例题一:基础共边定理应用
题目:如图,在三角形 ABC 中,D 是 BC 边上的一点,且 BD = 2DC。已知三角形 ABD 的面积为 12 平方厘米,求三角形 ABC 的面积。
解析:
1. 识别共边:观察三角形 ABD 和三角形 ADC,它们虽然不直接共享一条边作为底边来比较,但它们的高(从 A 到 BC 的垂线)是相同的。或者,我们可以看作三角形 ABD 和三角形 ABC 共享顶点 A,底边在同一直线上。
2. 应用面积比:由于高相等,面积之比等于底边之比。即 S△ABD / S△ADC = BD / DC = 2 / 1。
3. 计算:已知 S△ABD = 12,则 S△ADC = 12 / 2 = 6 平方厘米。
4. 求总面积:S△ABC = S△ABD + S△ADC = 12 + 6 = 18 平方厘米。
答案:三角形 ABC 的面积为 18 平方厘米。
例题二:燕尾模型典型题
题目:在三角形 ABC 中,D 是 BC 的中点,E 是 AC 的中点,AD 与 BE 交于点 O。若三角形 ABC 的面积为 24,求四边形 CDOE 的面积。
解析:
1. 连接辅助线:连接 OC。
2. 利用中线性质:因为 D 是 BC 中点,所以 S△ABD = S△ADC = 12。同理,S△ABE = S△CBE = 12。
3. 设未知数:设 S△AOE = x, S△BOD = y。由于 O 是重心(中线交点),我们知道 AO:OD = 2:1, BO:OE = 2:1。
4. 应用共边/比例:在三角形 ABD 中,S△AOB / S△BOD = AO / OD = 2/1。即 S△AOB = 2y。
在三角形 ABE 中,S△AOB / S△AOE = BO / OE = 2/1。即 S△AOB = 2x。
所以 2y = 2x => x = y。
又因为 S△ADC = S△AOD + S△COD = 12。且 S△AOD = S△AOB / 2 = x (因为 S△AOB=2x, S△AOD=x? 不对,重心性质:S△AOB=S△BOC=S△COA = 24/3 = 8)。
更简便方法:重心将三角形分为三个面积相等的部分。S△AOB = S△BOC = S△COA = 24/3 = 8。
四边形 CDOE 面积 = S△BOC - S△BOD + S△COE? 不,四边形 CDOE = S△ADC - S△AOD。S△ADC = 12。S△AOD = 1/3 S△ADC? 不,S△AOD = 1/6 S△ABC = 4。
所以 S四边形CDOE = S△ADC - S△AOD = 12 - 4 = 8? 或者 S四边形CDOE = S△COE + S△COD = 4 + 4 = 8。
答案:四边形 CDOE 的面积为 8。
例题三:复杂图形分割求面积
题目:如图,长方形 ABCD 中,E 是 AB 中点,F 是 BC 中点,连接 DE, DF, EF。若长方形面积为 1,求三角形 DEF 的面积。
解析:
1. 补形法/减法:三角形 DEF 的面积 = 长方形面积 - S△ADE - S△BEF - S△CDF。
2. 计算各角三角形面积:
• S△ADE = 1/2 × AD × AE = 1/2 × AD × (1/2 AB) = 1/4 S长方形 = 1/4。
• S△CDF = 1/2 × CD × CF = 1/2 × AB × (1/2 BC) = 1/4 S长方形 = 1/4。
• S△BEF = 1/2 × BE × BF = 1/2 × (1/2 AB) × (1/2 BC) = 1/8 S长方形 = 1/8。
3. 求和与相减:S△DEF = 1 - (1/4 + 1/4 + 1/8) = 1 - 5/8 = 3/8。
答案:三角形 DEF 的面积为 3/8。