行
=2
a
,则
,即
始于足下
=
37
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从而阴影部分的面积是
千里之行 始于足下
.
38
例4.如图,△
ABC
的面积是1,且
面积是
.
千里之行 始于足下
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,则△
OAB
的
39
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千里之行
答疑编号5]
始于足下
40
[
【答案】
【解答】
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△
OAB
的面积是.
例5.在长方形
ABCD
中,
E
是
AD
的中点,
F
在
CE
上且
EF
∶
FC
=3∶1,已知三角形
BFD
的面积是41
千里之行 始于足下
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,则长方形
ABCD
的面积是 .
【答案】192
【解答】
OE
∶
OC
=1∶2,
EF
∶
FC
=3∶1,
三角形
BED
的面积∶三角形
BFD
的面积
千里之行
答疑编号5]
始于足下
42
60
[
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=,
因为三角形
BFD
的面积是60,所以,三角形
BED
的面积是48,
则长方形
ABCD
的面积是48×4=192.
例6.如图,梯形ABCD
外有一点
E
,使得△
ABE
、△
ADE
和△
EDC
的面积相等.
(1)
证明:△
ABF
和△
AFD
的面积相等;
(2)
证明:△
ADF
和△
AHD
的面积相等;
(3) 如果已知△ABF
和△
DGH
的面积分别为3和1,求梯形
ABCD
的面积
.
千里之行 始于足下
43
实用文档 用心整理
[答疑编号5]
【答案】18
【解答】(1)证明:因为△
ABE
与△
ADE
都是以
AE
为底且面积相等,所以△ABE
在边
AE
上的高与△
ADE
在边
AE
上
的高相等.
因为△
ABF
与△
AFD
同底(
AF)等高,所以△
ABF
与△
AFD
的面积相等。
(2)证
明:由(1)同理,△
AHD
与△
HDC
面积相等,所以△
ADF<
br>是△
ABD
面积的一半,△
AHD
是△
ACD
面积的
一半.
因为梯形
ABCD
中,△
ABD
与△
ACD<
br>的面积相等,所以△
ADF
和△
AHD
面积相
等.
(3)解:由△
ABF
的面积是3,可得△
ADF
、△
HDC
面积都是3,所以△
AGD
的面积是
3-1=2.
因为△
ABG
与△
ADG
有相同的高,且面积分别为4和2,所以
B
G
是
DG
的2
倍.
因为△
CBG
与△
CDG
有相同的高,所以△
CBG
的面积是△
CDG
的2倍,为8
,
所以梯形
ABCD
的面积为2+4+4+8=18.
例7
.如图,已知
D
是
BC
中点,
E
是
CD
的
中点,
F
是
AC
的中点.三角形
ABC
由①~⑥这6部分<
br>44
千里之行 始于足下
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组成,其中②比⑤多6平方厘米.那么三角形
ABC
的面积是多少平方厘米?
[答疑编号5]
【答案】48
【解答】因为
E
是
DC
中点,
F
为
AC
中
点,有
AD
=2
FE
且平行于
EF
,则四边形
<
br>ADEF
为梯形.在梯形
ADE
F中有③=④,②×⑤=③×④,②:⑤=千里之行 始于足下
45
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:
=4:1.
又已知②-⑤=6,所以⑤=6÷(4-1)=2,②=⑤×4=
8,所以②×⑤
=④×④=16,而③=④,所以③=④=4,梯形
ADEF
的面积为
②、③、④、
⑤四块图形的面积和,
为8+4+4+2=18.
有△CEF
与△
ADC
的面积比为
CE
平方与
CD
平方的比,即为1:4.所以△
ADC
千里之行 始于足下
46
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面积为梯形
ADEF
面积的
千里之行 始于足下
47
=
,即为
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=24.
因为
D
是
BC
中点,所以△
ABD
与△
ADC
的面积相等,而△
ABC
的面积为△
ABD
、
ADC
的面积和,即为24+24=48平方厘米.
三角形
ABC
的面积为48平方厘米.
千里之行 始于足下
48
18×
△