内容发布更新时间 : 2025/5/2 8:15:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
蝴蝶定理巧解小学竞赛中的图形问题
特级教师 吴乃华
梯形的两条对角线,把梯形分割为“上”、“下”、“左”、“右”四个部分,这四个三角形的面积以及相应边长的比例关系,都是由梯形上、下底的长短或者比例关系所决定的。由于这四个部分形状有点像蝴蝶,揭示梯形上、下底与“上”、“下”、“左”、“右”四个部分的关系,以及这四个部分相互之间规律的理论,就叫做“梯形蝴蝶定理”。它的奇妙之处在于,运用这种理论解答图形问题,轻松便捷,化难为易。下面以几道小学竞赛题的解答,就定理的部分内容作浅显的解读,敬请校正。
一、紧盯翅膀求答案
梯形的左右两个三角形,就像蝴蝶的一对翅膀,它们的面积是相等的,这是因为它们分属于同底同高的两个三角形,并且共有一个“上”(或者“下” )三角形。简记为:“左=右”。在有关梯形的图形里,关注这一部分的情况,有时能得到答案,有时为解答提供思路。
例1、如图的梯形ABCD中,三角形ABP的面积为20平方厘米,三角形CDQ的面积为35平方厘米,求四边形MPNQ的面积。
解:连接MN,这样把梯形ABCD分成ABNM和MNCD两个小梯形。 由“左=右”知道:S△MNQ=S△CDQ=35; S△MNP=S△ABP=20。 所以,四边形MPNQ的面积是:20+35=55(平方厘米)。
例2、如图所示, 四边形ABCD与四边形CPMN都是平行四边形, 若三角形DFP 与三角形AEF 的面积分别是22 和36, 则三角形BNE 的面积是多少?(第十六届华罗庚金杯赛少年数学邀请赛小学组决赛试题)
解:连接AM。 把四边形CPMN以外的部分,分成了AMND和ABGM两个梯形。
由“左=右”知道:S△AFM=22; S△AEM=36-22=14。 所以,三角形BNE 的面积是14。
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二、上底下底藏玄机
梯形上、下底的长度,决定了对角线交叉所成的角度。上、下底的比,决定了对角线上、下段的比,也决定了这些线段所围成的三角形面积的比。所以相应边长的比,等于边长所在的三角形面积的比,反之,三角形面积的比,等于三角形相应边长的比。简记为:AO∶OC=上∶左=右∶下。
例3、梯形ABCD的上底AD长3厘米,下底BC长9厘米,两对角线相交于O。已知三角形ABO的面积为12平方厘米,梯形ABCD的面积是多少平方厘米?(1999年小学数学奥林匹克决赛试题)
解:因为AD∶BC=3∶9=AO∶CO=EO∶OF=DO∶BO=1∶3;
所以,S△AOD∶S△AOB=S△DOC∶S△BOC=1∶3。 已知三角形ABO的面积为12平方厘米,知
S△AOD= 12÷3=4(平方厘米); S△BOC=12×3=36(平方厘米)。
所以,梯形ABCD的面积为:4+12×2+36=64(平方厘米)。
例4、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,梯形ABCD的面积为4,求三角形ABO的面积。(第十四届“华杯赛”小学组决赛A卷试题)
解:已知CD∶AB=3∶5,如果S△COD为3份, S△AOD为5份,S△BOC为5份,则S△AOB为
53?5=
253份
253梯形ABCD共分了:3+5+5+=
25643份;
64三角形ABO的面积是梯形面积的
所以,三角形ABO的面积为:4×
三、细研定理多思路
32564÷
=
32516=
2564
。
(1)、梯形中,面积的比等于相应的边长平