而在小學奧數中,關于面積的計算,大多數都可以通過五大面積模型的轉換完成。
一、等積模型
①等底等高的兩個三角形面積相等;
②兩個三角形高相等,面積比等于它們的底之比;兩個三角形底相等,面積比等于它們的高之比;即:S1:S2=a:b
③夾在一組平行線之間的等積變形。
即:如果直線AB和CD平行,那麼三角形ACD的面積=三角形BCD的面積;換一個角度,如果三角形ACD的面積=三角形BCD的面積,那麼直線AB和CD平行。
④等底等高的兩個平行四邊形面積相等(長方形和正方形可以看作特殊的平行四邊形);
⑤三角形面積等于與它等底等高的平行四邊形面積的一半;
⑥兩個平行四邊形高相等,面積比等于它們的底之比;兩個平行四邊形底相等,面積比等于它們的高之比。
二、鳥頭定理
兩個三角形中有一個角相等或互補,這兩個三角形叫做共角三角形。
共角三角形的面積比等于對應角(相等角或互補角)兩夾邊的乘積之比。
如下圖,在三角形ABC中,D,E分别是AB,AC上的點(圖1);或D在BA的延長線上,E在AC上(圖2)。那麼三角形ABC:三角形ADE=(ABXAC):(ADXAE)
三、蝶形定理
任意四邊形中的比例關系(“蝶形定理”):
1、S1:S2=S4:S3或S1XS3=S2XS4;2、AO:OC=(S1 S2):(S3 S4)
蝶形定理為我們提供了解決不規則四邊形的面積問題的一個途徑.通過構造模型,一方面可以使不規則四邊形的面積關系與四邊形内的三角形相聯系;另一方面,也可以得到與面積對應的對角線的比例關系.
梯形中比例關系(“梯形蝶形定理”):
四、相似模型
所謂的相似三角形,就是形狀相同,大小不同的三角形(隻要其形狀不改變,不論大小怎樣改變它們都相似),與相似三角形相關的常用的性質及定理如下:
⑴相似三角形的一切對應線段的長度成比例,并且這個比例等于它們的相似比;
⑵相似三角形的面積比等于它們相似比的平方;
⑶連接三角形兩邊中點的線段叫做三角形的中位線.
三角形中位線定理:三角形的中位線長等于它所對應的底邊長的一半.
相似三角形模型,給我們提供了三角形之間的邊與面積關系相互轉化的工具.
在小學奧數裡,出現最多的情況是因為兩條平行線而出現的相似三角形.
五、共邊定理(燕尾模型和風筝模型)
在三角形ABC中,AD,BE,CF相交與同一點O,那麼三角形ABO:三角形ACO=BD:DC。
上述定理給出了一個新的轉化面積比與線段比的手段,因為三角形ABO和三角形ACO的形狀很象燕子的尾巴,所以這個定理被稱為燕尾定理.該定理在許多幾何題目中都有着廣泛的運用,它的特殊性在于,它可以存在于任何一個三角形之中,為三角形中的三角形面積對應底邊之間提供互相聯系的途徑。
六、典型例題解析:
例一、如圖所示,正方形ABCD的邊長為8厘米,長方形EBGF的長BG為10厘米,那麼長方形的寬為幾厘米?
例二、長方形ABCD的面積為36平方厘米,E、F、G為各邊中點,H為AD
邊上任意一點,問陰影部分面積是多少?
例三、在邊長為6厘米的正方形ABCD内任取一點,将正方形的一組對邊二等分,另一組對邊三等分,分别與P點連接,求陰影部分面積。
例四、如圖所示,長方形ABCD内的陰影部分的面積之和為70,AB=8,AD=15,四邊形EFGO的面積為
例五、如圖,長方形ABCD的面積是2平方厘米,EC=2DE,F是DG的中點.陰影部分的面積是多少平方厘米?