小学奥数几何金字塔(平面几何的常见模型)
小学奥数几何金字塔(平面几何的常见模型)三角形ACD与三角形BCD面积相等,反之, 3.夹在一组平行线之间的等积变换,如图1, 1.等底等高,两个三角形(平行四边形)的面积相等。 2.两个三角形(平行四边形)底相等,面积之比等于高之比; 两个三角形(平行四边形)高相等,面积之比等于底之比。
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今天要给大家介绍的是平面几何中常见模型之一《等积模型》。
首先,我们来了解一下相关概念和定理
1.等底等高,两个三角形(平行四边形)的面积相等。
2.两个三角形(平行四边形)底相等,面积之比等于高之比;
两个三角形(平行四边形)高相等,面积之比等于底之比。
3.夹在一组平行线之间的等积变换,如图1,
三角形ACD与三角形BCD面积相等,反之,
三角形ACD与三角形BCD面积相等,可知
AB与CD平行。
4.等底等高,三角形面积与平行四边形面积之比为1:2。
5.长方形和正方形可以看作特殊的平行四边形。
图1
对于定理1、2、4、5,相信同学们都很
容易理解,主要给大家证明一下定理3。
证明:根据题目条件知道AB//CD(//表示平行的意思)
则,三角形ACD与三角形BCD的高相等,我们知道,
高就是由顶点向底边做垂线,而三角形ACD与三角形BCD
的顶点均在直线AB上,底边均在直线CD上,由此得出
两个三角形的高相等,同时两个三角形共底,因此得出
三角形ACD与三角形BCD面积相等。
正向的证明就到这里了,那么逆向证明你知道吗?
若知道两个三角形面积相等,怎么证明两直线平行呢?
开动你的小脑瓜思考一下吧!!!
本期的模型在考试中非常有用,熟练掌握能够大大的提高解题效率。
本期内容就到这里了,下期我们继续介绍平面几何的相关模型。
昨天的作业同学们完成的怎么样?
提示:共底的两三角形面积相等,则两三角形的高相等,
进而得出AB与CD两直线平行。
今天要和同学们介绍的是平面几何中另一个常见的模型
——鸟头模型
首先,同学们需要知道一个概念:共角三角形
什么是共角三角形呢?
当两个三角形中,有一个角相等或互补时,则称这两个
三角形为共角三角形。
如图1,三角形ABC与三角形ADE为共角三角形(共角)
图 1
如图2,三角形ABC与三角形ADE为共角三角形(互补)
图 2
则:
以上就是我们今天要介绍的《鸟头模型》。
下面我将以图1为例,为同学们证明该等式成立的正确性,具体步骤如下:
证明:证明该等式之前,需要向同学们补充一个知识点。
我们平时在计算三角形的面积公式时,采用的方法是,
底乘以高除以2,今天老师要向同学们补充一个用正弦值
求三角形面积的公式,以图1为例,三角形的面积等于
(bcSinA)/2。其中,SinA表示角A的正弦值,bc分别表示角B和角C对应边的长度。
因此,三角形ABC的面积可以表示为(bcSinA)/2
三角形ADE的面积可以表示为(deSinA)/2
所以,三角形ABC与三角形ADE的面积之比等于bc:de
而bc=(AC*AB)de=(AD*AE),证毕。
那么上述的等式就证明完成了。
图2的证明过程留给同学们课后完成。
提示:互补角的正弦值相等。
我们在介绍平面几何相关模型时,不只是介绍一个公式或一个定理,主要是训练同学们的逻辑推理能力,证明过程,这不但是小升初阶段的一个重要能力,在初中,高中的学习中,其重要性更加明显,因此同学们一定要自己动起来哦。
上次留给同学们的问题,根据老师给的提示,
证明起来并不难,相信同学们都能够顺利完成。
根据提示,很容易得出:Sin角DAE=Sin角BAC,
(因为角DAE加角BAC等于180°,两角互补)
后续的证明步骤和上节课(图1)的证明步骤一样。
这节课继续向同学们介绍平面几何的常见模型,
今天要介绍的平面几何模型是——《蝶形模型》
前面两天和同学们介绍的都是和三角形有关的模型
今天这个蝶形模型也不例外,蝶形模型给出了任意四边形中,
由两对角线分成的四个三角形面积之间的关系。
首先,向同学们介绍一下蝶形模型的相关定理,
然后,再选择一个定理进行证明。
定理1:三角形1与三角形2的面积之比等于三角形4与三角形3的面积之比
根据比与比例中,两外项之积等于两內项之积,可以得出1、3两三角形的面积乘积等于2、4两三角形面积乘积。
定理2:OA:OC=(1、2两三角形的和):(3、4两三角形的和)
接下来,老师将对定理1进行证明,步骤如下:
证明:首先要向同学们补充一个知识点:对顶角相等
对顶角是由两条直线交叉形成的,如图1中的角O1与角O3
为对顶角,角O2与角O4为对顶角。
那么我们就可以知道,O1与O3的正弦值相同,即SinO1=SinO3
同理,角O2与角O4也是一样。
三角形1的面积等于OA.OBSinO1 三角形2的面积等于OA.ODSinO2
三角形3的面积等于OD.OCSinO3 三角形4的面积等于OC.OBSinO4.
根据互补角、对顶角正弦值相等,得出SinO1= SinO2= SinO3= SinO4
因此对比三角形1与三角形3的乘积与三角形2与三角形4的乘积的大小
只需要比较前面系数乘积的大小即可,而三角形1、3的乘积系数为:OA.OB.OC.CD
三角形2、4的乘积系数为:OA.OB.OC.CD,因此可知:三角形1、3的乘积
等于三角形2、4的乘积。证毕。
定理2的证明类似,留给同学们课后自己完成。
知识拓展:
若四边形为梯形,则可以得到以下相关定理:
S1、S2、S3、S4分别为三角形1、2、3、4的面积,
ab为梯形的上下底的长度。
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