燕尾定理:
在三角形ABC 中,AD ,BE ,CF 相交于同一点O , 那么,
::ABO ACO S S BD DC ??=
O
F
E D
C
B
A
上述定理给出了一个新的转化面积比与线段比的手段,因为ABO ?和ACO ?的形状很象燕子的尾巴,所以这个定理被称为燕尾定理.该定理在许多几何题目中都有着广泛的运用,它的特殊性在于,它可以存在于任何一个三角形之中,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.
通过一道例题
如右图,D 是BC 上任意一点,请你说明:1423:::S S S S BD DC ==
S 3
S 1S 4S 2E
D
C
B
A
【解析】 三角形BED 与三角形CED 同高,分别以BD 、DC 为底,所以有14::S S BD DC =;
三角形ABE 与三角形EBD 同高,12::S S ED EA =;
三角形ACE 与三角形CED 同高,43::S S ED EA =,所以1423::S S S S =;
综上可得, 1423:::S S S S BD DC ==.
例题精讲
燕尾定理
【例 1】 (2009年第七届希望杯五年级一试试题)如图,三角形ABC 的面积是1,E 是AC 的中点,点D 在
BC 上,且:1:2BD DC =,AD 与BE 交于点F .则四边形DFEC 的面积等于 .
F
E
D C
B
A
3332
1F E D
C B
A
A
B
C
D
E
F
【解析】 方法一:连接CF ,
根据燕尾定理,12ABF ACF S BD S DC ==△△,1ABF CBF S AE
S EC
==△△,
设1BDF S =△份,则2DCF S =△份,3ABF S =△份,3AEF EFC S S ==△△份,如图所标
所以55
1212
DCEF ABC S S ==△
方法二:连接DE ,由题目条件可得到11
33ABD ABC S S ==△△,
1121
2233
ADE ADC ABC S S S ==?=△△△,所以
11ABD ADE S BF FE S ==△△, 1111111
22323212DEF DEB BEC ABC S S S S =?=??=???=△△△△,
而211323CDE ABC S S =??=△△.所以则四边形DFEC 的面积等于5
12
.
【巩固】如图,已知BD DC =,2EC AE =,三角形ABC 的面积是30,求阴影部分面积
.
【解析】 题中条件只有三角形面积给出具体数值,其他条件给出的实际上是比例的关系,由此我们可以初步
判断这道题不应该通过面积公式求面积. 又因为阴影部分是一个不规则四边形,所以我们需要对它进行改造,那么我们需要连一条辅助线,
(法一)连接CF ,因为BD DC =,2EC AE =,三角形ABC 的面积是30,
所以1103ABE ABC S S ==△△,1
152
ABD ABC S S ==△△.
根据燕尾定理,12ABF CBF S AE S EC ==△△,1ABF ACF S BD
S CD
==△△,
所以1
7.54
ABF ABC S S ==△△,157.57.5BFD S =-=△,
所以阴影部分面积是30107.512.5--=.
(法二)连接DE ,由题目条件可得到1
103
ABE ABC S S ==△△,
112
10223
BDE BEC ABC S S S ==?=△△△,所以
11ABE BDE S AF FD S ==△△,
111111
2.5223232DEF DEA ADC ABC S S S S =?=??=???=△△△△,
而21
1032
CDE ABC S S =??=△△.所以阴影部分的面积为12.5.
【巩固】如图,三角形ABC 的面积是2200cm ,E 在AC 上,点D 在BC 上,且:3:5AE EC =,:2:3BD DC =,
AD 与BE 交于点F .则四边形DFEC 的面积等于 .
F
E
D C
B
A
A
B
C D
E
F F
E
D
C
B
A
【解析】 连接CF ,
根据燕尾定理,
2639ABF ACF S BD S DC ===△△,36
510
ABF CBF S AE S EC ===△△, 设6ABF S =△份,则9ACF S =△份,10BCF S =△份,5459358EFC S =?=+△份,3
10623
CDF S =?=+△份,
所以24545
200(6910)(
6)8(6)93(cm )88
DCFE S =÷++?+=?+=
【巩固】如图,已知3BD DC =,2EC AE =,BE 与CD 相交于点O ,则ABC △被分成的4部分面积各占ABC △
面积的几分之几?
O
E D
C
B
A
13.5
4.59
2
1121
3
O E D C
B
A
【解析】 连接CO ,设1AEO S =△份,则其他部分的面积如图所示,所以1291830ABC S =+++=△份,所以四部
分按从小到大各占ABC △面积的12 4.5139313.59
,,,30306030103020
+===
【巩固】(2007年香港圣公会数学竞赛)如图所示,在ABC △中,12CP CB =,1
3
CQ CA =,BQ 与AP 相交于
点X ,若ABC △的面积为6,则ABX △的面积等于 .
X
Q
P
A
B
C X
Q
P
A
B C
4
4
11
X
Q
P
C
B
A
【解析】 方法一:连接PQ .
由于12CP CB =,1
3
CQ CA =,所以23ABQ
ABC S
S =,11
26BPQ BCQ ABC
S S S ==.
由蝴蝶定理知,21
:::4:136
ABQ
BPQ
ABC ABC AX XP S
S
S S ===,
所以441226 2.455255
ABX ABP ABC ABC S
S S S ==?==?=. 方法二:连接CX 设1CPX S =△份,根据燕尾定理标出其他部分面积, 所以6(1144)4 2.4ABX S =÷+++?=△
【巩固】如图,三角形ABC 的面积是1,2BD DC =,2CE AE =,AD 与BE 相交于点F ,请写出这4部分
的面积各是多少?
A
B
C
D
E F
4
8
621
A
B
C
D
E
F
【解析】 连接CF ,设1AEF S =△份,则其他几部分面积可以有燕尾定理标出如图所示,所以
121AEF S =△,62217ABF S ==△,821BDF S =△,242
217
FDCE S +==
【巩固】如图,E 在AC 上,D 在BC 上,且:2:3AE EC =,:1:2BD DC =,AD 与BE 交于点F .四边形DFEC
的面积等于222cm ,则三角形ABC 的面积 .
A B
C
D
E F
A B
C
D
E
F 2.41.62A B
C D
E F 12
【解析】 连接CF ,根据燕尾定理,12ABF ACF S BD S DC ==△△,2
3
ABF CBF S AE S EC ==△△,
设1BDF S =△份,则2D C F S =△份,2ABF S =△份,4AFC S =△份,2
41.623
AEF S =?
=+△ 份,3
4 2.423
EFC S =?=+△份,如图所标,所以2 2.4 4.4EFDC S =+=份,2349ABC S =++=△份 所以222 4.4945(cm )ABC
S =÷?=△
【巩固】三角形ABC 中,C 是直角,已知2AC =,2CD =,3CB =,AM BM =,那么三角形AMN (阴影
部分)的面积为多少?
【解析】 连接BN .
ABC △的面积为3223?÷=
根据燕尾定理,::2:1ACN ABN CD BD ==△△;
同理::1:1CBN CAN BM AM ==△△
设AMN △面积为1份,则MNB △的面积也是1份,所以ANB △的面积是112+=份,而ACN △的面积就是224?=份,CBN △也是4份,这样ABC △的面积为441110+++=份,所以AMN △的面积为31010.3÷?=.
【巩固】如图,长方形ABCD 的面积是2平方厘米,2EC DE =,F 是DG 的中点.阴影部分的面积是多少
平方厘米
?
y B C
D E
G
E D C
B
A
E
D
B A
【解析】 设1DEF S =△份,则根据燕尾定理其他面积如图所示55
1212
BCD S S =
=△阴影平方厘米.
【例 2】 如图所示,在四边形ABCD 中,3AB BE =,3AD AF =,四边形AEOF 的面积是12,那么平行四边
形BODC 的面积为________.
