任意四边形、梯形与相似模型
例题精讲
板块二 梯形模型的应用
梯形中比例关系(“梯形蝴蝶定理”):
A
B
C
D
O
b
a
S
3
S
2
S
1
S
4
① 2 2
1 3: :S S a b
② 2 2
1 3 2 4: : : : : :S S S S a b ab ab ;
③ S 的对应份数为 2a b .
梯形蝴蝶定理给我们提供了解决梯形面积与上、下底之间关系互相转换的渠道,通过构造模型,直接应用结
论,往往在题目中有事半功倍的效果.(具体的推理过程我们可以用将在第九讲所要讲的相似模型进行说明)
【例 1】 如图, 2 2S , 3 4S ,求梯形的面积.
【考点】梯形模型 【难度】2 星 【题型】解答
【解析】设 1S 为 2a 份, 3S 为 2b 份,根据梯形蝴蝶定理, 2
3 4S b ,所以 2b ;又因为 2 2S a b ,所以
1a ;那么 2
1 1S a , 4 2S a b ,所以梯形面积 1 2 3 4 1 2 4 2 9S S S S S ,或者根
据梯形蝴蝶定理, 2 21 2 9S a b .
【答案】9
【巩固】如下图,梯形 ABCD 的 AB 平行于 CD ,对角线 AC , BD 交于 O ,已知 AOB△ 与 BOC△ 的面积分
别为 25 平方厘米与 35 平方厘米,那么梯形 ABCD 的面积是________平方厘米.
35
25
O
A
B
C
D
【考点】梯形模型 【难度】2 星 【题型】填空
【解析】根据梯形蝴蝶定理, 2: : 25:35AOB BOCS S a ab ,可得 : 5:7a b ,再根据梯形蝴蝶定理,
2 2 2 2: : 5 :7 25: 49AOB DOCS S a b ,所 以 49DOCS (平方 厘米).那 么梯形 ABCD 的面 积为
25 35 35 49 144 (平方厘米).
【答案】144
【巩固】如图所示,在梯形 ABCD 中,AB∥CD,对角线 AC,BD 相交于点 O。已知 AB=5,CD=3,且梯形
ABCD 的面积为 4,求三角形 OAB 的面积。
【考点】梯形模型 【难度】2 星 【题型】解答
【关键词】华杯赛,决赛,15 分,第 3 大题第,1 题
【解析】根据题意,AB=5,CD=3,CD:AB=3:5,
则根据蝴蝶模型 2 2: : : : : : 9:15: 25:15DOC AOD AOB COBS S S S a ab b ab ,令 AOBS =25 份,
则梯形 ABCD 共有:9+15+25+15=64 份。所以 1 份为:4÷64= 1
16
,则三角形 OAB 的面积为 1
16
×25= 25
16
。
【答案】 25
16
【例 2】 梯形 ABCD 的对角线 AC 与 BD 交于点 O ,已知梯形上底为 2,且三角形 ABO 的面积等于三角形
BOC 面积的 2
3
,求三角形 AOD 与三角形 BOC 的面积之比.
O
A
B
C
D
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】根据梯形蝴蝶定理, 2: : 2:3AOB BOCS S ab b ,可以求出 : 2:3a b ,
再根据梯形蝴蝶定理, 2 2 2 2: : 2 :3 4:9AOD BOCS S a b .
通过利用已有几何模型,我们轻松解决了这个问题,而没有像以前一样,为了某个条件的缺乏而千
辛万苦进行构造假设,所以,请同学们一定要牢记几何模型的结论.
【答案】 4 :9
【例 3】 如下图,四边形 ABCD 中,对角线 AC 和 BD 交于 O 点,已知 1AO ,并且 3
5
ABD
CBD
三角形 的面积
三角形 的面积
,
那么 OC 的长是多少?
A
B
C
D
O
【考点】梯形模型 【难度】2 星 【题型】解答
【关键词】华杯赛
【解析】根据蝴蝶定理, ABD AO
CBD CO
三角形 的面积
三角形 的面积
,所以 3
5
AO
CO
,又 1AO ,所以 5
3CO .
