面积计算(二十四)
四边形中有一类求面积是比较难的:顶点和对边上的点连线,然后交织出的阴影部分的面积问题——特别是四边形本身还不是规则的四边形。
我们再回忆一下上一节中的例子:
E,F是AB和CD的中点,则四边形BEDF的面积是四边形ABCD的一半。本节中我们将反复使用这个结论——所以也强烈建议把这个作为常用结论记住。
接下来我们来看一些例子。
例:在四边形ABCD中,E,F分别是AD与BC边上的中点,已知△AMB和△DNC的面积分别为9和13,求四边形FNEM的面积。
是不是感觉就应该是22?
下一个问题就是:怎么做?
如果三十秒内看不出来,我觉得我教的很失败。
没错,又回到了之前我们提到的常见模型!我们把这个图拆成两部分,第一部分观察四边形AECF,这是ABCD的一半;再观察EDFB,这也是ABCD的一半,于是根据前面类似的讨论,马上可以得到FNEM的面积就是△AMB和△DNC的面积和,即22。
你想的一点没错,这就是热热身。
我们再来看一个例子。
例:在四边形ABCD中,点E、F、G、H分别是AD、DC、CB、BA边上的中点,连接BE、DG、AF、HC,已知△AEP、△DQF、△RGC、△HSB的面积分别为7、10、9、6,求阴影部分面积。
32。
为什么?在这里无非就是对EDBG和AFCH用两次模型而已。
抢答都会了!
同样,我们可以把题目稍作变动,连接BE、DH、DG、BF,然后求中间的DPBQ的面积。想一想,这时候我们需要什么样的条件才能求呢?
现在知道难题是怎么出出来的了吧?
谎言重复一千遍就成了真理,简单的知识点重复三遍就是难题。
我们再来看一个复杂一点的例子。
如图:在梯形ABCD中,点E是AB的中点,点F,G是边CD的三等分点。△ADG的面积是17,△GEA的面积为31,求△BCF的面积。
你看,两边是中点的会了,现在一边给你搞个中点,一边搞个三等分点。这就是所谓的变一变又不会了的典型。
而且特别可气的是,明知道能用上上面那个让大家熟记的结论,但是就是感觉没地方用——甚至你都能感觉到作中位线都是错误的办法。
怎么办?
我们看能不能把这个化成我们熟知的问题来解决。首先考虑,我们熟悉的问题是什么?没错,把DC上的三等分点换成中点就可以了。那么问题来了,三等分点和中点之间能不能找到什么联系呢?
如果把这条线段六等分会不会有什么用?因为2和3的最小公倍数是6,所以这样做的话,似乎并没有什么用处,因为这样要多出来三个点,而且到底哪些点和这三个点连?看起来辅助线的条数实在是多得吓人,远远超过小学生的心理承受能力,因此不对。
别笑,做题的题感也是解决问题的一种工具。像这样毫无目的性的辅助线,实在不是什么明智的办法。
这时候换思路,怎么换?还是想把三等分点变成中点来对待。我们发现如果去掉1/3,那么剩下的2/3条线段中,不就有一个三等分点变成中点了么?
我们换个角度,把这个图当做一个基本模型,事实上在本题中也可以拆出两个模型:ADFB和AGCB!
这是第一步,当然也是最关键的一步。
如果能看出这个,那么距离题目被解决大概只剩下一半的工作了。我们的目标是求△BCF的面积,根据缺什么设什么,设了什么就知道什么的原则,我们可以令△BCF的面积为x,于是x+31等于△EFB和△GFE的面积和。而△EFB的面积和△ADG的和又等于△AEG和△GEF的面积和。
我们通过简单的计算可以得到△EBF的面积为(x+45)/2,△GEF的面积为(x+17)/2,然后呢?
又卡住了。
当然,做到这里其实已经很不错了,距离最后做出来只差10%了,不过行百里者半九十,这10%还是挺要命的。
现在缺什么?
等式,一个含未知数的等式。
没错,我们还缺一个方程。这个方程该怎么找呢?
我们再介绍一个常用的定理:设E是AB的中点,ABCD是梯形,则△DEC的面积是梯形面积的一半。
这个定理的证明非常简单,可以用中位线的性质很快得到,详细过程留给读者作为练习。
有了这个定理之后,我们发现,△DEC的面积等于3倍的△GEF的面积,又等于整个梯形面积的一半,所以我们可以得到等式:
3×(x+17)/2=[17+31+(x+17)/2+(x+45)/2+x]/2
解得x=28。
你看,化归的作用是不是很厉害?当然,今天补充的这个定理也是小学面积问题中常用的办法,还是很有必要记住的。