添輔助線求面積(一)
【例題分析】
一. 閱讀思考
例1. 圖中線段AF與平行四邊形ABCD的CD邊交于E點,如果三角形DEF的面積為6平方厘米,請你算一算三角形BCE的面積。
分析與解答:從原圖上看,三角形DEF和三角形BCE之間沒有任何聯(lián)系。如果能借助第三個圖形,使它們聯(lián)系起來就可以使問題得到解決。這時,我們就要添“輔助線”來幫助解決問題。但是,輔助線不能亂添,如果添上后不能使兩個三角形產(chǎn)生聯(lián)系,就沒有意義了。
從圖中可以看出ABCD是平行四邊形,所以AB與CD平行,AD和BC平行。如果我們連接A和C,就可以看出:
所以
所以
例2. 在下圖中,四邊形ABCD的對角線AC和BD相交于E,AF=CE,DE=BG,如果四邊形ABCD的面積是25平方厘米,請算算三角形EFG的面積。
分析與解答:從圖中可以看出,AC和BD把四邊形分成了四個三角形,我們可以添上輔助線,來利用“三角形等底等高面積相等”這一關系。
連接AG和CG
因為DE=BG,所以
又因為
也就是說,
例3. 在平行四邊形ABCD中,AC為對角線,EF平行AC。如果三角形AED的面積為10平方厘米,求三角形CDF的面積。
分析與解答:既然是求三角形的面積,我們就應該利用“三角形”等底等高面積相等這一知識。
通過連接AF和CE,可以看出
又因為
所以
所以三角形CDF和三角形AED的面積相等,都是10平方厘米。
同學們,你們能想出一個更簡便的思路嗎?
例4. 在三角形ADE中,BD=3AB,CE=5AC,求三角形ADE是三角形ABC的多少倍?
分析與解答:要解答這道題,我們可以添上一條輔助線,也就是連接BE。
添上輔助線后,可以看出:
所以
同理,可知因為
所以
二. 嘗試體驗
1. 在圖中,AD=AB,BE=2BC,CF=3AC。如果三角形ABC的面積是4個面積單位,那么三角形DEF的面積是多少?
2. 如圖,四邊形ABCD的面積是2平方米,AB=AE,BC=BF,DC=CG,AD=DH,求四邊形EFGH的面積。
3. 矩形ABCD的面積是72平方分米,E、F、G分別是邊AB、BC、CD的中點,H為AD邊上任意一點,求陰影部分的面積是多少?
4. 在圖中,ABCD是邊長18厘米的正方形,E和F分別是BC和CD的中點,DE和BF交于O。求四邊形ABOD的面積。
參考答案:
1. 在圖中,AD=AB,BE=2BC,CF=3AC。如果三角形ABC的面積是4個面積單位,那么三角形DEF的面積是多少?
答:72個面積單位
2. 如圖,四邊形ABCD的面積是2平方米,AB=AE,BC=BF,DC=CG,AD=DH,求四邊形EFGH的面積。
答:10平方米
3. 矩形ABCD的面積是72平方分米,E、F、G分別是邊AB、BC、CD的中點,H為AD邊上任意一點,求陰影部分的面積是多少?
答:36平方分米
4. 在圖中,ABCD是邊長18厘米的正方形,E和F分別是BC和CD的中點,DE和BF交于O。求四邊形ABOD的面積。
答:216平方厘米
【模擬試題】(答題時間:25分鐘)
1、E是長方形ABCD中AB邊的中點,CE和BD交于F。如果三角形EBF的面積是1平方厘米,那么長方形ABCD的面積是多少平方厘米?