【答案】 5
3
【例 4】 梯形的下底是上底的1.5 倍,三角形 OBC 的面积是 29cm ,问三角形 AOD 的面积是多少?
A
B
C
D
O
【考点】梯形模型 【难度】2 星 【题型】解答
【解析】根据梯形蝴蝶定理, : 1:1.5 2:3a b , 2 2 2 2: : 2 :3 4:9AOD BOCS S a b ,
所以 24 cmAODS .
【答案】4
【巩固】如图,梯形 ABCD 中, AOB 、 COD 的面积分别为1.2 和 2.7 ,求梯形 ABCD 的面积.
O
D
C
B
A
【考点】梯形模型 【难度】2 星 【题型】解答
【解析】根据梯形蝴蝶定理, 2 2: : 4:9AOB ACODS S a b ,所以 : 2:3a b ,
2: : : 3: 2AOD AOBS S ab a b a , 31.2 1.82AOD COBS S ,
1.2 1.8 1.8 2.7 7.5ABCDS 梯形 .
【答案】7.5
【例 5】 在梯形 ABCD 中,上底长 5 厘米,下底长 10 厘米, 20BOCS 平方厘米,则梯形 ABCD 的面积是
平方厘米。
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【关键词】华杯赛,决赛,第 4 题,10 分
【解析】因为 AD∥BC,故
BO
DO
CO
AO
BC
AD 又
2
1
10
5
BC
AD ,故
2
1
BO
DO
CO
AO
在 BOC 与 DOC 中,因其高相等,且 BO:DO=2:1, 故 BOCS : DOCS =2:1
而 220cmS BOC ,故 210cmS DOC 。同理,在 COD 与 AOD 中,
因 CO:AO=2:1,且在相应边上的高相等,故 CODS : AODS =2:1 即 25102
1 cmS AOD .
在 BOCAOB与 中,因 AO:CO=1:2,且其在相应边上的高相等,故 AOBS : BOCS =1:2。
即 210cmS AOB 综上, AODCODBOCAOB SSSSS 梯形 =10+20+10+5=45 2cm
【答案】45
【例 6】 如下图,一个长方形被一些直线分成了若干个小块,已知三角形 ADG 的面积是11,三角形 BCH 的
面积是 23 ,求四边形 EGFH 的面积.
H
G
F
E
D
C
B
A
H
G
F
E
D
C
B
A
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】如图,连结 EF,显然四边形 ADEF 和四边形 BCEF 都是梯形,于是我们可以得到三角形 EFG 的面
积等于三角形 ADG 的面积;三角形 BCH 的面积等于三角形 EFH 的面积,所以四边形 EGFH 的面积
是11 23 34 .
【答案】34
【巩固】如图,长方形中,若三角形 1 的面积与三角形 3 的面积比为 4 比 5,四边形 2 的面积为 36,则三角
形 1 的面积为________.
3
2
1
3
2
1
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】人大附中,入学测试题
【解析】做辅助线如下:利用梯形模型,这样发现四边形 2 分成左右两边,其面积正好等于三角形 1 和三角
形 3,所以 1 的面积就是 436 164 5
,3 的面积就是 536 204 5
.
【答案】20
【例 7】 如图,正方形 ABCD 面积为 3平方厘米, M 是 AD 边上的中点.求图中阴影部分的面积.
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】因为 M 是 AD 边上的中点,所以 : 1: 2AM BC ,根据梯形蝴蝶定理可以知道
2 2: : : 1 : 1 2 : 1 2 : 2 1: 2: 2: 4AMG ABG MCG BCGS S S S △ △ △ △ ( )( ) ,设 1AGMS △ 份,则 1 2 3MCDS △ 份,
所以正方形的面积为1 2 2 4 3 12 份, 2 2 4S 阴影 份,所以 : 1:3S S 阴影 正方形 ,所以 1S 阴影
平方厘米.