O
F
E D
B
A
68
46
2
1
O F E D
B A
【解析】 连接,AO BD ,根据燕尾定理::1:2ABO BDO S S AF FD ==△△,::2:1AOD BOD S S AE BE ==△△,设1BEO S =△,
则其他图形面积,如图所标,所以221224BODC AEOF S S ==?=.
【例 3】 ABCD 是边长为12厘米的正方形,E 、F 分别是AB 、BC 边的中点,AF 与CE 交于G ,则四边形
AGCD 的面积是_________平方厘米.
G
F
E D
C
B
A
G
F
E D C
B
A
【解析】 连接AC 、GB ,设1A G C
S =△份,根据燕尾定理得1AGB S =△份,1BGC S =△份,则11126S =
++?=正方形()份,314ADCG S =+=份,所以22126496(cm )ADCG S =÷?=
【例 4】 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.
E
D
C
B
E
D
C
B
【解析】 连接BH ,根据沙漏模型得:1:2BG GD =,设1BHC S =△份,根据燕尾定理2CHD S =△份,2BHD S =△份,
因此122)210S =
++?=正方形(份,127236BFHG S =+=,所以7
12010146
BFHG S =÷?=(平方厘米).
【例 5】 如图所示,在ABC △中,:3:1BE EC =,D 是AE 的中点,那么:AF FC = .
F
E D C B
A
F
E D
C
B A
【解析】 连接CD .
由于:1:1ABD BED S S =△△,:3:4BED BCD S S =△△,所以:3:4ABD BCD S S =△△, 根据燕尾定理,::3:4ABD BCD AF FC S S ==△△.
【巩固】在ABC ?中,:3:2BD DC =, :3:1AE EC =,求:OB OE =?
A B
C
D
E O
A
B
C
D
E O
【解析】 连接OC .
因为:3:2BD DC =,根据燕尾定理,::3:2AOB AOC S S BD BC ??==,即3
2
AOB AOC S S ??=; 又:3:1AE EC =,所以43AOC AOE S S ??=.则334
2223AOB AOC AOE AOE S S S S ????==?=, 所以::2:1AOB AOE
OB OE S S ??==.
【巩固】在ABC ?中,:2:1BD DC =, :1:3AE EC =,求:OB OE =?
A B C
D
E O
【解析】 题目求的是边的比值,一般来说可以通过分别求出每条边的值再作比值,也可以通过三角形的面积
比来做桥梁,但题目没告诉我们边的长度,所以应该通过面积比而得到边长的比.本题的图形一看就联想到燕尾定理,但两个燕尾似乎少了一个,因此应该补全,所以第一步要连接OC . 连接OC .
A B C
D
E O
因为:2:1BD DC =,根据燕尾定理,::2:1AOB AOC S S BD BC ??==,即2AOB AOC S S ??=; 又:1:3AE EC =,所以4AOC AOE S S ??=.则2248AOB AOC AOE AOE S S S S ????==?=, 所以::8:1AOB AOE OB OE S S ??==.
【例 6】 (2009年清华附中入学测试题)如图,四边形ABCD 是矩形,E 、F 分别是AB 、BC 上的点,且
13AE AB =,1
4CF BC =,AF 与CE 相交于G ,若矩形ABCD 的面积为120,则AEG ?与CGF ?的
面积之和为 .
B
E
H B
E
B
E
【解析】 (法1)如图,过F 做CE 的平行线交AB 于H ,则::1:3EH HB CF FB ==,
所以1
22
AE EB EH ==,::2AG GF AE EH ==,即2AG GF =,
所以12231
1033942AEG ABF ABCD S S S ??=??=??=.
且22313342EG HF EC EC ==?=,故CG GE =,则1
152
CGF AEG S S ??=??=.
所以两三角形面积之和为10515+=.
(法2)如上右图,连接AC 、BG .
根据燕尾定理,::3:1ABG ACG S S BF CF ??==,::2:1BCG ACG S S BE AE ??==,
而1
602
ABC ABCD S S ?==,
所以3321ABG S ?=++,160302ABC S ?=?=,2321BCG S ?=++,1
60203ABC S ?=?=,
则1103AEG ABG S S ??==,1
54
CFG BCG S S ??==,
所以两个三角形的面积之和为15.
【例 7】 如右图,三角形ABC 中,:4:9BD DC =,:4:3CE EA =,求:AF FB .
O F E
D
C
B
A
【解析】 根据燕尾定理得::4:912:27AOB AOC S S BD CD ===△△ ::3:412:16AOB BOC S S AE CE ===△△
(都有AOB △的面积要统一,所以找最小公倍数) 所以:27:16:AOC BOC S S AF 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,:3:4BD DC =,:5:6AE CE =,求:AF FB .
O F E
D
C
B
A
【解析】 根据燕尾定理得::3:415:20AOB AOC S S BD CD ===△△ ::5:615:18AOB BOC S S AE CE ===△△
(都有AOB △的面积要统一,所以找最小公倍数) 所以:20:1810:9:AOC BOC S S AF FB ===△△
【巩固】如图,:2:3BD DC =,:5:3AE CE =,则:AF BF =
G
F E
D
C
B
A
【解析】 根据燕尾定理有:2:310:15ABG ACG S S ==△△,:5:310:6ABG BCG
S S ==△△,所以
:15:65:2:ACG BCG S S AF BF ===△△
【巩固】如右图,三角形ABC 中,:2:3BD DC =,:5:4EA CE =,求:AF FB .
O F E
D
C
B
A
【解析】 根据燕尾定理得::2:310:15AOB AOC S S BD CD ===△△ ::5:410:8AOB BOC S S AE CE ===△△
(都有AOB △的面积要统一,所以找最小公倍数) 所以:15:8:AOC BOC S S AF 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 8】 (2008年“学而思杯”六年级数学试题)如右图,三角形ABC 中,:::3:2AF FB BD DC CE AE ===,
且三角形ABC 的面积是1,则三角形ABE 的面积为______,三角形AGE 的面积为________,三角形GHI 的面积为______.
I H
G
F
E
D
C B
A
I H
G F
E
D
C
B
A
【分析】 连接AH 、BI 、CG .
由于:3:2CE AE =,所以25AE AC =
,故22
55
ABE ABC S S ??==; 根据燕尾定理,::2:3ACG ABG S S CD BD ??==,::3:2BCG ABG S S CE EA ??==,所以
::4:6:9ACG ABG BCG S S S ???=,则419ACG S ?=,9
19
BCG S ?=;
那么2248
551995
AGE AGC S S ??==?=;
同样分析可得9
19
ACH S ?=,则::4:9
A C G A C H EG EH S S ??==,::4:19ACG AC
B EG EB S S ??==,所以::4:5:10EG GH HB =,同样分析可得::10:5:4AG GI ID =,
所以5521101055BIE BAE S S ??==?=,5511
1919519GHI BIE S S ??==?=.
【巩固】 如右图,三角形ABC 中,:::3:2AF FB BD DC CE AE ===,且三角形GHI 的面积是1,求三角形
ABC 的面积.
I
H G F
E
D
C
B
A
I
H G F
E
D
C
B
A
【解析】 连接BG ,AGC S △=6份
根据燕尾定理,::3:26:4AGC BGC S S AF FB ===△△,::3:29:6ABG AGC S S BD DC ===△△
得4BGC S =△(份),9ABG S =△(份),则19ABC S =△(份),因此6
19AGC ABC S S =△△,
同理连接AI 、CH 得619ABH ABC S S =△△,6
19
BIC ABC S S =△△, 所以
196661
1919
GHI ABC S S ---==
△△ 三角形GHI 的面积是1,所以三角形ABC 的面积是19
【巩固】(2009年第七届“走进美妙的数学花园”初赛六年级)如图,ABC ?中2BD DA =,2CE EB =,
2AF FC =,那么ABC ?的面积是阴影三角形面积的 倍.
