小学奥数五大几何模型汇总,学会他,轻快搞定考试!

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几何作为数学学习中不可或缺的内容,贯穿于小学、初中、高中乃至大学的数学中,而在小学阶段,平面几何又是小初考试必考内容,往往以大题的形式出现,在近几年小初考试中所占比例达到30%-40%,而且涉及到的知识难度也有逐年增大的趋势。





虽然几何题形式多样,但通过总结归纳,掌握基本的几何模型,便能有助于办理更多新题、难题,这里,我们便一起探究小初常考模型:


       





等 积 模型

一、等积模型

①等底等高的两个三角形面积相当;

②两个三角形高相等,面积比即是它们的底之比;

两个三角形底相等,面积比即是它们的高之比;

如右图

③夹在一组平行线之间的等积变形,如下图;


反之,如果,

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则可知直线ab平行cd于.

④等底等高的两个平行四边形面积相等(长方形和正方形不妨看作特殊的平行四边形);

⑤三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半;

⑥两个平行四边形高相等,面积比等于它们的底之比;两个平行四边形底相等,面积比等于它们的高之



典型例题:

例1:如图,正方形ABCD与正方形CEFG相连,正方形ABCD的边长为8厘米,求三角形ADG的面积?

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点拨连接AC做辅助线。

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解析

S△ADG与S△ADC的同底同高,则S△ADG与S△ADC的面积相等;

故S△ADG=S△ADC=8×8÷2=32平方厘米。

蝶形定理

二、蝶形定理

1. 任意四边形中的比例关系(“蝶形定理”):

     S1:S2=S4:S3或S1×S3=S2×S4

      AO:OC=S1:S4=S2:S3=(S1+S2):(S4+S3)

    

蝶形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.

2. 梯形中比例关系(“梯形蝶形定理”):

S1:S2=a2:b2

S1:S3:S2:S4=a2:b2:ab

s的对应份数为(a+b)2



典型例题:

例2:求下图阴影部分面积:

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点 拨:如何将阴影部分面积转化为我们熟悉并且容易求的图形面积,就需要我们构造蝴蝶模型。

解 析:连接AC,AC与EG都为正方形对角线

      所以:AC∥HG

      故四边形ACGH为梯形(梯形是指只有一组对边平行的四边形)

      △AMH和△CMG是梯形中的两翼,梯形蝴蝶模型中,两翼面积相等

      因此,S△AMH=S△CMG

      阴影部分面积转化为S△CHG=¼S正方形=¼×6×6=9

 燕 尾 模 型 

从三角形一个顶点向对边上任意一点上画线段,在线段上任取一点组成的图形面积也会有如下关系:


S△ABO:S△ACO

=S△OBD:S△OCD

=S△ABD:S△ACD

=BD:CD

题目经常会出现隐藏的燕尾模型,需要我们去构造燕尾,并且可能会有两个燕尾综合考察。

1、已知两外比: 

(1)先设面积最小的一块

(2)两个比交替使用

2、已知一外比一内比

(1)先设完整的“尾巴”

(2)两个比交替使用

典型例题:

例3:S△ABC=12,D点为三等分点,E点为平分点,BD=1,DC=2,AE=1,求阴影部分面积:



点 拨:在三角形中,如果用不了公式、割补等办法求面积,可尝试用模型求解。如果边上分点与顶点连线考虑燕尾模型。一般用标份数方法。

解 析:连接FC

已知BD:DC=1:2 (两外比)→S△BDF:S△CDF=1:2

设S△BDF为1份,S△CDF为2份

AE:EC=1:1  →  S△ABF:S△CBF=1:1

又因为S△BFC为3份,所以S△ABF为3份

BD:DC=1:2   →  S△ABF:S△AFC=1:2

因为S△ABF为3份,所以S△AFC为6份

AE:EC=1:1  →  S△AEF:S△ECF=1:1=3份:3份

由图将三角形分为3+3+3+1+2=12份

12÷12×4=4     阴影部分面积是4份

 鸟 头 模 型

两个三角形中有一个角相等或互补,这两个三角形叫做共角三角形。

共角三角形常见图形有:




共角三角形的面积比等于对应角(相等角或互补角)两夹边的乘积之比。

例5:如图,已知三角形ABC面积为1,延长AB至D,使BD=AB,延长BC至E,使CE=2BC,延长CA至F,使AF=3AC,求三角形DEF的面积。


点 拨:已知三角形ABC与其他未知的三个三角形都分别组成了鸟头模型,并且知道线段的比例关系,可用鸟头模型解题。

解 析


 相似模型

(一)金字塔模型



①;


②:

所谓的相似三角形,就是形状相同,大小不同的三角形(只要其形状不改变,不论大小怎样改变它们都相似),与相似三角形相关的常用的性质及定理如下:

⑴相似三角形的一切对应线段的长度成比例,并且这个比例等于它们的相似比;

⑵相似三角形的面积比等于它们相似比的平方;

⑶连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.

三角形中位线定理:三角形的中位线长等于它所对应的底边长的一半.

相似三角形模型,给我们提供了三角形之间的边与面积关系相互转化的工具.

在小学奥数里,出现最多的情况是因为两条平行线而出现的相似三角形.

典型例题:

例4

如图是由边长分别为5厘米和4厘米的两个正方形拼成,图中阴影部分的面积是多少平方厘米?


点 拨解:因为图形是由两个正方形拼成的,所以AHCD,所以可得三角形AHG与三角形CDG相似,相似比是AHCD=5:4,

解 析

据此可得HGGC=5:4,所以HGHC=5:9,

所以HG5/9×5=9/25(厘米),

则:GF9/25﹣(54)=16/9(厘米),

所以阴影部分的面积是:9/16×4÷29/32(平方厘米),


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