【答案】1
【巩固】在下图的正方形 ABCD 中, E 是 BC 边的中点, AE 与 BD 相交于 F 点,三角形 BEF 的面积为 1 平
方厘米,那么正方形 ABCD 面积是 平方厘米.
A
B
C
D
E
F
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】填空
【解析】连接 DE ,根据题意可知 : 1: 2BE AD ,根据蝴蝶定理得 21 2 9S 梯形 ( ) (平方厘米), 3ECDS △ (平
方厘米),那么 12ABCDS (平方厘米).
【答案】12
【例 8】 如图面积为12 平方厘米的正方形 ABCD 中, ,E F 是 DC 边上的三等分点,求阴影部分的面积.
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】因为 ,E F 是 DC 边上的三等分点,所以 : 1:3EF AB ,设 1OEFS △ 份,根据梯形蝴蝶定理可以知道
3AOE OFBS S △ △ 份, 9AOBS △ 份, (1 3)ADE BCFS S △ △ 份,因此正方形的面积为 24 4 (1 3) 24
份, 6S 阴影 ,所以 : 6: 24 1: 4S S 阴影 正方形 ,所以 3S 阴影 平方厘米.
【答案】3
【例 9】 如图,在长方形 ABCD 中, 6AB 厘米, 2AD 厘米, AE EF FB ,求阴影部分的面积.
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】方法一:如图,连接 DE , DE 将阴影部分的面积分为两个部分,其中三角形 AED 的面积为
2 6 3 2 2 平方厘米.
由于 : 1:3EF DC ,根据梯形蝴蝶定理, : 3:1DEO EFOS S ,所以 3
4DEO DEFS S ,而 2DEF ADES S
平方厘米,所以 3 2 1.54DEOS 平方厘米,阴影部分的面积为 2 1.5 3.5 平方厘米.
方法二:如图,连接 DE ,FC ,由于 : 1:3EF DC ,设 1OEFS △ 份,根据梯形蝴蝶定理, 3OEDS △
份, 2(1 3) 16EFCDS 梯形 份, 1 3 4ADE BCFS S △ △ 份,因此 4 16 4 24ABCDS 长方形 份,
4 3 7S 阴影 份,而 6 2 12ABCDS 长方形 平方厘米,所以 3.5S 阴影 平方厘米
【答案】3.5
【例 10】已知 ABCD 是平行四边形, : 3: 2BC CE ,三角形 ODE 的面积为 6 平方厘米.则阴影部分的面积
是 平方厘米.
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】学而思杯,六年级
【解析】连接 AC .
由于 ABCD 是平行四边形, : 3: 2BC CE ,所以 : 2:3CE AD ,
根据梯形蝴蝶定理, 2 2: : : 2 : 2 3: 2 3:3 4:6:6:9COE AOC DOE AODS S S S ,所以 6AOCS (平方厘
米), 9AODS (平方厘米),又 6 9 15ABC ACDS S (平方厘米),阴影部分面积为 6 15 21 (平方
厘米).
【答案】21
【巩固】右图中 ABCD 是梯形, ABED 是平行四边形,已知三角形面积如图所示(单位:平方厘米),阴影部
分的面积是 平方厘米.
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】填空
【解析】连接 AE .
由于 AD 与 BC 是平行的,所以 AECD 也是梯形,那么 OCD OAES S .
根据蝴蝶定理, 4 9 36OCD OAE OCE OADS S S S ,故 2 36OCDS ,
所以 6OCDS (平方厘米).
【答案】6
【巩固】右图中 ABCD 是梯形, ABED 是平行四边形,已知三角形面积如图所示(单位:平方厘米),阴影部
分的面积是 平方厘米.
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】三帆中学
【解析】连接 AE .
由于 AD 与 BC 是平行的,所以 AECD 也是梯形,那么 OCD OAES S .
根据蝴蝶定理, 2 8 16OCD OAE OCE OADS S S S ,故 2 16OCDS ,所以 4OCDS (平方厘米).
