盧宗凱
撫順市第十五中學賴濤老師的直播課“巧用平行線進行等積變換”選自遼寧教育學院“學到匯”公眾服務平臺“遼寧省初中數(shù)學學科周末名師公益課堂”,旨在貫徹落實國家“雙減”政策,幫助廣大師生自主學習和個性化提升。
對于不易直接求得的四邊形或者三角形的面積,賴老師根據(jù)“平行線間距離處處相等”進行圖形的等面積轉(zhuǎn)化,“不易求”即刻變成“直接求”.
模型構(gòu)建
等積變換基本模型:如圖1,AB[?]CD,3對面積分別相等的圖形是:△ACD和△BCD,△CAB和△DAB,△ACE和△BDE.
等積變換模型變式:1.如圖2,在平行四邊形ABCD中,點E為BC的中點,點F為DC的中點,連接AE,AF,EF,則S△ABE? = S△ADF = [14]S平行四邊形ABCD.
2.如圖3,連接BD,BF,DE,由平行四邊形ABCD可知AD[?]BC,AB[?]CD,由點E為BC的中點,F(xiàn)為DC的中點,可知EF[?]BD,則S△ABE = S△DBE = S△DBF = S△ADF.若將“E,F(xiàn)分別為BC,DC的中點”改成EF[?]BD,結(jié)論仍成立.
真題呈現(xiàn)
例1 如圖4,在平行四邊形ABCD中,點E,F(xiàn)分別在邊BC,CD上,且EF[?]BD,若△ABE的面積為2,則△ADF的面積為__________.
解析:連接DE,BF,由圖4可得S△ABE = S△DBE = S△DBF = S△ADF,則S△ADF = 2.故填2.
變式延伸
例2 四邊形ABCD是平行四邊形,面積為72 cm2,點E,F(xiàn)分別為AB,BC的中點,DE,DF分別交AC于M,N,則圖5中①②③的三部分面積和為__________cm2.
解析:連接EF并兩端延長,分別與DA,DC的延長線相交于P,Q,如圖6.
因為點E,F(xiàn)分別為AB,BC的中點,所以EF[?]AC.易證? ? ?△BEF≌△CQF≌△AEP,則EF = FQ = PE,因此△DPE、 △DEF、△DFQ的面積相等.由AC[?]PQ可知△DAM、△DMN、△DNC的面積相等,則AM = MN = CN.顯然,DE,DF與AC的交點是AC的三等分點.易得S△DMN = 72 × [12] × [13] = 12,S△AEM = S△CNF = 72 ×? ?[12] × [13×12] = 6,所以S① + ② + ③ = 72 - 12 - 6 - 6 = 48. 故填48.
例3 如圖7,△ABC的面積為2,AP垂直于∠ABC的平分線于P,則△PBC的面積為__________.
解析:由角平分線、垂線聯(lián)想等腰三角形“三線合一”,延長AP交BC于D,如圖8.
由題意知∠ABP = ∠DBP,BP = BP,∠APB = ∠DPB = 90°,
∴△ABP≌△DBP,∴AP = DP,∴S△ABP = S△DBP.
∵ S△APC = S△CPD, ∴S△ABP + S△APC = S△BPD + S△CPD = [12]S△ABC = 1,
∴S△PBC = 1.故填1.
分層作業(yè)
難度系數(shù):★★★解題時間:5分鐘
如圖9,正方形ABCD的邊長為8 cm,長方形EBGF的長為10 cm,EF經(jīng)過點A,G在邊CD上,那么長方形的寬BE為__________cm.
答案
6.4