(4)相似模型1、相似三角形:形状相同、大小不相等的两个三角形相似;2、寻找相似模型的大前提是平行线:平行于三角形一边的直线和其他两边或两边延长线相交,所构成的三角形与原三角形相似。
3、相似三角形性质:①相似三角形的一切对应线段(对应高、对应边)的比等于相似比;②相似三角形周长的比等于相似比;③相似三角形面积的比等于相似比的平方。
相似模型大致分为金字塔模型、沙漏模型这两大类,注意这两大类中都含有DE BC ∥。
(一)金字塔模型 (二) 沙漏模型结论:因为DE BC ∥,所以ADE ABC △∽△,则①AD AE DE==;②22::ADE ABC S S AD AB =△△。
②::ABO BCO S S AE EC =△△;ED C BA E DCB A③::ACO BCO S S AF FB =△△。
二、五大模型经典例题详解 (1)等积变换模型例1、图中的E F G 、、分别是正方形ABCD 三条边的三等分点,如果正方形的边长是12,那么阴影部分的面积是多少?GFE D CBA解析:把另外三个三等分点标出之后,正方形的3条边AB BC CD 、、就被分成了相等的三段。
把点H 和这些分点、正方形的顶点连接,这样就把整个正方形分割成了9个形状各不相同的三角形,同时我们把空白部分的6个三角形按顺时针标记1~6。
这9个三角形的底边都是正方形边长的三分之一;阴影部分被分割成了其中的3个三角形。
根据等积变换模型可知,CD 边上的阴影三角形的面积与第1、2个三角形相等;BC 边上的阴影三角形与第3、4个三角形相等;AB 边上的阴影三角形与第5、6个三角形相等。
因此,阴影面积是空白面积的二分之一,是正方形面积的三分之一,即:12×12÷3=48。
例2、如图所示,Q E P M 、、、分别为直角梯形ABCD 两边AB CD 、上的点,且DQ CP ME 、、彼此平行,已知5753AD BC AE EB ====、、、,求阴影部分三角形PQM 的面积。
解析:如图所示,连接CE DE 、,由于DQ ME 、平行,根据同底等高知,QME DME S S =△△; 同理根据BC ME 、平行,有PME CME S S =△△;所以PQM CDE S S =△△。
由于四边形ABCD 为直角梯形, 所以()()1115753553725222CDE ADE BCE ABCD S S S S =--=++-⨯⨯-⨯⨯=△△△梯形, 即阴影三角形PQM 的面积为25。
(2)鸟头(共角)定理模型例1、如图所示,平行四边形ABCD ,BE AB =、2CF CB =、3GD DC =、4HA AD =,平行四边形ABCD 的面积为2,求平行四边形ABCD 与四边形EFGH 的面积比。
P Q MED C B A A B CD EMQ P解析:如图所示,连接AC BD 、,由于在ABC EBF △、△中,ABC ∠与EBF ∠互补,根据鸟头定理有111133ABC EBF S AB BC S BE BF ⋅⨯===⋅⨯△△; 因为112ABC ABCD S S ==△平行四边形,所以3EBF S =△; 同理可得:428AEH S =⨯=△、428GCF S =⨯=△、5315DHG S =⨯=△。
所以2218815323618ABCD EBFS S ===++++平行四边形四边形。
例2、如图所示,ABC △的面积为1,54BC BD AC EC DG GS SE ====、、、AF FG =,求FGS △的面积。
解析:首先根据等积变换模型知,FGS FES EAF EGF S S S S ==△△△△、, 所以4AGE FGS S S =△△。
根据鸟头模型有32213AGE CDE S AE GE S CE DE ⋅⨯===⋅⨯△△,所以2CDE FGS S S =△△; 21211AGD FGS S AG DG S FG SG ⋅⨯===⋅⨯△△,所以2AGD FGS S S =△△;所以8ACD FGS S S =△△; CH F EDGB ACHF EDGBA111144ADB ACD S AD BD S AD DC ⋅⨯===⋅⨯△△,所以2ADB FGS S S =△△;所以10ABC FGS S S =△△, 即110FGS S =△。
(3)蝴蝶模型例1、如图,正六边形面积为1,那么阴影部分面积为多少?解析:如图所示,连接阴影四边形的对角线,此时正六边形被平分成两半。
设AOB S △的面积为1份,根据正六边形的特殊性质知,2BC AD =,再根据梯形蝴蝶定理,标出各个三角形所占份数,所以整个正六边形被分成了18份,阴影部分占其中的8份,即阴影部分面积为841189⨯=。
例2、如图,长方形ABCD 被CE 、DF 分成四块,已知其中3块的面积分别为2、5、8平方厘米,求余下的四边形OFBC 的面积。
解析:如图所示,连接DE CF 、。
在梯形EDCF 中,根据梯形蝴蝶定理知,EOD FOC S S =△△,2816EOD FOC EOF DOC S S S S ⨯=⨯=⨯=△△△△,即4EOD FOC S S ==△△,所以8412ECD S =+=△,12224ABCD S =⨯=长方形,245289OFBC S =---=四边形。