另解:在平行四边形 ABED 中, 1 1 16 8 122 2ADE ABEDS S (平方厘米),
所以 12 8 4AOE ADE AODS S S (平方厘米),
根据蝴蝶定理,阴影部分的面积为8 2 4 4 (平方厘米).
【答案】4
【巩固】E 是平行四边形 ABCD 的 CD 边上的一点,BD、AE 相交于点 F,已知三角形 AFD 的面积是 6,三
角形 DEF 的面积是 4,求四边形 BCEF 的面积为多少?
4
6 F
ED C
BA
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【关键词】希望杯,5 年级,复赛,第 15 题
【解析】如图,在平行线中的蝴蝶中,蝴蝶翅膀相等都为 6,而顶上的三角形为 6×6÷4=9,“?”处的三角形面
积为 9+6-6-4=5 从而所求四边形面积为 5=6=11.
【答案】11
【例 11】如图所示, BD 、CF 将长方形 ABCD 分成 4 块, DEF 的面积是 5 平方厘米, CED 的面积是 10
平方厘米.问:四边形 ABEF 的面积是多少平方厘米?
F
A
B
C
D
E
10
5
F
A
B
C
D
E
10
5
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】连接 BF ,根据梯形模型,可知三角形 BEF 的面积和三角形 DEC 的面积相等,即其面积也是 10 平
方厘米,再根据蝴蝶定理,三角形 BCE 的面积为10 10 5 20 (平方厘米),所以长方形的面积为
20 10 2 60 (平方厘米).四边形 ABEF 的面积为 60 5 10 20 25 (平方厘米).
【答案】25
【巩固】如图所示, BD 、 CF 将长方形 ABCD 分成 4 块, DEF 的面积是 4 平方厘米, CED 的面积是 6
平方厘米.问:四边形 ABEF 的面积是多少平方厘米?
6
4
A
B
C
D
E
F
6
4
A
B
C
D
E
F
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】 (法 1)连接 BF ,根据面积比例模型或梯形蝴蝶定理,可知三角形 BEF 的面积和三角形 DEC 的面积
相等,即其面积也是 6 平方厘米,再根据蝴蝶定理,三角形 BCE 的面积为 6 6 4 9 (平方厘米),
所以长方形的面积为 9 6 2 30 (平方厘米).四边形 ABEF 的面积为 30 4 6 9 11 (平方厘米).
(法 2)由题意可知, 4 2
6 3
EF
EC
,根据相似三角形性质, 2
3
ED EF
EB EC
,所以三角形 BCE 的面积为:
26 93
(平方厘米).则三角形 CBD 面积为 15 平方厘米,长方形面积为15 2 30 (平方厘米).四边
形 ABEF 的面积为 30 4 6 9 11 (平方厘米).
【答案】11
【巩固】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,那么余
下的四边形 OFBC 的面积为___________平方厘米.
?
8
5
2
O
A
B
C
D
E
F
?
8
5
2
O
A
B
C
D
E
F
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,高年级组,初赛,4 题
【解析】连 接 DE 、 CF . 四 边 形 EDCF 为 梯 形 , 所 以 EOD FOCS S , 又 根 据 蝴 蝶 定 理 ,
EOD FOC EOF CODS S S S ,所以 2 8 16EOD FOC EOF CODS S S S ,所以 4EODS (平方厘米),
4 8 12ECDS (平方厘米).那么长方形 ABCD 的面积为12 2 24 平方厘米,四边形 OFBC 的面积
为 24 5 2 8 9 (平方厘米).
【答案】9
【巩固】正方形 ABCD 的边长为 6 , E 是 BC 的中点(如图)。四边形 OECD 的面积为 。
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】走美杯,4 年级,决赛,第 4 题,8 分
【解析】连结 DE , 2ADO DEO ADE
ABO BEO ABE
S S S
S S S
,即 2 2 1 3 6 63 3 2DEO BEDS S , 1 3 6 92DCES ,所
以 6 9 15OECDS 。
【答案】15
【巩固】如图,长方形 ABCD 中, AOB 是直角三角形且面积为 54,OD 的长是 16,OB 的长是 9.那么四边
形 OECD 的面积是 .
