面积计算(九)
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对于广大家长来说,求面积最头疼的莫过于只能用小学生的方法来做,不能用相似或者勾股定理。很多题目如果用初中的方法来做的话,其实非常简单。如果单纯从功利的角度来说,如果孩子能够接受的话,那么教孩子一些超纲的东西也不是不行,比如今天就打算介绍一下梅涅劳斯定理。
之所以在小学讲梅涅劳斯定理,是因为这个定理中考不考,属于初中纯竞赛的内容;但是对小学生来说,如果奥数涉及到较难的面积问题时往往有奇效。
定理叙述如下:
证明的话可以分别过A,B,C向FD引垂线,然后用平行线分线段成比例定理来做,这里就不多介绍了,我们主要还是来看定理的应用。
例1 已知矩形ABCD的面积是4,EC=3DE,F是DG的中点,求阴影部分的面积是多少?
这是我在第七讲中所举的例子,请各位可以往前翻翻,当时为了加上合适的辅助线,我们可是分析了半天。如果用梅涅劳斯定理呢?
解:由可知:
把条件中的比例关系代进去,马上可以得到CB:BG=3:1,即BG:GC=1:2.
△BCD的面积为2,△DCG的面积为其面积的2/3,也就是4/3,DE:DC=1:4,DF:DG=1:2,所以△DEF和△DCG面积之比为1:8,于是四边形面积为7/8 ×4/3 =7/6.
是不是很简单?!
直接省去了找辅助线的麻烦!当然对于初学者来说,重要的是定理内容不能记错,同时对于基本图形要熟悉。
例2 如图,△ABC的面积为28,DC=3DB,AE=ED,求阴影部分面积。
如果不用梅涅劳斯定理,我们肯定要思考三个问题:要不要加辅助线?加哪里?对不对?
根据已知条件,我们很容易求出△ACD的面积,而△DEC的面积恰好是其一半;但是△AEF的面积我们是没有办法通过已知的这些比例关系得到的,于是乎肯定要加辅助线。我们可以连接BE,剩下的部分留给读者自行补齐,总之还是需要多次转换的。
但是如果有了梅涅劳斯定理,那就方便很多了。
本题的难点在于求△AEF的面积,而要知道△AEF的面积,需要知道EF:EC以及△AFC的面积,而要知道△AFC的面积,需要知道AF:FB,但是这个可以由梅涅劳斯定理一步到位!
由于
且DC=3DB,AE=ED,可知AF:FB=3:4.
所以△AFC的面积为12.
然后再计算FE:EC.我们注意到,如果把这个图给竖起来,还有一组梅涅劳斯定理的基本图:
我们再把前面的结论代入,CD:BD=3,BA:AF=7:3,则FE:EC=1:7,即△AEF的面积为3/7×1/8×28=3/2.
△DEC的面积等于3/4×1/2×28=21/2,所以阴影部分的面积为3/2+21/2=12.
是不是大大降低了难度?这个方法算是投机取巧吧,对于找辅助线实在有困难的孩子来说,没有办法的办法总是好办法。使用的时候一定要找准基本图形,而且基本图形中有两组的比例是给出的,那么就可以使用这个超纲的家伙了。
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