B
C
B
【分析】 如图,连接AI .
根据燕尾定理,::2:1BCI ACI S S BD AD ??==,::1:2BCI ABI S S CF AF ??==, 所以,::1:2:4ACI BCI ABI S S S ???=,
那么,22
1247
BCI ABC ABC S S S ???==++.
同理可知ACG ?和ABH ?的面积也都等于ABC ?面积的
2
7
,所以阴影三角形的面积等于ABC ?面积的21
1377
-?=,所以ABC ?的面积是阴影三角形面积的7倍.
【巩固】如图在ABC △中,
1
2
DC EA FB DB EC FA ===,求
GHI ABC △的面积△的面积的值. I
H
G F
E
D
C
B
A
I
H
G F
E
D
C
B A
【解析】 连接BG ,设BGC S △=1份,根据燕尾定理::2:1AGC BGC S S AF FB ==△△,::2:1ABG AGC S S BD DC ==△△,
得2AGC S =△(份),4ABG S =△(份),则7ABC S =△(份),因此2
7
AGC ABC S S =△△,同理连接AI 、CH 得
27ABH ABC S S =△△,2
7
BIC ABC S S =△△, 所以7222177GHI ABC S S ---==△△
【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.
【巩固】如图在ABC △中,
1
3
DC EA FB DB EC FA ===,求
GHI ABC △的面积△的面积的值.
I
H
G F
E
D
C
B
A
I
H
G F
E
D
C
B A
【解析】 连接BG ,设BGC S △=1份,根据燕尾定理::3:1AGC BGC S S AF FB ==△△,::3:1ABG AGC S S BD DC ==△△,
得3AGC S =△(份),9ABG S =△(份),则13ABC S =△(份),因此3
13
AGC ABC S S =△△,同理连接AI 、CH 得
13ABH ABC S S =△△,3
13
BIC ABC S S =△△, 所以1333341313GHI ABC S S ---==△△
【巩固】如右图,三角形ABC 中,:::4:3AF FB BD DC CE AE ===,且三角形ABC 的面积是74,求角形GHI
的面积.
I
H G F
E
D
C
B
A
I
H G F
E
D
C
B
A
【解析】 连接BG ,AGC S △=12份
根据燕尾定理,::4:312:9AGC BGC S S AF FB ===△△,::4:316:12ABG AGC S S BD DC ===△△
得9BGC S =△(份),16ABG S =△(份),则9121637ABC S =++=△(份),因此12
37
AGC ABC S S =△△,
同理连接AI 、CH 得1237ABH ABC S S =△△,12
37
BIC ABC S S =
△△, 所以3712121213737GHI ABC S S ---==
△△ 三角形ABC 的面积是74,所以三角形GHI 的面积是1
74237
?
=
【例 9】 两条线段把三角形分为三个三角形和一个四边形,如图所示, 三个三角形的面积 分别是3,7,7,
则阴影四边形的面积是多少?
【解析】 方法一:遇到没有标注字母的图形,我们第一步要做的就是给图形各点标注字母,方便后面的计算.
再看这道题,出现两个面积相等且共底的三角形.
设三角形为ABC ,BE 和CD 交于F ,则BF FE =,再连结DE .
所以三角形DEF 的面积为3.设三角形ADE 的面积为x ,
则()():33:10:10x AD DB x +==+,所以15x =,四边形的面积为18.
方法二:设ADF S x =△,根据燕尾定理::ABF BFC AFE EFC S S S S =△△△△,得到3AEF S x =+△,再根据向右下飞的燕子,有(37):7:3x x ++=,解得7.5x =四边形的面积为7.57.5318++=
【巩固】右图的大三角形被分成5个小三角形,其中4个的面积已经标在图中,那么,阴影三角形的面积
是 .
【解析】 方法一:整个题目读完,我们没有发现任何与边长相关的条件,也没有任何与高或者垂直有关系的
字眼,由此,我们可以推断,这道题不能依靠三角形面积公式求解.我们发现右图三角形中存在一个比例关系:
()2:13:4S =+阴影,解得2S =阴影.
方法二:回顾下燕尾定理,有2:41:3S +=阴影(
),解得2S =阴影.
【例 10】 如图,三角形ABC 被分成6个三角形,已知其中4个三角形的面积,问三角形ABC 的面积是多
少?
35
30
4084
O F
E
D C
B
A
【解析】 设BOF S x =△,由题意知:4:3BD DC =根据燕尾定理,得
::4:3ABO ACO BDO CDO S S S S ==△△△△,所以33
(84)6344
ACO S x x =?+=+△,
再根据::ABO BCO AOE COE S S S S =△△△△,列方程3
(84):(4030)(6335):354
x x ++=+-解得56x =
:35(5684):(4030)AOE S =++△,所以70AOE S =△
所以三角形ABC 的面积是844030355670315+++++=
【例 11】 三角形ABC 的面积为15平方厘米,D 为AB 中点,E 为AC 中点,F 为BC 中点,求阴影部分
的面积.
F C
B
A
F C
B
A
【解析】 令BE 与CD 的交点为M ,CD 与EF 的交点为N ,连接AM ,BN .
在ABC △中,根据燕尾定理,::1:1ABM BCM S S AE CE ==△△,::1:1ACM BCM S S AD BD ==△△,
所以1
3
ABM ACM BCN ABC S S S S ===△△△△
由于11
22
AEM AMC ABM S S S ==△△△S ,所以:2:1BM ME =
在EBC △中,根据燕尾定理,::1:1BEN CEN S S BF CF ==△△::1:2CEN CBN S S ME MB ==△△ 设1CEN S =△(份),则1BEN S =△(份),2BCN S =△(份),4BCE S =△(份),
所以1124BCN BCE ABC S S S ==△△△,11
48BNE BCE ABC S S S ==△△△,因为:2:1BM ME =,F 为BC 中点,
所以221133812BMN BNE ABC ABC S S S S ==?=△△△△,1111
2248
BFN BNC ABC S S S ==?=△△△,
所以115515 3.1251282424ABC ABC S S S ??
=+==?= ???
△△阴影(平方厘米)
【例 12】 如右图,ABC △中,G 是AC 的中点,D 、E 、F 是BC 边上的四等分点,AD 与BG 交于M ,
AF 与BG 交于N ,已知ABM △的面积比四边形FCGN 的面积大7.2平方厘米,则ABC △的面积是多少平方厘米?
N M G
A B
C
D E
F
N
M
G
A B
C
D E
F
【解析】 连接CM 、CN .
根据燕尾定理,::1:1ABM CBM S S AG GC ==△△,::1:3ABM ACM S S BD CD ==△△,所以1
5
ABM ABC S S =△△;
再根据燕尾定理,::1:1ABN CBN S S AG GC ==△△,所以::4:3ABN FBN CBN FBN S S S S ==△△△△,所以
:4:3AN NF =,那么
1422437ANG AFC S S =?=+△△,所以2515177428FCGN AFC ABC ABC S S S S ??
=-=?= ???
△△△.
根据题意,有1
5
7.25
28
ABC
ABC S S -=△△,可得336ABC S =△(平方厘米)
【巩固】(2007年四中分班考试题)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_________.
F A
B
C
D
E
M N
F
A
B
C
D
E
M
N
【解析】 由于点D 是边AC 的中点,点E 、F 是边BC 的三等分点,如果能求出BN 、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,::2:1ABM ACM S S BF CF ??==,而2ACM ADM S S ??=,所以24ABM ACM ADM S S S ???==,那
么4BM DM =,即4
5
BM BD =.
那么421453215BMF BCD BM BF S S BD BC ??=??=??=,147
21530
CDMF S =-=
四边形.