A
B C
D
E
O
A
B C
D
E
O
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,初赛
【解析】解法一:连接 DE ,依题意 1 1 9 542 2AOBS BO AO AO ,所以 12AO ,
则 1 1 16 12 962 2AODS DO AO .
又因为 154 162AOB DOES S OE ,所以 36 4OE ,
得 1 1 3 39 6 302 2 4 8BOES BO EO ,
所以 3 554 96 30 1198 8OECD BDC BOE ABD BOES S S S S .
解法二:由于 : : 16:9AOD AOBS S OD OB ,所以 1654 969AODS ,而 54DOE AOBS S ,根据
蝴蝶定理, BOE AOD AOB DOES S S S ,所以 354 54 96 30 8BOES ,
所以 3 554 96 30 1198 8OECD BDC BOE ABD BOES S S S S .
【答案】 5119 8
【例 12】如图所示,长方形 ABCD 内的阴影部分的面积之和为 70,AB=8,AD=15 四边形 EFGO 的面积为
______.
【考点】梯形模型 【难度】4 星 【题型】填空
【关键词】走美杯,六年级,初赛,第 5 题
【解析】根据容斥关系:
四边形 EFGO 的面积=三角形 AFC+三角形 DBF-白色部分的面积
三角形 AFC+三角形 DBF=长方形面积的一半即 60,
白色部分的面积等于长方形面积减去阴影部分的面积,即 120-70=50
所以四边形的面积=60-50=10
【答案】10
【巩固】如图 5 所示,矩形 ABCD 的面积是 24 平方厘米,、三角形 ADM 与三角形 BCN 的面积之和是 7.8 平
方厘米,则四边形 PMON 的面积是 平方厘米。
【考点】梯形模型 【难度】4 星 【题型】填空
【关键词】华杯赛,初赛,第 9 题
【解析】1.8
【答案】1.8
【例 13】如图, ABC 是等腰直角三角形,DEFG 是正方形,线段 AB 与 CD 相交于 K 点.已知正方形 DEFG
的面积 48, : 1:3AK KB ,则 BKD 的面积是多少?
【考点】梯形模型 【难度】4 星 【题型】解答
【解析】由于 DEFG 是正方形,所以 DA 与 BC 平行,那么四边形 ADBC 是梯形.在梯形 ADBC 中, BDK 和
ACK 的面积是相等的.而 : 1:3AK KB ,所以 ACK 的面积是 ABC 面积的 1 1
1 3 4
,那么 BDK
的面积也是 ABC 面积的 1
4
.
由于 ABC 是等腰直角三角形,如果过 A 作 BC 的垂线, M 为垂足,那么 M 是 BC 的中点,而且
AM DE ,可见 ABM 和 ACM 的面积都等于正方形 DEFG 面积的一半,所以 ABC 的面积与正
方形 DEFG 的面积相等,为 48.
那么 BDK 的面积为 148 124
.
【答案】12
【例 14】如图所示,ABCD 是梯形, ADE 面积是1.8 , ABF 的面积是9, BCF 的面积是27.那么阴影 AEC
面积是多少?
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】根据梯形蝴蝶定理,可以得到 AFB DFC AFD BFCS S S S ,而 AFB DFCS S (等积变换),所以可得
9 9 327
AFB CDF
AFD
BFC
S SS S
,
并且 3 1.8 1.2AEF ADF AEDS S S ,而 : : 9: 27 1:3AFB BFCS S AF FC ,
所以阴影 AEC 的面积是: 4 1.2 4 4.8AEC AEFS S .
【答案】1:3
【例 15】如图,正六边形面积为 6 ,那么阴影部分面积为多少?
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】连接阴影图形的长对角线,此时六边形被平分为两半,根据六边形的特殊性质,和梯形蝴蝶定理把
六边形分为十八份,阴影部分占了其中八份,所以阴影部分的面积 8 8618 3
.
