蝴蝶模型
一、蝴蝶模型与任意四边形
S1S2S3S4 在任意四边形中,两对角线将四边形分成四个三角形,两组相对三角形面积之积相等。
推导:由等积变形模型可知:
SAOBAO SBOCOCSAODAO SCODOCSAOBSAOD SBOCSCODS1S4 S3S2即S1S2S3S4
二、蝴蝶模型与梯形 ① ②
S1S2S3S4 S1S2
推导:① 同上
② 过点A作三角形ABC的高h1,过点D作
△BCD的高h2 AD//BC
h1h2(两平行线之间高相等)
1 SABCBCh1
21 SBDCBCh2
2 SABCSBDC S1S3S2S3 S1S2
三、蝴蝶模型与平行四边形 (一) ① S1S2S3S4 ② S1S2S3S4
推导:① 同上
② SABCSBCD SBCDSACD (同底等高) S1S4S2S4 S4S2S3S2 S1S2 S3S4 OBOD OAOC S1S3 S2S4
(二)S1S2S3S4 即:对角平行四边形面积乘积相等
(在平行四边形ABCD内作两条分别平行于两组相对边的线段GH、EF)
推导:连接GE、EH、HF、FG,过点E作EM垂直于GH于点M
1 SOGEOGEM
2 S平行四边形S1OGEM SOGE1S1 2
同理可得:SOGF111S3 SOFHS2 SEOHS4 222 由蝴蝶定理可知:SOGESOFHSOGFSEOH
1111 S1S2S3S4
2222 S1S2S3S4 四、蝴蝶模型与长方形
(一) ① S1S2S3S4 ② S1S2S3S4
(二)S1S2S3S4 即:对角长方形面积乘积相等
五、蝴蝶模型与正方形
“子母图”——两共线相邻的正方形
在上面两个图形中,每组正方形的对角线均互相平行,即a//b、c//d 重要结论:两共线相邻的正方形对角线互相平行。
例1:如下图所示,在梯形ABCD中,对角线BD,AC相交于点O,△AOD的面积是6,△AOB的面积是4,那么梯形ABCD的面积是多少?
分析:梯形ABCD是四个三角形面积的总和,现已经知道两个三角形的面积,由蝴蝶定理容易求出三角形BOC和三角形DOC的面积,进而可以求出梯形ABCD的面积。
解:由蝴蝶定理可知:S∆BOC=S∆AOD=6 ∴S∆DOC=6×6÷4=9
∴梯形ABCD的面积是9+6+4+6=25 答:梯形ABCD的面积是25。
例2:如图,求阴影部分的面积。(单位cm2)
分析:由长方形中的蝴蝶定理“对角长方形面积乘积相等”,可直接求出阴影部分的面积。
解:S阴影=28×6÷12=14(cm2) 答:阴影部分的面积为14平方厘米。
C A 6 4 O D B 28 12 6 例3:下图是两个正方形,大正方形边长是8,小正方形边长是6,求图中阴影部分的面积。(单位:厘米)
分析:图中阴影部分的面积不能通过面积公式直接得出,因此要将其转化为容易算的部分。由“子母图中对角线互相平行”这一重要结论可知,连接AC,所以AC平行于GE,由梯形的蝴蝶定理可知,三角形AOG和三角形COE面积相等,因此,阴影部分的面积就等于三角形GCE的面积,即小正方形面积的一半。
D A 解:连接AC
G F
∵AC∥GE
O ∴由梯形的蝴蝶定理可知:S∆AOG=S∆COE
B E C 1
∴S阴=S∆COE+S∆GOE=S∆GCE=2×6×6=18(cm2)
答:阴影部分的面积为18平方厘米。
练习题
1. 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6.92平方千米的陆地和人工湖组成,则人工湖的面积是多少平方千米?
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。
3. 如图,在长方形ABCD中,△ABP的面积为30 cm2,△CDQ的面积为80 cm2,求阴影部分的面积。
4. 如图,四边形ABCG和CDEF都是正方形,DC等于12厘米,CB等于10厘米,求阴影部分的面积。