另解:得出24ABM ACM ADM S S S ???==后,可得1111
55210
ADM ABD S S ??==?=,
则117
31030
ACF ADM CDMF S S S ??=-=-=四边形.
【例 13】 如图,三角形ABC 的面积是1,BD DE EC ==,CF FG GA ==,三角形ABC 被分成9部分,
请写出这9部分的面积各是多少?
G
F
E D C
B
A
N M
Q
P
G
F E
D
C
B
A
【解析】 设BG 与AD 交于点P ,BG 与AE 交于点Q ,BF 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,::1:2ABP CBP S S AG GC ==△△,::1:2ABP ACP S S BD CD ==△△,设1ABP S =△(份),则
1225ABC S =++=△(份),所以1
5
ABP S =△
同理可得,27ABQ S =△,12ABN S =△,而13ABG S =△,所以2137535APQ S =-=△,121
3721AQG S =-=△.
同理,335BPM S =△121BDM S =△,所以1239
273570PQMN S =--=
四边形,139********MNED S =--=四边形,1151321426NFCE S =--=四边形,1115
321642
GFNQ S =--=四边形
【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AC 边的三等分点,那么四
边形JKIH 的面积是多少?
K J
I H
A
B
C D E
F G
K
J
I H
A B
C
D E
F
G
【解析】 连接CK 、CI 、CJ .
根据燕尾定理,::1:2ACK ABK S S CD BD ??==,::1:2ABK CBK S S AG CG ??==,
所以::1:2:4ACK ABK CBK S S S ???=,那么111247ACK S ?==++,11
321
AGK ACK S S ??==.
类似分析可得2
15
AGI S ?=.
又::2:1ABJ CBJ S S AF CF ??==,::2:1ABJ ACJ S S BD CD ??==,可得1
4
ACJ S ?=.
那么,1117
42184
CGKJ S =-=.
根据对称性,可知四边形CEHJ 的面积也为17
84
,那么四边形JKIH 周围的图形的面积之和为
172161228415370CGKJ AGI ABE S S S ???++=
?++=,所以四边形JKIH 的面积为61917070
-=.
【例 14】 如右图,面积为1的ABC △中,::1:2:1BD DE EC =,::1:2:1CF FG GA =,::1:2:1AH HI IB =,
求阴影部分面积.
C
B
B
【解析】 设IG 交HF 于M ,IG 交HD 于N ,DF 交EI 于P .连接AM , IF .
∵:3:4AI AB =,:3:4AF AC =,9
16
AIF ABC S S ∴=△△ ∵::2FIM AMF S S IH HA ==△△,::2FIM AIM S S FG GA ==△△,
∴19464AIM AIF ABC S S S ==△△△ ∵:1:3AH AI = ∴3
64
AHM ABC S S =△△,
∵:1:4AH AB = :3:4
A F A C = ∴3
16
AHF ABC S S =△△ . 同理 316CFD BDH ABC S S S ==△△△ ∴716FDH ABC S S =△△ 33
::1:46416
HM HF ==,
∵ :3:4,:3:4AI AB AF AC ==,
∴IF BC ∥ ,
又∵:3:4,:1:2IF BC DE BC ==,
∴:2:3,:2:3DE IF DP PF ==,
同理 :2:3HN ND =,∵:1:4HM HF =,∴:2:5HN HD =,
∴177
10160160
HMN HDF ABC S S S ===
△△△. 同理 6个小阴影三角形的面积均为7
160
.
阴影部分面积721
616080
=?=.
【例 15】 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,求阴
影部分面积.
G
C
B
A
G
C
B
A
【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BI 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ADMI S 四边形:在ABC △中,根据燕尾定理,
::1:2ABM CBM S S AI CI ==△△::1:2ACM CBM S S AD BD ==△△
设1ABM S =△(份),则2CBM S =△(份),1ACM S =△(份),4ABC S =△(份),
所以14ABM ACM ABC S S S ==△△△,所以11312ADM ABM ABC S S S ==△△△,1
12AIM ABC S S =△△,
所以111
()12126
ABC ABC ADMI S S S =+=△△四边形,
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
6
⑵求DNPQE S 五边形:在ABC △中,根据燕尾定理
::1:2ABN ACN S S BF CF ==△△::1:2ACN BCN S S AD BD ==△△,
所以111133721ADN ABN ABC ABC S S S S ==?=△△△△,同理1
21
BEQ ABC S S =△△
在ABC △中,根据燕尾定理::1:2ABP ACP S S BF CF ==△△,::1:2ABP CBP S S AI CI ==△△
所以1
5
ABP ABC S S =△△
所以11
11152121105ABP ADN BEP ABC ABC DNPQE S S S S S S ??=--=--= ???
△△△△△五边形
同理另外两个五边形面积是ABC △面积的11
105
所以11113
133610570
S =-?-?=
阴影
【例 16】 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
.
G
C
B
A
G
C
B
A
【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CR
在ABC △中根据燕尾定理,::.2:1ABR ACR S S BG CG ==△△, ::1:2ABR CBR S S AI CI ==△△
所以27ABR ABC S S =△△,同理27ACS ABC S S =△△,2
7CQB ABC S S =△△
所以2221
17777RQS S =---=△
同理1
7
MNP S =△
根据容斥原理,和上题结果11131
777010
S =+-=六边形
【例 17】 (2009年数学解题能力大赛六年级初试试题)正六边形1A ,2A ,3A ,4A ,5A ,6A 的面积是2009
平方厘米,1B ,2B ,3B ,4B ,5B ,6B 分别是正六边形各边的中点;那么图中阴影六边形的面积是 平
方厘米.
