运用等分点巧解一类几何题,本文主要内容关键词为:分点论文,几何论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
所谓“等分点”,就是能把一条线段等分成若干份的点。在不少较复杂的,难度稍大的几何思考题、竞赛题中,已知或隐含着等分点的条件,这些几何题若用一般常规的方法解答,有的无从下手,有的则不易求解。然而,如果能运用等分点及相关几何知识,便能简捷,迅速地求得解答。现略举数例说明如下:
例1 在正方形内有一点P,将P和边AD、BC的三等分点及边AB、 CD的二等分点,如图1那样连接起来。 求阴影部分的面积与正方形面积的比。
分析与解答 将P点分别与各等分点连接,因为
例2 如图2,已知正方形ABCD的边长为9厘米,E、F、H、G 顺次为四边的三等分点,求空白部分的面积比阴影部分的面积多多少平方厘米?
分析与解答 此题若根据条件分别求出阴影部分及空白部分的面积,然后求两者之差,虽然可以得解,但计算比较麻烦。若将正方形ABCD两组对边相应的三等分点分别连接起来(见图2中虚线), 则正方形ABCD被等分成9个小正方形。不难看出, 除中间的小正方形(虚线部分)外,四个阴影直角三角形与四个空白直角三角形的面积正好相等,从而求得:
空白部分的面积比阴影部分的面积多的部分,就是图2 中间一个小正方形的面积,即
(9/3)[2]=9(平方厘米)。
例3 平行四边形ABCD中,E、F为AB边的三等分点,G为AC边上的三等分点(AC=3GC),三角形GEF的面积是6平方厘米, 求平行四边形的面积。
分析与解答 连接BG,因为E、F为AB的三等分点,所以S[,①]=S[,②]=S[,③],而已知三角形GEF的面积(即S[,②])是6平方厘米,故S[,三角形ABC]=6×3=18(平方厘米),又因AC=3GC,取AG的中点H,连接BH,则可知S[,△ABG]是平行四边形面积的一半(即S[,△ABC])的2/3,从而可求得:
S[,三角形ABC]=18÷2/3=27(平方厘米),
则S[,平行四边形]=27×2=54(平方厘米)。
例4 如图4,已知图中每个小方格的面积都为3平方厘米, 求阴影部分的面积。
分析与解答 解题时可先将小方格的面积缩小3倍, 则小方格的边长为1厘米。然后用一般方法求出缩小3倍后的阴影部分面积, 再扩大3倍便得解。但这种解法比较复杂,若能连接DF、DE,则通过等积变形得:
再利用D、A、G均为等分点,从而不难得出:
S[,阴]=S[,三角形DEF]=S[,长方形AGEF],
即,S[,阴]=3×6=18(平方厘米)。
以上四例中等分点都为已知,解题时,只要充分运用等分点进行分解、转化,就能又对又快地探索出解题的捷径。
例5 图5中长方形长与宽的比是3∶2,AC=1/2CD,DE=EF,阴影部分的面积是28平方厘米。求长方形面积。
分析与解答 解题时若试图根据条件直接求长方形的长与宽,再求长方形面积是徒劳的。而利用题中间接等分点的条件,添等分点G, 连接BG、BD,则就不难得出下面的解题思路:
例6 如图6,BO=2DO,阴影部分的面积是4平方厘米,那么,梯形ABCD的面积是多少平方厘米?
分析与解答 此题若按常规方法是难以得解的。但如能根据条件“BO=2DO”,找出等分点E,连接CE、AE,解题思路就明朗了,由“等底等高的三角形面积相等”的性质,可得:
以上两例均含有两线段间的倍比关系,利用这种关系可以找出有关等分点,再通过分解或转换便易于寻找出解题途径。
例7 有一个平行四边形,第一次组成四个小平行四边形, 面积大小见图7;第2次又把这个平行四边形切成四个小平行四边形,见图8, 求S[,1],S[,2],S[,3]。
分析与解答 根据图7左列两个小平行四边形的面积分别为4、8,可找出左右一组对边的三等分点,将图7均分成三行(见图7中虚线),则由第一行中4→12,可知8→12×2,从而可得S[,1]=24。原平行四边形面积为(4+8+24=)48。再根据图8 左列两个小平行四边形的面积分别为9、12,可找出左右一组对边的的七等分点,将图8均分成七行(见图8中虚线)。而S[,2]+S[,3]为(48-(9+12)=)27。这样就可由S[,2]占27的3/7,求得S[,2]=27×3/7=11 4/7,S[,3]=27-11 4/7=15 3/7。
例8 图9是由边长为1米的正方形和一个梯形拼成的。 梯形的上底长1 1/3米,A为上底的中点,B为下底的中点,线段AB恰好是梯形的高,长为0.5米,CD长为1/3米,那么图中阴影部分面积是多少平方厘米。
分析与解答 此题中阴影部分由几个简单图形组成,若分别求它们的面积后再求和比较麻烦。解题时,若能根据题中“正方形边长1 米”、“梯形的上底长1 1/3米”、“CD长为1/3米”及中点等条件的特点,找出FG上四等分点和EG上的三等分点,并如图9中用虚线连接, 则可将阴影部分平均分成八个底是1/3米,高是0.5米的三角形,从而求得:
S[,阴]=1/2×1/3×0.5×8=2/3(平方米)。
以上两例中的等分点隐含在题目里,要根据图形及数据的特点,挖掘和找出等分点,用等分法解答就能化难为易,化繁为简。