关键词不能为空

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(完整版)小学奥数几何(燕尾模型)

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-05 22:41
tags:

-

2021年2月5日发(作者:lust)












燕尾定理



例题精讲






燕尾定理:




在三角形


ABC

中,


AD



BE

< br>,


CF


相交于同一点


O




那么,



S


?


ABO


:


S


?


ACO


?


BD


:


DC



A


E


O


B



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



?


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


.



F


D


C



通过一道例题



证明燕尾定理:




如右图,


D



BC

< p>
上任意一点,请你说明:


S


1

:


S


4


?


S


2


:


S


3< /p>


?


BD


:


DC< /p>



A


S


2


E


S


3


B

< p>
S


1


S


4


D


C



【解析】




角形


BED


与三角形


CED

< p>
同高,分别以


BD



DC


为底,所以有


S


1

:


S


4


?


BD


:


DC




三角形


ABE


与三角形


EBD


同高,


S


1

< p>
:


S


2


?


ED


:


EA




三角形


ACE


与三角形


CED


同高,


S


4


:


S


3


?


ED


:


EA


,所以


S


1


:


S


4


?


S


2


:


S


3





综上可得,



S


1


:


S


4


?


S


2

< br>:


S


3


?


BD


:


DC


.





page


1


of


18




【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



AC< /p>


的中点,点


D



BC


上,且


BD


:

DC


?


1:


2


AD



BE

交于点


F


.则四边形


DFEC


的面积等于





A


A


A


E


B


D


F


C


B


3


3


E


F


3

< br>1


2


C


D



E


F


B


D


C


【解析】



法一:连接


CF



S


BD


1


S



ABF


AE


根据燕尾定理,



ABF


?


?



?


?


1


,



S



ACF


DC


2


S



CBF


EC


设< /p>


S



BDF


?< /p>


1


份,则


S


△< /p>


DCF


?


2


份,


S



ABF


?


3


份,


S


△< /p>


AEF


?


S


△< /p>


EFC


?


3


份, 如图所标



5


5


所以


S


DCEF


?

< br>S



ABC


?

< br>


12


12


1

< br>1


方法二:连接


DE


,由题目条 件可得到


S



ABD

< br>?


S



ABC

< br>?




3


3


BF


S



ABD


1


1


1


2


1


?


?


,< /p>



S



ADE< /p>


?


S



ADC< /p>


?


?


S



ABC


?


,所以


FE


S



ADE


1


2


2


3


3


1


1


1


1


1


1


1


S



DEF


?


?


S



DEB


?


?


?


S


< br>BEC


?


?


?

< br>?


S



ABC

< br>?




2


2


3


2


3


2


12


2


1


1< /p>


5



S



CDE


?


?


?


S



ABC


?


.所以则四边形


DFEC


的面积等于




3


2


3


12



【巩固】如图,已 知


BD


?


DC



EC


?


2


A E


,三角形


ABC


的面积是

< p>
30


,求阴影部分面积


.


A


E


F


F


A


E


F


A


E




B


D


C


B


D


C


B


D


C



【解析】




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

< br>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



EC


?


2


AE


,三 角形


ABC


的面积是


30




1


1

< br>所以


S



ABE


?


S



ABC


?


10



S

< br>△


ABD


?


S

< br>△


ABC


?


15



3


2


S

S


AE


1


BD

根据燕尾定理,



ABF


?


?




ABF


?


?


1


,



S



CBF


EC


2


S


△< /p>


ACF


CD



1


所以


S



AB F


?


S



AB C


?


7.5



S



BFD


?


15


?


7.5


?


7.5




4


所以阴影部分面积是


30


?


10


?


7.5


?


12. 5




1









(


法二< /p>


)


连接


DE


,由 题目条件可得到


S



ABE

< p>
?


S



ABC

< p>
?


10




3


AF


S



ABE


1


1


1


2


?


?



S



BDE

?


S



BEC

?


?


S



ABC


?


10


,所以

< br>FD


S



BDE


1


2


2


3


page


2


of


18



1


1< /p>


1


1


1


1










S



DEF


?


?


S



DEA


?


?


?


S



ADC


?


?


?


?


S



ABC


?


2.5




2


2


3


2


3


2


2

< br>1











S



CDE


?


?


?


S



ABC


?


10


.所以阴影部分的面积为


12.5




3


2



【巩固 】


如图,


三角形


ABC


的面积是


200


cm


2



E



< p>
AC





D



BC


上,



AE


:


EC


?