A 4
B 5A 3
A 4
5A 3
【解析】 (方法一)因为空白的面积等于23A A G △面积的6倍,所以关键求23A A G △的面积,根据燕尾定理可
得231233311
7732
A A G A A A S S S ==??△△正六边形,但在123A A A △用燕尾定理时,需要知道13,A D A D 的长度比,
连接1363,A A A A ,1A G ,过6B 作12A A 的平行线,交13A A 于E ,根据沙漏模型得1A D DE =,再根据金字塔
模型得13A E A E =,因此13:1:3A D A D =,在123A A A △中,设121A A G S =△份,则233A A G S =△份,313A A G S =△份,
所以2312333111
773214A A G A A A S S S S ==??=△△正六边形正六边形,
因此14
1620091148147
S S =-?=?=阴影正六边形()(平方厘米)
(方法二)既然给的图形是特殊的正六边形,且阴影也是正六边形我们可以用下图的割补思路,把正
六边形分割成14个大小形状相同的梯形,其中阴影有8个梯形,所以阴影面积为8
2009114814
?=(平
方厘米)
F
A 3
A
【例 18】 已知四边形ABCD ,CHFG 为正方形,:1:8S S =乙甲,a 与b 是两个正方形的边长,求:?a b =
b
a
H
F
E
D
b
a
M
E
D
【解析】 观察图形,感觉阴影部分像蝴蝶定理,但是细细分析发现用蝴蝶定理无法继续往下走,注意到题目
条件中给出了两个正方形的边长,有边长就可以利用比例,再发现在连接辅助线后可以利用燕尾,那么我们就用燕尾定理来求解 连接EO 、AF ,
根据燕尾定理:::AOE AOF S S a b =△△,::AOF EOF S S a b =△△
一、等积变换模型 ⑴等底等高的两个三角形面积相等; 其它常见的面积相等的情况 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。 如上图12::S S a b = ⑶夹在一组平行线之间的等积变形,如下图ACD BCD S S =△△; 反之,如果ACD BCD S S =△△,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; 五大模型 1S 2 S
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 在BA 的延长线上,E 在AC 上(如图2),则:():()ABC ADE S S AB AC AD AE =??△△ 图1 图2 三、蝴蝶定理模型 任意四边形中的比例关系(“蝴蝶定理”): ①1243::S S S S =或者1324S S S S ?=?②()()1243::AO OC S S S S =++ 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。 梯形中比例关系(“梯形蝴蝶定理”) ①2213::S S a b = ②221324::::::S S S S a b ab ab =; ③梯形S 的对应份数为()2 a b +。
任意四边形、梯形与相似模型 卜亠\ 模型三蝴蝶模型(任意四边形模型) 任意四边形中的比例关系(“蝴蝶定理”): D S1: S2 = S4: S3或者S S3 =S2 S4 ② AO : OC =[S S2 : S4 S3 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。 【例1】(小数报竞赛活动试题)如图,某公园的外轮廓是四边形ABCD被对角线AC BD分成四个部分,△ AOB面积为1平方千米,△ BOC面积为2平方千米,△ COD勺面积为3平方千米,公园由陆地面积是 6. 92平方千米和人工湖组成,求人工湖的面积是多少平方千米? 【分析】根据蝴蝶定理求得S^AOD=3 1-'2=1.5平方千米,公园四边形ABCD的面积是12 3 45 = 7.5平方千米,所以人工湖的面积是7.5-6.92=0.58平方千米 【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:⑵AG:GC= ? 【解析】⑴根据蝴蝶定理,S BGC 1=2 3,那么S BGC=6 ; ⑵根据蝴蝶定理,AG:G^ 1 2 : 3 6 =1:3 . (? ??) 【例2】四边形ABCD的对角线AC与BD交于点0(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AO =2 , DO =3,那么CO的长度是DO的长度的_____________ 倍。 3 【解析】在本题中,四边形ABCD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,这可以向模型一蝴蝶定理靠拢,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,使学生体会到蝴蝶定理的优势,从而主观上愿意掌握并使用蝴蝶定理解决问题。 解法一:T AO :OC = S ABD: S BDC =1 : 3 , 二OC =2 3 =6 , ??? OC:OD =6:3 2:1 . 解法二:作AH _BD 于H , CG_BD 于G . ?- AH」CG , 3 1 ?- AO CO , 3 ?OC =2 3=6 , ?OC:OD =6:3 =2:1 ? 【例3】如图,平行四边形ABCD的对角线交于O点,A CEF、△OEF、△ODF、△BOE的面积依次是2、 4、4和6。求:⑴求A OCF的面积;⑵求A GCE的面积。 【解析】⑴根据题意可知,△BCD的面积为2 4 4 ^16,那么△BCO和:CDO的面积都是16亠2=8 , 所以A OCF 的面积为8—4=4; ⑵由于△ BCO的面积为8, △BOE的面积为6,所以A OCE的面积为8-6=2 , 根据蝴蝶定理,EG:FG 二 Sg E:S.COF =2:4 =1:2,所以S.GCE:S.GCF = EG : FG =1:2 , 1 1 2 那么S GCE S CEF 2 ~~? 1+2 3 3 【例4】图中的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个小三角形的面积分别是6公顷和7公顷。那么最大的一个三角形的面积是多少公顷? S 'ABD S BCD 3审 S AOD =—S DOC 3
模型二 鸟头模型 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 ⑴(或D 在BA 的延长线上,E 在AC 上如图 2), 则:():()ABC ADE S S AB AC AD AE =??△△ E D C B A E D C B A 图⑴ 图⑵ 【例 1】 如图在ABC △中,,D E 分别是,AB AC 上的点,且:2:5AD AB =,:4:7AE AC =, 16ADE S =△平方厘米,求ABC △的面积. 三角形等高模型与鸟头模型
E D C B A E D C B A 【解析】 连接BE ,::2:5(24):(54)ADE ABE S S AD AB ===??△△, ::4:7(45):(75) ABE ABC S S AE AC ===??△△,所以:(24):(75)ADE ABC S S =??△△,设 8ADE S =△份,则35ABC S =△份,16ADE S =△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? E D C B A A B C D E 【解析】 连接BE . ∵3EC AE = ∴3ABC ABE S S =V V 又∵5AB AD = ∴515ADE ABE ABC S S S =÷=÷V V V ,∴1515ABC ADE S S ==V V . 【巩固】如图,三角形被分成了甲(阴影部分)、乙两部分,4BD DC ==,3BE =, 6AE =,乙部分面积是甲部分面积的几倍? 乙 甲 E D C B A A B C D E 甲 乙 【解析】 连接AD . ∵3BE =,6AE = ∴3AB BE =,3ABD BDE S S =V V 又∵4BD DC ==, ∴2ABC ABD S S =V V ,∴6ABC BDE S S =V V ,5S S =乙甲.
模型二鸟头模型 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在BA的延长线上,E在AC上如图2),则ABC : ADE -(AB AC): (AD AE) 厘米,求△ ABC的面积. 【解析】连接BE , S A ADE : S A ABE= AD : AB =2 :5 =(2 4): (5 4), S A ABE : S A ABC = AE : AC = 4 : 7 = (4 5) : (7 5),所以S^ADE: S^ ABC= (2 4) : (7 5),设S A ADE= 8 份, 则S A ABC =35份,S A 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 三角形等高模型与鸟头模型 【例1】如图在△ ABC中, D,E分别是AB,AC上的点,且AD: AB =2:5 ,AE:AC =4:7 , S^ADE =16 平方 图⑵