【答案】 8
3
【例 16】如图,已知 D 是 BC 中点,E 是 CD 的中点,F 是 AC 的中点.三角形 ABC 由①~⑥这 6 部分组成,
其中②比⑤多 6 平方厘米.那么三角形 ABC 的面积是多少平方厘米?
⑥
⑤
④
③
②
①
B
F
E
D
C
A
【考点】梯形模型 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】因为 E 是 DC 中点, F 为 AC 中点,有 2AD FE 且平行于 AD ,则四边形 ADEF 为梯形.在梯形
ADEF 中有③=④,②×⑤=③×④,②:⑤= 2AD : 2FE =4.又已知②-⑤=6,所以⑤= 6 (4 1) 2 ,
②=⑤ 4 8 ,所以②×⑤=④×④=16,而③=④,所以③=④=4,梯形 ADEF 的面积为②、③、④、
⑤四块图形的面积和,为8 4 4 2 18 .有 CEF 与 ADC 的面积比为 CE 平方与 CD 平方的比,
即为 1:4.所以 ADC 面积为梯形 ADEF 面积的 4
4-1 = 4
3
,即为 418 243
.因为 D 是 BC 中点,所以
ABD 与 ADC 的面积相等,而 ABC 的面积为 ABD 、 ADC 的面积和,即为 24 24 48 平方厘
米.三角形 ABC 的面积为 48 平方厘米.
【答案】48
【例 17】如下图,在梯形 ABCD 中, AB 与 CD 平行,且 2CD AB ,点 E 、 F 分别是 AD 和 BC 的中点,已
知阴影四边形 EMFN 的面积是 54 平方厘米,则梯形 ABCD 的面积是 平方厘米.
【考点】梯形模型 【难度】4 星 【题型】填空
【解析】连接 EF ,可以把大梯形看成是两个小梯形叠放在一起,应用梯形蝴蝶定理,可以确定其中各个小
三角形之间的比例关系,应用比例即可求出梯形 ABCD 面积.
设梯形 ABCD 的上底为 a ,总面积为 S .则下底为 2a , 1 322 2EF a a a .
所以 3: : 2:32AB EF a a , 3: : 2 3: 42EF DC a a .
由于梯形 ABFE 和梯形 EFCD 的高相等,所以
3 3: : : 2 5:72 2ABFE EFCDS S AB EF EF DC a a a a 梯形 梯形 ,
故 5
12ABFES S梯形 , 7
12EFCDS S梯形 .
根据梯形蝴蝶定理,梯形 ABFE 内各三角形的面积之比为 2 22 : 2 3: 2 3:3 4:6:6:9 ,所以
9 9 5 3
4 6 6 9 25 12 20EMF ABFES S S S 梯形 ;
同理可得 9 9 7 3
9 12 12 16 49 12 28ENFS S S S 梯形EFCD ,
所以 3 3 9
20 28 35EMFN EMF ENFS S S S S S ,由于 54EMFNS 平方厘米,
所以 954 21035S (平方厘米).
【答案】210
【例 18】 如图,在一个边长为 6 的正方形中,放入一个边长为 2 的正方形,保持与原正方形的边平行,现在
分别连接大正方形的一个顶点与小正方形的两个顶点,形成了图中的阴影图形,那么阴影部分的
面积为 .
【考点】梯形模型 【难度】4 星 【题型】填空
【解析】本题中小正方形的位置不确定,所以可以通过取特殊值的方法来快速求解,也可以采用梯形蝴蝶定
理来解决一般情况.
解法一:取特殊值,使得两个正方形的中心相重合,如右图所示,图中四个空白三角形的高均为1.5 ,
因此空白处的总面积为 6 1.5 2 4 2 2 22 ,阴影部分的面积为 6 6 22 14 .