3:5


,


BD

< p>
:


DC


?


2:3



AD



BE



交于点


F


.则四边形


DFEC


的面积等于





A


A


A


E


F


B


D


C


B


F


D


C


E


E

< br>B


D


F


C


【解析】




CF





S



ABF


BD

2


6


S


AE


3


6


?


?


?




ABF


?


?


?


,


< /p>


S



ACF


DC


3


9


S



CBF


EC


5


10


根据燕尾定理,



S

< br>△


ABF


?


6

< br>份,则


S



ACF


?


9



,

< br>S



BCF


?

< br>10


份,


S


< br>EFC


?


9


?

< br>所以


S


DCFE


?


200


?


(6


?

< p>
9


?


10)


?

< p>
(


5


45


3


份,


S



CDF

< p>
?


10


?


?


?


6


份,


3


?


5


8


2

?


3


45


45

?


6)


?


8


?


(


?


6)


?


93


(cm


2


)



8


8



【巩固】


如图,


已知

< br>BD


?


3


DC

< br>,


EC


?


2

AE



BE


CD


相交于点


O


,




ABC


被分成的


4


部分面积各占



AB C



面积的几分之几?



A


A


1


1

< br>E


2


4.5


D

< br>1


C


E


O


9


O


2


13.5

B


D


C


B


3



【解析】





CO


,



S



AEO


?


1


份,则其他部分的面积如图所示,所以

S



ABC


?

1


?


2


?


9


?


18


?


3 0


份,所以四部


1


2

< br>?


4.5


13


9


3


13.5


9


分按从小到大各 占



ABC


面积的

,



?


,


?


,


?


30


3 0


60


30


10


30


20



1


1


【巩固】


(


2007


年香港圣公会数学竞赛


)


如图所示,在



ABC


中,


CP


?


CB



CQ


?


CA



BQ



AP


相交于


2


3



X


,若



ABC


的面积为


6< /p>


,则



ABX


的 面积等于





C


C


Q


X

< p>
A


B


A


P


Q


X


B


C

P


Q


4


1


X


A


1


4


P< /p>


B











【解析】




法一:连接


PQ



1


1


2


1


1


由于


C P


?


CB



C Q


?


CA


,所以


S


V


ABQ


?


S


V


ABC



S


V


BPQ


?


S


V


BCQ


?


S


V


ABC




2


3


3


2


6


2


1


由蝴蝶 定理知,


AX


:


XP

< br>?


S


V


ABQ

< br>:


S


V


BPQ

< br>?


S


V


ABC

< br>:


S


V


ABC

< br>?


4:1




3


6



page


3


of


18



4


4< /p>


1


2


2


所以


S


V


ABX


?


S


V


ABP


?


?


S


V


ABC


?


S


V


ABC


?


?


6


?


2.4




5


5


2


5


5


方法二:连接


CX



S



CPX


?


1


份,根据燕尾定理标出其他部分面积,



所 以


S



ABX


?


6


?


(1


?


1


?


4


?


4)


?


4


?


2.4




【巩固】 如图,三角形


ABC


的面积是


1



BD


?


2


DC



CE


?


2


AE



AD



BE


相交于点


F


,请写出这


4


部分


的面积各是多少


?


A


E


F


B


D


C

< br>B


6


8


A


1


F


2


4


E


C


D



【解析】





CF


,设


S



AEF


?


1


份,则其他几部分面积可以有燕尾定理标出如图所示,所以


1


6


2


8


2


?


4


2


S



AEF


?


,


S



ABF


?


?


,


S



BDF


?


,


S


FDCE


?


?



21


21


7


21


21


7



【巩固】


如图,


E



AC


上,


D



BC


上,



AE


:


EC


?


2:3


,


B D


:


DC


?


1 :


2



AD



BE


交于点


F



四边形


DFEC


的面积等于


22


cm


2


,则三角形


ABC


的面积






A


A


A


1.6


E


2


F


2.4


1


2


C


D


E


F


B


D


C


B


F


D


E

< br>B


C


S


BD

1


S



ABF

AE


2


【解析】





CF


,

< br>根据燕尾定理,



ABF


?


?


?


,



?



S


< p>
ACF


DC


2


S



CBF


EC


3




S


< p>
BDF


?


1


< p>



S



DCF


?


2




S



ABF


?


2



S



AFC


?

4




S



AEF


?


4


?



,


S


△< /p>


EFC


?


4


?< /p>


所以


S



ABC


2


?


1.6



2


?


3


3


?