【巩固】如图,三角形ABC中,AB是AD的5倍,AC是AE的 3 倍,如果三角形么三 角形ABC的面积是多少? ?/ EC =3AE --S A BC = 3S ABE 又??? AB =5AD --S|_ADE = S_ABE 5 = S_ ABC 15 ,??? S ABC 如图,三角形ABC被分成了甲(阴影部分)、乙两部分,BD=DC=4 , BE=3 , AE=6,乙部分面积是甲部分面积的几倍? ?/ BE =3 , AE =6 --AB = 3BE , S ABD=3S BDE 又T BD =DC =4 , --S ABC =2S ABD,…S ABC - 6S BDE , 【例2】如图在△ ABC中,D在BA的延长线上,E在AC上,且AB: AD =5: 2 , AE:EC=3:2 , S A ADE =12平方厘米,求△ ABC的面积. 【解析】连接BE , S A ADE : S A ABE= AD: AB =2:5 =(2 3): (5 3) S A ABE : S A ABC=AE: AC =3:(3 2)=(3 5): 1(3 2) 5】, 所以S A ADE : S A ABC - (3 2) : 5 (3 2^ - 6 : 25,设S A ADE = 6 份,贝V S A ABC = 25 份,S A ADE =12 平方厘 米,所以1份是2平方厘米,25份就是50平方厘米,△ ABC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 【例3】如图所示,在平行四边形ABCD中,E为AB的中点,AF =2CF,三角形AFE(图中阴影部分)的面积为8平方厘米.平行四边形的面积是多少平方厘米? ADE的面积等于1,那 = 15S ADE =15 . 【巩固】 【解析】连接AD . 【解 析】
六年级奥数专题几何五大 模型鸟头模型 The latest revision on November 22, 2020
几何五大模型——鸟头模型 本讲要点 一两点都在边上:鸟头定理: (现出“鸟头模型”。然后按一下出现一个鸟头,勾勒出鸟头的轮廓,出现如图的鸟头几何模型。最后真实的鸟头隐去,只留下几何模型。最后按一下,出公式。) 二一点在边上,一点在边的延长线上:
例1 如图,AD=DB ,AE=EF=FC ,已知阴影部分面积为5平方厘米,△ABC的面积是平方厘米. 例2 例2 (1)如图在△ABC中,D、E分别是AB,AC上的点,且AD:AB=2:5, AE:AC=4:7,△ABC的面积是16平方厘米,求△ABC的面积。 (2)如图在△ABC中,D在BA的延长线上,E在AC上,且AB:AD=5:2,AE:EC=3:2,△ADE 的面积是12平方厘米,求△ABC的面积。 例3 已知△DEF的面积为12平方厘米,BE=CE,AD=2BD,CF=3AF,求△ABC的面积。 例4 三角形ABC面积为1,AB边延长一倍到D,BC延长2倍到E,CA延长3倍到F,问三角形DEF的面积为多少 例5 长方形ABCD面积为120,EF为AD上的三等分点,G、H、I为DC上的四等分点,阴影面积是多大
如图,过平行四边形ABCD 内的一点P 作边AD 、BC 的平行线EF 、GH ,若PBD ?的面积为8平方分米,求平行四边形PHCF 的面积比平行四边形PGAE 的面积大多少平方分米 1. 如下左图,在ABC △中,D 、E 分别是BC 、AB 的三等分点,且ABC △的面积是54,求 CDE △的面积。 2. 如图,长方形ABCD 的面积是1,M 是AD 边的中点,N 在AB 边上,且12AN BN =.那么,阴影部分的面积等 于 . 3. 如图以ABC △的三边分别向外做三个正方形ABIH 、ACFG 、BCED ,连接HG 、EF 、 ID ,又得到三个三角形,已知六边形DEFGHI 的面积是77平方厘米,三个正方形的面积分别是9、16、36平方厘米,则三角形ABC 的面积是多少 4. 如图,已知三角形ABC 面积为1,延长AB 至D ,使BD AB =;延长BC 至E ,使 2CE BC =;延长CA 至F ,使3AF AC =,求三角形DEF 的面积。 5. 把四边形ABCD 的各边都延长2倍,得到一个新的四边形EFGH 。如果ABCD 的面积是5 平方厘米,则EFGH 的面积是多少 家庭作业 例6 A C E
小学平面几何五大模型 一、 共角定理 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ABC △中,,D E分别是, AB AC上的点如图⑴(或D在BA的延长线上,E在AC上),则:():() S S AB AC AD AE =?? △△ 证明:由三角形面积公式S=1/2*a*b*sinC可推导出 若△ABC和△ADE中, ∠BAC=∠DAE 或∠BAC+∠DAE=180°, 则 ADE ABC S S ? ? = AE AD AC AB ? ? 二、等积模型 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; 两个三角形底相等,面积比等于它们的高之比; 如下图 12 :: S S a b = ③夹在一组平行线之间的等积变形,如右图 ACD BCD S S= △△ ; 反之,如果 ACD BCD S S = △△ ,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. b a S2 S1 D C B A
三、蝶形定理 1、任意四边形中的比例关系(“蝶形定理”): ①1243::S S S S =或者1324S S S S ?=? ②()()1243::AO OC S S S S =++ 速记:上×下=左×右 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. 2、梯形中比例关系(“梯形蝶形定理”): ①2213::S S a b = ②221324::::::S S S S a b ab ab =; ③S 的对应份数为()2a b +. 四、相似模型 (一)金字塔模型 (二) 沙漏模型 G F E A B C D A B C D E F G ①AD AE DE AF AB AC BC AG ===; ②22:ADE ABC S S AF AG =△△:. 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; A B C D O b a S 3 S 2 S 1S 4 S 4 S 3 S 2 S 1O D C B A
几何五大模型——鸟头模型 本讲要点 一两点都在边上:鸟头定理: (现出“鸟头模型”。然后按一下出现一个鸟头,勾勒出鸟头的轮廓,出现如图的鸟头几何模型。最后真实的鸟头隐去,只留下几何模型。最后按一下,出公式。) 二一点在边上,一点在边的延长线上:
例1 如图,AD=DB ,AE=EF=FC ,已知阴影部分面积为5平方厘米,△ ABC 的面积是平方厘米. 例2 例2 (1)如图在△ABC中,D、E分别是AB,AC上的点,且AD:AB=2:5, AE:AC=4:7,△ABC的面积是16平方厘米,求△ABC的面积。 (2)如图在△ABC中,D在BA的延长线上,E在AC上,且AB:AD=5:2,AE:EC=3:2,△ADE 的面积是12平方厘米,求△ABC的面积。 例3 已知△DEF的面积为12平方厘米,BE=CE,AD=2BD,CF=3AF,求△ABC的面积。 例4 三角形ABC面积为1,AB边延长一倍到D,BC延长2倍到E,CA延长3倍到F,问三角形DEF的面积为多少 例5 长方形ABCD面积为120,EF为AD上的三等分点,G、H、I为DC上的四等分点,阴影面积是多大
如图,过平行四边形ABCD 内的一点P 作边AD 、BC 的平行线EF 、GH ,若PBD ?的面积为8平方分米,求平行四边形PHCF 的面积比平行四边形PGAE 的面积大多少平方分米 1. 如下左图,在ABC △中,D 、E 分别是BC 、AB 的三等分点,且ABC △的面积是54,求CDE △的面积。 2. 如图,长方形ABCD 的面积是1,M 是AD 边的中点,N 在 AB 边上,且12AN BN =.那么,阴影部分的面积等于 . 3. 如图以ABC △的三边分别向外做三个正方形ABIH 、ACFG 、BCED ,连接HG 、EF 、ID , 又得到三个三角形,已知六边形DEFGHI 的面积是77平方厘米,三个正方形的面积分别是9、16、36平方厘米,则三角形ABC 的面积是多少 4. 如图,已知三角形ABC 面积为1,延长AB 至D ,使BD AB =;延长BC 至E ,使2CE BC =; 延长CA 至F ,使3AF AC =,求三角形DEF 的面积。 5. 把四边形ABCD 的各边都延长2倍,得到一个新的四边形EFGH 。如果ABCD 的面积是5 平方厘米,则EFGH 的面积是多少 家庭作业 例6 A C E
几何五大模型 一、五大模型简介 (1)等积变换模型 1、等底等高的两个三角形面积相等; 2、两个三角形高相等,面积之比等于底之比,如图①所示, S[sub]1[/sub]:S[sub]2[/sub]=a:b; 3、两个三角形底相等,面积在之比等于高之比,如图②所示,S[sub]1[/sub]:S[sub]2[/sub]=a:b; 4、在一组平行线之间的等积变形,如图③所示, S[sub]△ACD[/sub]=S[sub]△BCD[/sub];反之,如果 S[sub]△ACD[/sub]=S[sub]△BCD[/sub], 则可知直线AB平行于CD。 例、如图,三角形ABC的面积是24,D、E、F分别是BC、AC、AD的中点,求三角形DEF的面积。
(2)鸟头(共角)定理模型 1、两个三角形中有一个角相等或互补,这两个三角形叫共角三角形; 2、共角三角形的面积之比等于对应角(相等角或互补角)两夹边的乘积之比。 如图下图三角形ABC中,D、E分别是AB、AC上或AB、AC延长线上的点 则有:S[sub]△ABC[/sub]:S[sub]△ADE[/sub]=(AB×AC):(AD×AE) 我们现在以互补为例来简单证明一下共角定理!