解法二:连接两个正方形的对应顶点,可以得到四个梯形,这四个梯形的上底都为 2,下底都为 6,
上底、下底之比为 2:6 1:3 ,根据梯形蝴蝶定理,这四个梯形每个梯形中的四个小三角形的面积之
比为 2 21 :1 3:1 3:3 1:3:3:9 ,所以每个梯形中的空白三角形占该梯形面积的 9
16
,阴影部分的面
积占该梯形面积的 7
16
,所以阴影部分的总面积是四个梯形面积之和的 7
16
,那么阴影部分的面积为
2 27 (6 2 ) 1416
.
【答案】14
【例 19】如图,在正方形 ABCD 中,E 、F 分别在 BC 与 CD 上,且 2CE BE , 2CF DF ,连接 BF 、DE ,
相交于点 G ,过 G 作 MN 、 PQ 得到两个正方形 MGQA 和 PCNG ,设正方形 MGQA 的面积为 1S ,
正方形 PCNG 的面积为 2S ,则 1 2:S S ___________.
Q
P
N
M
A
B
C
D
E
F
G
Q
P
N
M
A
B
C
D
E
F
G
【考点】梯形模型 【难度】4 星 【题型】填空
【解析】连接 BD 、EF .设正方形 ABCD 边长为 3,则 2CE CF , 1BE DF ,所以, 2 2 22 2 8EF ,
2 2 23 3 18BD .因为 2 2 28 18 144 12EF BD ,所以 12EF BD .由梯形蝴蝶定理,得
2 2: : : : : : 8:18:12:12 4:9:6:6GEF GBD DGF nBGES S S S EF BD EF BD EF BD △ △ △ ,
所以, 6 6
4 9 6 6 25BGE BDFE BDFES S S △ 梯形 梯形 .因为 93 3 2 2BCDS △ , 2 2 2 2CEFS △ ,
所以 5
2BCD CEFBDFES S S △ △梯形 ,所以, 6 5 3
25 2 5BGES △ .
由于 BGE△ 底边 BE 上的高即为正方形 PCNG 的边长,所以 3 62 15 5CN , 6 93 5 5ND ,
所以 : : 3: 2AM CN DN CN ,则 2 2
1 2: : 9: 4S S AM CN .
【答案】 9 : 4
【例 20】下图中,四边形 ABCD 都是边长为 1 的正方形, E 、 F 、 G 、 H 分别是 AB , BC , CD , DA 的
中点,如果左图中阴影部分与右图中阴影部分的面积之比是最简分数 m
n
,那么, ( )m n 的值等
于 .
【考点】梯形模型 【难度】5 星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,高年级组,决赛
【解析】左、右两个图中的阴影部分都是不规则图形,不方便直接求面积,观察发现两个图中的空白部分面
积都比较好求,所以可以先求出空白部分的面积,再求阴影部分的面积.如下图所示,在左图中连
接 EG .设 AG 与 DE 的交点为 M .左图中 AEGD 为长方形,可知 AMD 的面积为长方形 AEGD 面
积的 1
4
,所以三角形 AMD 的面积为 2 1 1 11 2 4 8
.又左图中四个空白三角形的面积是相等的,所以
左图中阴影部分的面积为 1 11 48 2
.
如上图所示,在右图中连接 AC 、 EF .设 AF 、 EC 的交点为 N .
可知 EF ∥ AC 且 2AC EF .那么三角形 BEF 的面积为三角形 ABC 面积的 1
4
,所以三角形 BEF 的
面积为 2 1 1 11 2 4 8
,梯形 AEFC 的面积为 1 1 3
2 8 8
.在梯形 AEFC 中,由于 : 1: 2EF AC ,根据
梯形蝴蝶定理,其四部分的面积比为: 2 21 :1 2:1 2: 2 1: 2: 2: 4 ,所以三角形 EFN 的面积为
3 1 1
8 1 2 2 4 24
,那么四边形 BENF 的面积为 1 1 1
8 24 6
.而右图中四个空白四边形的面积是相
等的,所以右图中阴影部分的面积为 1 11 46 3
.那么左图中阴影部分面积与右图中阴影部分面积
之比为 1 1: 3: 22 3
,即 3
2
m
n
,那么 3 2 5m n .
【答案】5