2.4



,


如图所标


,


所以


S


EFDC


?


2


?


2.4


?


4.4


,


S



ABC


?


2


?


3


?


4


?


9< /p>




2


?


3


?


22


?


4.4


?


9


?


45


(cm


2


)




【巩固】三角形


ABC


中,


C


是直角,已知

< p>
AC


?


2



CD


?


2



CB


?


3


< br>AM


?


BM


,那么三角形


AMN


(


阴影


部分< /p>


)


的面积为多少?


A


M


N


C


【解析】





BN




A


M


N


D


B


C< /p>


D


B




ABC


的面积为


3


?


2


?


2


?


3



根据燕尾定理,



ACN


:



ABN


?


CD


:

BD


?


2:1


< br>



page


4


of


18



同理



CBN


:



C AN


?


BM


:


AM


?


1:1





AMN


面积为

< br>1


份,则



MNB


的面积也是


1


份,所以


△< /p>


ANB


的面积是


1


?


1


?


2


份 ,而



ACN



面积就是


2


?


2

?


4


份,



CBN


也是


4


份,这样



ABC


的面积为


4


?


4


?


1

< p>
?


1


?


10


份,所以



AMN



面积为


3


?


10


?


1


?


0.3





【巩固】如 图,长方形


ABCD


的面积是


2


平方厘米,


EC


?


2


DE



F


是< /p>


DG


的中点.阴影部分的面积是多少


平方 厘米


?


A


F


B


G


D


E


C< /p>


B


B


A


A


3


F


3


G

< p>
1


D


D


E


F


x


2


y

3


y


x


C


E


G



C


【解析】




S



DEF


?


1


份,则根据燕尾定理其他面积如图所示

S


阴影


?


5


5


S



BCD


?


平方厘米


.


12


12



【例


2




如图所示,在四边形


ABCD


中,


AB


?


3


BE



AD


?


3


AF


,四边形


AEOF


的面积是


12


,那么平行四边



BODC


的面积为


________




A


F

< p>
2


E


B


O


C


D


B


E

1


A


4


O


6


F


8


D


6< /p>


C




【解析】





AO


,


BD


,


根据燕尾定理


S


< br>ABO


:


S


< br>BDO


?


AF


:


FD


?


1:


2


,


S



AOD


:


S



BOD


?


AE


:


BE


?


2


:1


,

< br>设


S



BEO

< br>?


1


,


则其他图形面积,如图所 标,所以


S


BODC


?


2


S


AEOF


?


2


?


12


?


24


.



【例


3




ABCD


是边长为


12


厘米的正方形,


E



F


分别是


AB



BC< /p>


边的中点,


AF



CE


交于


G


,则四边形


AGCD


的面积是


_________


平方厘米.



D


C


D


C


G


F


G


F


A


E

< br>B






【解析】





AC




S



AGC


G B





1< /p>


?


1


?


1



?


2


?

< p>
6


?


1


份,


根据燕尾定理得


S



AGB


?


1


份,


S< /p>



BGC


?


1< /p>


份,



S


正方形


?


A


E


B


份,


S


ADCG


?


3


?


1


?


4


份,所以


S


AD CG


?


12


2


?


6


?


4


?< /p>


96


(cm


2


)




【例


4




如图,正方形

< br>ABCD


的面积是


120


平方厘 米,


E



AB


的中点,


F



BC

的中点,四边形


BGHF




面积是


_____


平方厘米.




page


5


of


18



A


D< /p>


A


D


E


G


H


E


G


H

< p>


【解析】





BH


,


根据沙漏模型 得


BG


:


GD


?


1:


2


,



S



BHC


?


1


份,根据燕尾定理


S



CHD


?


2


份,


S



BHD


?


2


份,


1


2


7


7


1


?


2


?


2)


?


2


?


1 0


份,


S


BFHG

?


?


?


,所以

S


BFHG


?


120


?


10


?


?


14


(


平方厘米


).


因此


S


正方形


?


2


3


6


6



【例


5




如图所示,在

< br>△


ABC


中,


BE


:


EC


?


3:1

< p>


D



AE


的中点,那么


AF


:


FC< /p>


?





B


F


C






B


F


C


A


F


A


F


D


D


B


【解析】



< p>


CD




E


C


B


E

< br>C



由于


S


ABD


:


S


BED


?


1:1



S



BED


:


S



BCD


?


3:


4


,所以


S



ABD


:


S



BCD


?


3:


4




根据燕尾定理,


AF


:


FC< /p>


?