如图连接BE,根据等积变化模型知,S[sub]△ADE[/sub]: S[sub]△ABE[/sub]=AD:AB、S[sub]△ABE[/sub]: S[sub]△CBE[/sub]=AE:CE,所以S[sub]△ABE[/sub]: S[sub]△ABC[/sub]=S[sub]△ABE[/sub]: (S[sub]△ABE[/sub]+S[sub]△CBE[/sub])=AE:AC ,因此S[sub]△ADE[/sub]:S[sub]△ABC[/su b]=(S[sub]△ADE[/sub]:S[sub]△ABE[/sub])×(S[sub]△ABE[/sub]:S[sub]△ABC[/sub])=(AD:AB)×(AE:AC)。 例、如图在ΔABC中,D在BA的延长线上,E在AC上,且AB:AD=5:2,AE:EC=3:2, △ADE的面积为12平方厘米,求ΔABC的面积。
模型四 相似三角形模型 (一)金字塔模型 (二) 沙漏模型 ①AD AE DE AF AB AC BC AG ===; ②22:ADE ABC S S AF AG =△△:。 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,16AB =,10AD =,4BE =,那么FC 的长 度是多少? 【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 , 所以::4:161:4BF FC BE CD ===,所以4 10814 FC =?=+. 【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? 【解析】 有一个金字塔模型,所以::DE AB DC AC =,:1540:60DE =,所以10DE =厘米。 【例 3】 如图,DE 平行BC ,若:2:3AD DB =,那么:ADE ECB S S =△△________。 【解析】 根据金字塔模型:::2:(23)2:5AD AB AE AC DE BC ===+=, 22:2:54:25ADE ABC S S ==△△, 任意四边形、梯形与相似模型
小学奥数平面几何五大定律 一、等积模型 图(1) 图(2) 图(3) 图(4) ① 等底等高的两个三角形面积相等 如图(1):D 为BC 中点,则S△ABD=S△ACD 如图(4):l1平行于l2,则S△ACD=S△BCD ② 两个三角形高相等,面积比等于它们的底之比 如图(2): S △ABDS △ACD=BDCD ③ 两个三角形底相等,面积比等于它们的高之比 如图(3):BC=EF ,则 S △ABCS △DEF=h1h2 ④ 夹在一组平行线之间的等积变形 如图(4):l1平行于l2 ,则 S△ABD=S△ACD 反之如果S△ABD=S△ACD,则可知直线l1平行于l2 ⑤ 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) ⑥ 三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半 ⑦ 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、共角定理(鸟头定理) 两个三角形中有一个角相等或互补(两个角之和=180O ),这两个三角形叫做共角三角形. D B h A B D C h1 h2 l2 l2 B C h1 F E D h2 B C D h
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. 共角 互补角 图(1) 图(2) 如图(1):在△ABC 中,D 、E 分别是AB 、AC 上的点,△ABC 与△ADE 共∠A 如图(2):D 在BA 的延长线上,E 在AC 上;∠BAC+∠BAC =180O (互补), 则: S △ABC :S △ADE =(AB ×AC):(AD ×AE);或 S △ABCS △ADE=AB × ACAD × AE 三、相似模型 数学上,相似指两个图形的形状完全相同,其中一个图形能通过放大、缩小、平移、旋转、镜像等方式变成另一个。 相似比:是指两个相似图形的对应边的比值。 相似符号:“∽” 相似三角形:三角分别相等,三边成比例的两个三角形叫做相似三角形 相似三角形传递性:如果图A 相似于图B ,图B 相似于C ,则 A 相似C 即:图A ∽图B ,图B ∽图C ;则,图A ∽图B ∽图C a 顺时针旋转90度 a 翻转 a 缩小 图(1) 图(2) 图(3) 图(4) c a d b A B C D E A D E F C B D E O B A
模型三 蝴蝶模型(任意四边形模型) 任意四边形中的比例关系(“蝴蝶定理”): ①1243::S S S S =或者1324S S S S ?=? ②()()1243::AO OC S S S S =++ 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。 【例 1】 (小数报竞赛活动试题)如图,某公园的外轮廓是四边形ABCD ,被对角线AC 、BD 分成四个部分,△ AOB 面积为1平方千米,△BOC 面积为2平方千米,△COD 的面积为3平方千米,公园由陆地面积是6.92平方千米和人工湖组成,求人工湖的面积是多少平方千米 【分析】 根据蝴蝶定理求得312 1.5AOD S =?÷=△平方千米,公园四边形ABCD 的面积是123 1.57.5+++=平 方千米,所以人工湖的面积是7.5 6.920.58-=平方千米 【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 = 【解析】 ⑴根据蝴蝶定理,123BGC S ?=?V ,那么6BGC S =V ; ⑵根据蝴蝶定理,()():12:361:3AG GC =++=. () 【例 2】 四边形ABCD 的对角线AC 与BD 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 3 ,且2AO =,3DO =,那么CO 的长度是DO 的长度的_________倍。 【解析】 在本题中,四边形ABCD 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:1:3ABD BCD S S =V V ,这可以向模型一蝴蝶定理靠拢,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,使学生体会到蝴蝶定理的优势,从而主观上愿意掌握并使用蝴蝶定理解决问题。 解法一:∵::1:3ABD BDC AO OC S S ??==, ∴236OC =?=, ∴:6:32:1OC OD ==. 解法二:作AH BD ⊥于H ,CG BD ⊥于G . ∵1 3 ABD BCD S S ??=, 任意四边形、梯形与相似模型
模型三蝴蝶模型(任意四边形模型) 任意四边形中的比例关系 (“蝴蝶定理”):S 4S 3 S 2S 1O D C B A ①12 43::S S S S 或者1324S S S S ②124 3::AO OC S S S S 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。 【例1】(小数报竞赛活动试题)如图,某公园的外轮廓是四边形ABCD ,被对角线AC 、BD 分成四个部分,△ AOB 面积为1平方千米,△BOC 面积为2平方千米,△COD 的面积为3平方千米,公园由陆地面积是 6.92平方千米和人工湖组成,求人工湖的面积是多少平方千米? O D C B A 根据蝴蝶定理求得312 1.5AOD S △平方千米,公园四边形ABCD 的面积是123 1.57.5平方千米,所以人工湖的面积是7.5 6.920.58平方千米 【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 B C D G 321 ⑴根据蝴蝶定理,123BGC S ,那么6BGC S ;⑵根据蝴蝶定理,:12:361:3AG GC .(???)任意四边形、梯形与相似模型
【例2】四边形ABCD 的对角线AC 与BD 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 3,且2AO ,3DO ,那么CO 的长度是DO 的长度的_________倍。A B C D O H G A B C D O 在本题中,四边形ABCD 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 :1:3ABD BCD S S ,这可以向模型一蝴蝶定理靠拢,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 生体会到蝴蝶定理的优势,从而主观上愿意掌握并使用蝴蝶定理解决问题。 解法一:∵::1:3ABD BDC AO OC S S ,∴236OC , ∴:6:32:1OC OD . 解法二:作AH BD 于H ,CG BD 于G .∵1 3 ABD BCD S S ,∴1 3AH CG ,∴13AOD DOC S S ,∴13AO CO ,∴236OC , ∴:6:32:1OC OD . 【例3】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 △的面积。 O G F E D C B A ⑴根据题意可知,BCD △的面积为244616,那么BCO △和CDO 的面积都是162 8,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, 根据蝴蝶定理, ::2:41:2COE COF EG FG S S ,所以::1:2GCE GCF S S EG FG ,那么1 1 2 21233 GCE CEF S S .【例4】图中的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个小三角形的
鸟头模型 如图在ABC △中,,D E 分别是,AB AC 上的点如图 ⑴(或D 在BA 的延长线上,E 在AC 上如图 2), 则:():()ABC ADE S S AB AC AD AE =??△△ E D C B A E D C B A 图⑴ 图⑵ 【例 1】 如图在ABC △中,,D E 分别是,AB AC 上的点,且:2:5AD AB =,:4:7AE AC =,16 ADE S =△平方厘米,求ABC △的面积. E D C B A E D C B A 【解析】 连接BE ,::2:5(24):(54)ADE ABE S S AD AB ===??△△, ::4:7(45):(75)ABE ABC S S AE AC ===??△△,所以:(24):(75)ADE ABC S S =??△△,设8ADE S =△份, 则35ABC S =△份,16ADE S =△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? E D C B A A B C D E 【解析】 连接BE . ∵3EC AE = ∴3ABC ABE S S =V V 又∵5AB AD = ∴515ADE ABE ABC S S S =÷=÷V V V ,∴1515ABC ADE S S ==V V . 【巩固】如图,三角形ABC 被分成了甲(阴影部分)、乙两部分,4BD DC ==,3BE =,6AE =, 乙部分面积是甲部分面积的几倍? 乙 甲 E D C B A A B C D E 甲 乙 【解析】 连接AD . ∵3BE =,6AE = ∴3AB BE =,3ABD BDE S S =V V 又∵4BD DC ==, ∴2ABC ABD S S =V V ,∴6ABC BDE S S =V V ,5S S =乙甲. 【例 2】 如图在ABC △中,D 在BA 的延长线上,E 在AC 上,且:5:2AB AD =, :3:2AE EC =,12ADE S =△平方厘米,求ABC △的面积. E D C B A E D C B A 【解析】 连接BE ,::2:5(23):(53)ADE ABE S S AD AB ===??△△ []::3:(32)(35):(32)5ABE ABC S S AE AC ==+=?+?△△,
小学奥数-几何五大模型(等高模型)
模型一 三角形等高模型 已经知道三角形面积的计算公式: 三角形面积=底?高2÷ 从这个公式我们可以发现: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); 如果三角形的高不变,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.比如当高变为原来的3倍,底变为原来的13 ,则三角形面积与原来的一样.这就是说:一个三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. 在实际问题的研究中,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; 如图 12::S S a b = b a S 2S 1 D C B A ③夹在一组平行线之间的等积变形,如右上图ACD BCD S S =△△; 反之,如果ACD BCD S S =△△,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; 三角形等高模型与鸟头模型
两个平行四边形底相等,面积比等于它们的高之比.
