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。