S



ABD< /p>


:


S



BCD< /p>


?


3:


4





【巩固】在


?


ABC


中,


BD


:


DC


?


3:


2




AE


:


EC


?


3:1


,求


OB


:


OE

?




A


A


O


B


【解析】





OC




E


D


C








O


B


D


E


C



因为


BD


:


DC


?


3:


2


,根据燕尾定理,

S


?


AOB


:

S


?


AOC


?

BD


:


BC


?

3:


2


,即


S

?


AOB


?


AE


:


EC


?

3:1


,所以


S


?


AOC


?


所以


OB

< p>
:


OE


?


S


?


AOB


:


S


?


AOE


3


S


?


AOC




2


4


3


3

< br>4


S


?


AOE

< br>.则


S


?


AOB


?


S


?


AOC


?


?


S


?

AOE


?


2


S

?


AOE



3


2


2


3


?


2


:1





【巩固】在


?


ABC


中,


BD


:

< br>DC


?


2:1




AE


:


EC


?


1:3


,求


OB

< p>
:


OE


?




A


E


O

< br>C


B


D




page


6


of


18



【解析】




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

< br>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


E


O


C



因为


BD


:


DC


?


2:1


,根 据燕尾定理,


S


?


AOB


:


S


?


AOC


?


BD


:


BC


?


2


:1


,即


S


?


AOB


?


2


S


?


AOC





AE


:


EC


?


1:3


,所以


S


?


AOC


?


4


S


?


AOE


.则


S


?

< p>
AOB


?


2


S

< p>
?


AOC


?


2

< p>
?


4


S


?


AOE


?


8


S


?


AOE




所以


OB


:


OE


?


S


?


AOB


:


S


?


AOE


?


8:1





【例


6





20 09


年清华附中入学测试题)如图,四边形


ABCD

< p>
是矩形,


E



F


分别是


AB



BC


上的点,且


1


1


A E


?


AB



C F


?


BC



A F



CE


相交于


G


,若矩形


ABCD


的面积为


120


,则


?


AEG



?


CGF



3


4


面积之和为












B


D


A


E


G


B


F


D


A


E


H


B


D


A

< br>E


D


G


F


C


B


G


F


C







【解析】



(



1


)


如图 ,过


F



CE


的平行线交


AB



H

< br>,则


EH


:


HB


?


CF


:


FB


?


1:3




1


所以


AE


?


EB


?


2


EH



AG


:


GF


?


AE


:


EH


?


2


,即


AG


?


2


GF


< br>


2


1


2


2


3


1


所以


S


?


AEG


?


?


?


S


?


AB F


?


?


?


S< /p>


X


ABCD


?


1 0




3


3< /p>


9


4


2


2


2


3


1


1

< p>


EG


?


HF

< p>
?


?


EC


?


EC


,故


CG


?

< p>
GE


,则


S


?

< p>
CGF


?


1


?

< p>
?


S


?


AEG

< p>
?


5




3


3


4


2

2


所以两三角形面积之和为


10


?


5


?


15


.< /p>



(



2


)


如上右图,连接


AC



BG




C



根据燕尾定理,

< br>S


?


ABG


:

< br>S


?


ACG


?

< br>BF


:


CF


?

< br>3:1



S


?

< br>BCG


:


S


?

< br>ACG


?


BE


:


AE


?


2


:1




1


S


?


ABC


?

S


X


ABCD


?

< br>60




2

3


1


2


1


所以


S


?


ABG


?



S


?


A BC


?


?


60


?


30



S


?


BCG


?



S


?


ABC


?


?


60


?


20




3


?


2


?


1


2


3


?


2


?


1


3


1


1


< br>S


?


AEG


?

< br>S


?


ABG


?

< br>10



S


?

CFG


?


S


?

BCG


?


5



3


4


所以两个三角形的面积之和 为


15





【例


7




如右图,三角形


ABC


中,

< p>
BD


:


DC


?

< p>
4:9



CE


:


EA


?


4:3


,求


AF


:


FB





page


7


of


18



A


F< /p>


B


O


D


E


C



【解析】




据燕尾定理得


S



AOB


:


S



AOC


?


BD


:


CD


?


4:9

?


12:


27

























S



AOB


:


S



BOC


?


AE


:< /p>


CE


?


3:


4< /p>


?


12:16



(都有



AOB


的面积要统一,所以找 最小公倍数)



所以


S



AOC


:


S



BOC


?


27:16


?


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,


BD


:


DC


?