【例 1】 你有多少种方法将任意一个三角形分成:⑴ 3个面积相等的三角形;⑵ 4个面积相等 的三角形;⑶6个面积相等的三角形。 【解析】 ⑴ 如下图,D 、E 是BC 的三等分点,F 、G 分别是对应线段的中点,答案不唯一: C E D B A F C D B A G D B A ⑵ 如下图,答案不唯一,以下仅供参考: ⑸ ⑷⑶⑵⑴ ⑶如下图,答案不唯一,以下仅供参考: 【例 2】 如图,BD 长12厘米,DC 长4厘米,B 、C 和D 在同一条直线上。 ⑴ 求三角形ABC 的面积是三角形ABD 面积的多少倍? ⑵ 求三角形ABD 的面积是三角形ADC 面积的多少倍? 【解析】 因为三角形ABD 、三角形ABC 和三角形ADC 在分别以BD 、 BC 和DC 为底时,它们的高都是从A 点向BC 边上所作的垂 线,也就是说三个三角形的高相等。 于是:三角形ABD 的面积12=?高26÷=?高 三角形ABC 的面积124=+?()高28÷=?高 三角形ADC 的面积4=?高22÷=?高 所以,三角形ABC 的面积是三角形ABD 面积的4 3 倍; 三角形ABD 的面积是三角形ADC 面积的3倍。 【例 3】 如右图,ABFE 和CDEF 都是矩形,AB 的长是4厘米,BC 的长是3厘米,那么图中阴影 部分的面积是 平方厘米。 【解析】 图中阴影部分的面积等于长方形ABCD 面积的一半,即4326?÷=(平方厘米)。 C D B A
模型一三角形等高模型 已经知道三角形面积的计算公式: 三角形面积底高2 从这个公式我们可以发现: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); 如果三角形的高不变,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 1 发生变化时,三角形的面积不一定变化?比如当高变为原来的3倍,底变为原来的1,则三角形面积与原来 3 的一样.这就是说:一个三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. 在实际问题的研究中,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; 如图S i :S2 a:b ③夹在一组平行线之间的等积变形,如右上图S A ACD S A BCD ; 反之,如果S A ACD S A 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.
你有多少种方法将任意一个三角形分成: ⑴3个面积相等的三角形; ⑵4个面积相等的三角形; ⑶ 6个面积相等的三角形。 ⑴ 如下图,D 、E 是BC 的三等分点,F 、G 分别是对应线段的中点,答案不唯一: ⑵ 如下图,答案不唯一,以下仅供参考: 如图,BD 长12厘米,DC 长4厘米,B 、C 和D 在同一条直线上。 ⑴ 求三角形ABC 的面积是三角形 ABD 面积的多少倍? ⑵求三角形ABD 的面积是三角形 ADC 面积的多少倍? 因为三角形 ABD 、三角形 ABC 和三角形ADC 在分别以BD 、BC 和DC 为底时,它们的高都是从 A 点向BC 边上所作的垂线,也就是说三个三角形的高相等。 于是:三角形ABD 的面积 12高2 6高 三角形ABC 的面积 (12 4)高2 8高 三角形ADC 的面积 4高2 2高 4 所以,三角形 ABC 的面积是三角形 ABD 面积的-倍; 3 三角形ABD 的面积是三角形 ADC 面积的3倍。 如右图,ABFE 和CDEF 都是矩形,AB 的长是4厘米,BC 的长是3厘米,那么图中阴影部分的面 积是 平方厘米。 D C 图中阴影部分的面积等于长方形 ABCD 面积的一半,即4 3 2 6(平方厘米)。 (2009年四中小升初入学测试题)如图所示,平行四边形的面积是 50平方厘米,则阴影部分的面积 是 平方厘米。 【例1】 【解 【例2】 【解析】 【例3】 【解析】 ⑶如下图,答案不唯一,以下仅供参考:
燕尾定理: 在三角形ABC 中,AD ,BE ,CF 相交于同一点O , 那么, 上述定理给出了一个新的转化面积比与线段比的手段,因为ABO ?和ACO ?的形状很象燕子的尾巴,所以这个定理被称为燕尾定理.该定理在许多几何题目中都有着广泛的运用,它的特殊性在于,它可以存在于任何一个三角形之中,为三角形中的三角形面积. 通过一道例题 证明燕尾定理: 如右图,D 是BC 1423:::S S S S BD DC == 【解析】 三角形BED 与三角形CED 同高,分别以BD 、DC 为底,所以有14::S S BD DC =; 三角形ABE 与三角形EBD 同高,12::S S ED EA =; 三角形ACE 与三角形CED 同高,43::S S ED EA =,所以1423::S S S S =; 综上可得, 1423:::S S S S BD DC ==. 【例 1】 (2009年第七届希望杯五年级一试试题)如图,三角形ABC 的面积是1,E 是AC 的中点,点D 在BC 上,且:1:2BD DC =,AD 与BE 交于点F .则四边形DFEC 的面积等于 . 【解析】 方法一:连接CF , 根据燕尾定理, 12ABF ACF S BD S DC ==△△,1ABF CBF S AE S EC ==△△, 设1BDF S =△份,则2DCF S =△份,3ABF S =△份,3AEF EFC S S ==△△份,如图所标 所以55 12 12 DCEF ABC S S ==△ 方法二:连接DE ,由题目条件可得到1133 ABD ABC S S ==△△, 1121 2233 ADE ADC ABC S S S ==?=△△△,所以 11 ABD ADE S BF FE S ==△△, 1111111 22323212 DEF DEB BEC ABC S S S S =?=??=???=△△△△, 而211323CDE ABC S S =??=△△.所以则四边形DFEC 的面积等于512 . 【巩固】如图,已知BD DC =,2EC AE =,三角形ABC 的面积是30,求阴影部分面积. 【解析】 题中条件只有三角形面积给出具体数值,其他条件给出的实际上是比例的关系, 由此我们可以初步判断这道题不应该通过面积公式求面积. 又因为阴影部分是 一个不规则四边形,所以我们需要对它进行改造,那么我们需要连一条辅助线, (法一)连接CF ,因为BD DC =,2EC AE =,三角形ABC 的面积是30, 所以1103 ABE ABC S S ==△△,1152 ABD ABC S S ==△△. 例题精讲 燕尾定理