中考幾何進階 11 輔助線法則(11)一道求面積的題
題: 已知長方形ABCD面積是36,E、F分别是AB、BC中點;BD、DF分别交CE于G、H,求陰影面積。
〖分析〗
先把殘餘的四方形劃分成三角形:連接DE、BH。不建議AG和FG,因為圖形中有相似三角形,要利用這個條件,因為面積比無非就是和線段比發生關系。各三角形标号如圖,便于講解。
見圖,②+③和⑤這兩個三角形相似(∵AB∥CD),相似比k=CD∶EB=2。這個是關鍵。
由等積模型易知,S(△BDF)=S(□ABCD)/4==9;顯然需要求得③号的面積:陰影面積=S(△BDF)-S(③)。
由平行四邊形等積模型,②+③+④這個三角形面積是□ABCD的一半:S(②+③+④)=S(□ABCD)/2=18。這樣,或者求出②或④的面積,或者求出它們與③的面積比。
先看④,顯然S(④+⑤)=S(□ABCD)/4=9;而且S(④)∶S(⑤)=k=2,解得:S(⑤)=3,S(④)=6。
接下來就得解決②号的面積問題了。看不出能直接求②号面積的途徑,所以尋求②與③号的面積比,這必然要通過“中介”。所謂中介者,既要與②号有關系,又要與③号有關系。
一個明顯的中介是⑤号,S(②+③)∶S(⑤)=k^2,S(②+③)=4 S(⑤)=12,又拐到要求②号面積,由前分析,此路不通。
另一個可能的中介是①号。在①+②+③這個三角形中,由燕尾定理可知:S(①+③)∶S(②)=BF∶FC=1,即S(①+③)=S(②)。
這就要求尋找①和③的面積比(顯然直接求①号面積困難程度等同于②)。而在③+①三角形中,再由燕尾定理,S(③)∶S(①)=k;即S(③)=2 S(①),聯合S(①+③)=S(②)可解得S(②)=3 S(③)/2。
好了,問題解決了。回到S(②+③+④)=S(□ABCD)/2=18,把S(②)=3 S(③)/2和S(④)=6代入,解得S(③)=12/5。
最後,陰影面積=S(△BDF)-S(③)且S(△BDF)=S(□ABCD)/4=9(見前),解得:陰影面積=21/5=4.2。
另:附帶可解得,GH∶HC=S(③)∶S(②)=2:3,以及DH∶HF=4:1。所以,可以體會一下由面積比求得線段比,何時可以走這條路。
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