3:


4



AE


:


CE


?


5:6


,求

AF


:


FB


.

< br>A


F


B


O


D


E


C



【解析】




据燕尾定理得


S



AOB


:


S



AOC


?


BD


:


CD


?


3:


4


?


15:


20

























S



AOB


:


S



BOC


?


AE


:


CE


?


5:


6


?< /p>


15:18



(都有


AOB


的面积要统一,所以找最小公倍数)



所以


S



AOC


:


S



BOC


?


20


:18


?


10


:9


?


AF


:


FB




【巩固】如图,


BD


:


DC


?


2:3


,


AE


:


CE


?


5:3


,



AF


:


BF


?



A


E


C


F


B


D


G


【解析】




据燕尾定 理有


S



ABG


:


S



ACG


?


2


:


3


?


10


:15


,


S



ABG


:


S



BCG


S



ACG


:


S



BCG


?


15:

6


?


5:


2


?


AF


:


BF




?


5:3


?


10


:


6


,


所以



【巩固】如右图,三角形


ABC


中,


BD


:


DC


?


2:3



EA


:


CE


?


5:


4


,求


AF


:


FB


.


A


F


B


O


D


E


C



【解析】




据燕尾定理得


S



AOB


:


S



AOC


?


BD


:


CD


?


2


:


3

< br>?


10


:15

























S



AOB


:


S



BOC


?


AE


:< /p>


CE


?


5:


4< /p>


?


10


:8


< /p>


(都有



AOB


的面积要统一,所以找最小公倍数)



所以

S



AOC


:

S



BOC


?

15:8


?


AF


:


FB




page


8


of


18



【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



“学而思杯”

< p>
六年级数学试题


)


如右图,


三角形


ABC


中,


AF


:


FB


?


BD


:


DC


?


CE


:


AE


?


3:


2



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


________< /p>


,三角



GHI


的面积为


______



< p>
A


E


F


H


B


G


I


D

C








A


E


F


H


B


G


I


D


C



【分析】





AH



BI



CG




2


2


2


AC


,故


S


?


ABE


?


S


?


ABC


?




5


5


5


根据燕尾定理,


S


?


ACG


:


S


?


ABG


?


CD

:


BD


?


2


:3



S


?


BCG


:


S


?


ABG


?


CE


:


EA


?


3:


2


,所以



4


9


S


?


ACG


:


S


?


ABG


:


S


?


BCG


?


4


:


6


:


9


,则


S


?


AC G


?



S


?< /p>


BCG


?



< /p>


19


19


2


2< /p>


4


8


那么


S


?


AGE


?


S


?


AGC


?


?


?




5


5


19


95


9


同样分析可得


S


?


AC H


?


,则


EG


:


EH


?


S


?


ACG


:


S


?


ACH


?


4


:


9



EG


:< /p>


EB


?


S


?


ACG


:


S


?


ACB


?


4


:19


,所以


19


EG


:


GH


:


HB


?


4:5:10


,同样分析可得


AG


:


GI


:


ID


?


10:5:


4




5


5


2


1


5


5


1


1


所以


S


?


BIE


?


S


?


BAE


?


?


?



S


?


GHI


?


S


?


BIE


?


?


?


< p>


10


10


5

< p>
5


19


19


5

< p>
19


由于


CE


:


AE


?


3:


2


,所以


AE


?



【巩固】



如右图,三角形

< p>
ABC


中,


AF


:


FB


?


BD


:


DC


?


CE


:


AE


?


3:


2


,且三角形


GHI


的面积是

< br>1


,求三角形


ABC


的面积.< /p>



A


A


F


I


B


H


G

< p>
D


E


F


I


C


B


H


G

D


E


C



【解析】





BG



S



AGC


?


6




根据燕尾定理,


S

< br>△


AGC


:


S

< br>△


BGC


?


AF


:


FB


?


3:


2


?


6


:

4



S



ABG


:


S



AGC


?


BD


:


DC


?


3:


2


?


9


:


6



S


6



S



BGC


?


4


(



)



S



ABG


?


9


(



)




S


< br>ABC


?


19


(



)


,因此



AGC


?


,


S



ABC


19


同理连接


AI



CH



所以


S



ABH< /p>


6


S


6


?


,



BIC


?


,


S



ABC


19


S



ABC< /p>


19


S



GHI


19


?


6


?< /p>


6


?


6


1



?


?


S

< p>


ABC


19


19


三角形


GHI


的面积是


1


,所以三角形


ABC


的面积是


19





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