2、如圖所示,ABCD是7×4的長方形,DEFG是10×2的長方形,求三角形BCO與三角形EFO的面積之差。
3、(2004·第2屆“希望杯”)
將長15厘米,寬9厘米的長方形的長和寬都分成三等份,長方形內任意一點與分點及頂點連結,如圖所示,則陰影部分的面積是__________平方厘米。
4、如下圖所示,已知三角形ABC面積為1,延長AB至D,使BD=AB,延長BC至E,使CE=2BC,延長CA至F,使AF=3AC,求三角形DEF的面積。
【試題答案】
1、[思路剖析]
先畫出圖形,如下圖所示。
現(xiàn)在的圖形里沒有等底或等高的現(xiàn)象,需要連接一些線段,出現(xiàn)等底或等高的圖形,當然,最好是三角形。
很容易想到連AF,出現(xiàn)了等底等高的兩個三角形△AEF、△BEF,面積都是1平方厘米。但這兩個三角形現(xiàn)在都很難與所求的長方形面積有什么明顯的關系。
連AC,交BD于O點,注意O點是AC、BD的中點?,F(xiàn)在又有了兩個等底等高三角形△AOF、△COF,只是這兩個三角形的面積現(xiàn)在不知道。
其實,△COF與△BEF面積相等,可以從兩個角度得到:
第一,△AOB、△ACE面積都是△ABC的一半,即△AOB面積=△ACE面積,考慮它們各自減去二者的公共部分:四邊形AOFE,剩下的部分面積仍然應該相等,即各自剩下的是△COF與△BEF,面積相等,是1平方厘米。
第二,觀察△COB與△BEC,如果把BC作為兩個三角形的底邊,它們就是等底三角形,再考慮相對這條底邊的高,都等于長方形邊AB的一半,即高相等,△COB與△BEC是等底等高三角形,面積相等,減去共同部分△BFC,剩下的部分面積仍然應該相等,即各自剩下的是△COF與△BEF,面積相等,是1平方厘米。
這樣,△AOF、△AEF、△BEF面積相等,都是1平方厘米,△AOB的面積就是1+1+1=3(平方厘米),很容易發(fā)現(xiàn),所求長方形面積是△AOB的面積的4倍,因此所求長方形面積為3×4=12(平方厘米)。
[解答]
連結AF,兩個三角形△AEF、△BEF等底等高,面積都是1平方厘米。
連結AC,交BD于O點,O點是AC、BD的中點?!?/span>AOF、△COF是等底等高三角形,面積相等。
因為△AOB、△ACE面積都是△ABC的一半(△AOB面積=△ACE面積),各自減去四邊形AOFE,剩下的部分是△COF與△BEF,面積相等,是1平方厘米。
△AOF、△AEF、△BEF面積相等,都是1平方厘米,△AOB的面積就是1+1+1=3(平方厘米),所求長方形面積是△AOB面積的4倍,因此所求長方形面積為3×4=12(平方厘米)。
答:長方形ABCD的面積是12平方厘米。
2、[思路剖析]
直接求出三角形BCO與三角形EFO的面積之差,不太容易做到。如果利用差不變性質,將所求面積之差轉化為另外兩個圖形的面積之差,而這兩個圖形的面積之差容易求出,那么問題就解決了。
[解答]
解法一:連結B、E(見圖1)。三角形BCO與三角形EFO都加上三角形BEO,則原來的問題轉化為求三角形BEC與三角形BEF的面積之差。所求為
圖1 圖2
4×(10-7)÷2-2×(10-7)÷2=3
解法二:連結C、F(見圖2)。三角形BCO與三角形EFO都加上三角形CFO,則原來的問題轉化為求三角形BCF與三角形ECF的面積之差。所求為
4×(10-7)÷2-2×(10-7)÷2=3
解法三:延長BC交GF于H(見圖1)。三角形BCO與三角形EFO都加上梯形COFH,則原來的問題轉化為求三角形BHF與矩形CEFH的面積之差。所求為
(4+2)×(10-7)÷2-2×(10-7)=3
解法四:延長AB、FE交于H(見圖2)。三角形BCO與三角形EFO都加上梯形BHEO,則原來的問題轉化為求矩形BHEC與直角三角形BHF的面積之差。所求為
4×(10-7)-(10-7)×(4+2)÷2=3
答:三角形BCO與三角形EFO的面積之差為3。
3、[思路剖析]
分別求各陰影部分面積,再將兩部分面積相加。
[解答]
如圖所示,過所有三角形的公共頂點分別向長方形的四條邊作垂線,它們的長分別為
右上方陰影部分的面積是
所以陰影部分的總面積是
4、[思路剖析]
本題無法直接求出三角形DEF的面積,應找到其與三角形ABC面積之間的關系,根據(jù)BD=AB,CE=2BC,AF=3AC發(fā)現(xiàn),可以分別以BD、CE、AF為底,作與三角形ABC同高的三角形,通過觀察容易想到連結CD、AE,如下圖所示,這樣可通過各個三角形與小三角形ABC面積之間的關系,求得大三角形DEF的面積。
[解答]
連結CD、AE,如圖所示,因為△ABC與△BDC共頂點C,且AB=BD,所以
因為△ABC與△ACE共頂點A,且CE=2BC,所以
因為△AEF與△ACE共頂點E,且AF=3AC,所以
因為△ADC與△AFD共頂點D,且AF=3AC,所以
因為△BDC與△CDE共頂點D,且CE=2BC,所以
因為
答:三角形DEF的面積為18。