12244221O D C BA 2?85O F EDC BA 2?85O F ED CBA例3、如图,已知正方形ABCD 的边长为10厘米,E 为AD 的中点,F 为CE 的中点,G 为BF 的中点,求三角形BDG 的面积。
解析:设BD 与CE 的交点为O ,连接BE DF 、。
在梯形BCDE 中,由梯形蝴蝶定理知,::BED BCD EO CO S S =△△,而1142BED BCD ABCD ABCD S S S S ==△△正方形正方形、,所以:1:2EO CO =。
又因为F 为CE 的中点,所以:2:1EO FO =。
在四边形BFDE 中,由蝴蝶定理知,::2:1BED BFD EO FO S S ==△△, 所以1148BFD BED ABCD S S S ==△△正方形。
所以1111010 6.2521616BDGBFD ABCD S S S ===⨯⨯=△△正方形(平方厘米)。
(4)相似模型例1、如图,正方形的面积为1,E F 、分别为AB BD 、的中点,13GC FC =,求阴影部分的面积。
解析:如图所示,作FH 垂直BC 于点H ,GI 垂直BC 于点I ,根据金字塔模型知,::1:3CI CH CG CF ==;因为F 是BD 的中点,所以CH BH =,:1:6CI CB =,即():61:65:6BI BC =-=,所以115522624BEG S =⨯⨯=△。
GFED CBAGOFEDCBA例2、如图,长方形ABCD ,E 为AD 的中点,AF 与BD BE 、分别交于G 和H ,OE 垂直于AD ,交AD 于E 点,交AF 于O 点,已知5AH =,3HF =,求AG 的长。
解析:根据长方形的性质知,AB DF ∥, 再根据沙漏模型知::5:3AB DF AH HF ==,又因为E 为AD 的中点,所以:1:2OE FD =,所以3:5:10:32AB OE ==。
利用相似三角形性质可得:::10:3AG DO AB OE ==,∵()11=53422AO AF =⨯⨯+=,∴104041313AG =⨯=。
(5)燕尾模型例1、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,求四边形BGHF 的面积。
解析:如图,连接BH 。
由于BE 与CD 平行, 根据沙漏模型知,::1:2BG GD BE CD ==。
现设1BHC S =△份,根据燕尾模型知,2DHC S =△份,2BHD S =△份。
因此整个正方形ABCD 就是:(1+2+2)×2=10(份)。
四边形BGHF 占:11712236⨯+⨯=(份)。
所以712010146BGHF S =÷⨯=四边形(平方厘米)。
OGHFE DC BA BCD EFGH A BCDEFGH A例2、如图,在ABC △中,2BD DA =、2CE EB =、2AF FC =,那么ABC △的面积是阴影GHI △面积的几倍?解析:连接AI ,根据燕尾模型知,::1:2BCI ABI S S FC AF ==△△,::2:1BCI ACI S S BD DA ==△△,所以::1:2:4ACI BCI ABI S S S =△△△,那么221247BCI ABC ABC S S S ==++△△△。
同理可知27ACG ABC S S =△△、27ABH ABC S S =△△。
所以211377ABC ABC GHI S S S ⎛⎫=-⨯= ⎪⎝⎭△△阴影△,即ABC △的面积是阴影GHI △面积的7倍。
例3、如图,在ABC △中,点D 是AC 的中点,点E F 、是BC 的三等分点,若ABC △的面积是1,求四边形CDMF 的面积。
解析:如图,连接CM CN 、。
根据燕尾模型知,::2:1ABM ACM S S BF CF ==△△, 而2ACM ADM S S =△△,所以24ABM ACM ADM S S S ==△△△,即4BM DM =。
所以根据鸟头模型知,4285315BMF BCD S BM BF S BD BC ⨯⨯===⨯⨯△△, 即88141515215BMF BCD S S ==⨯=△△。
所以14721530BCD BMF CDMF S S S =-=-=△△四边形。
IHGFEDCBA IHGF EDCBA M NFEDC BA MNFE DC BA三、巩固练习1、如图,在MON ∠的两边上分别有A C E 、、,B D F 、、六个点,并OAB △、ABC △、BCD △、CDE △、DEF △的面积都等于1,求DCF △的面积。
2、如下图,ABCD 为平行四边形,EF 平行AC ,如果ADE △的面积为4平方厘米,求三角形CDF 的面积。
3、如下图,在三角形ABC 中,2BD AD =,2AG CG =,BE EF FC ==,求四边形DGFE 的面积占三角形ABC 的几分之几?OMNFED C BA FEDCBAGFEDCBA4、如图,四边形EFGH 的面积是66平方米,EA AB =、CB BF =、DC CG =、HD DA =,求四边形ABCD 的面积。
5、边长为1的正方形ABCD 中,2BE EC =、FC DF =,求三角形AGE 的面积。
6、如图,一个长方形被一些直线分成了若干个小块,已知三角形ADG 的面积为11,三角形BCH 的面积为23,求四边形EGFH 的面积。