观察
- 拖动 D:△ABD 和 △ADC 的面积都在变,但“面积”和“底边”两条比例条的分界线始终上下对齐。
- 把 D 拖到 BC 的中点附近:两块面积相等。中线把三角形分成面积相等的两半。
- 拖动顶点 A:两块面积一起变大或变小,面积比却一点不动——因为它只跟 BD:DC 有关。
- 虚线 AH 是两块三角形公共的高。这就是全部秘密:S=21×底×高,高一样,面积就跟着底走。
先猜后证
△ABC 的面积是 30,D 在 BC 上,BD:DC=2:3。△ABD 的面积是多少?
先选定答案,才能看到结论。
✓ 猜对了!✗ 和你想的不一样——这正是值得停一下的地方。
两块三角形等高,面积比等于 BD:DC=2:3,所以 △ABD 占整体的 52:30×52=12。
不需要知道高是多少,也不需要知道 BC 有多长。
为什么:等高模型
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两块三角形 AD 把 △ABC 切成 △ABD(橙)和 △ADC(蓝)。
S△ABC=S△ABD+S△ADC
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找公共的高
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写出面积
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相除,高被约掉
底相同时反过来:面积比 = 高之比。如果底相同、高也相同,面积就相等——哪怕形状完全不同。
A 只能沿着平行于 BC 的虚线滑动。形状变了,面积变了吗?
共边定理
两个三角形 △PAB、△QAB 有一条公共边 AB。连 PQ,设直线 PQ 与直线 AB 交于 M,那么
S△QABS△PAB=QMPM.
把 P、Q 拖到 AB 的同一侧,再拖到两侧。两条比例条的分界线还对齐吗?
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没有公共的高 △PAB 和 △QAB 的底相同(都是 AB),所以面积比等于高之比。可是这两条高在图里不好用。
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换个角度看:把 PM 当底
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对 B 再做一次
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合起来
共边定理的好处:它不需要作高,也不管 P、Q 在同侧还是异侧,图上有交点就能用。很多“求线段比”的题,换成面积比之后一步就出来。
边和角的关系:大边对大角
同一个三角形里,较长的边对着较大的角,反过来也对。拖动下面的顶点,看最长的边和最大的角是不是总是面对面。
粗线是最长边,实心扇形是最大角。
如果去掉一个条件
结论:△ABC 的面积不变 ← 还成立吗?
底 BC 不动,A 到 BC 的距离也不变,所以面积不变。
现在 A 可以随便走。试着让面积回到开始的数值——你会发现,能做到的位置正好都在那条虚线上(或者它关于 BC 对称的那条线上)。
所以“等底等高”不仅是面积相等的充分条件:底固定时,面积相等就逼着顶点留在平行线上。这是用面积证明两直线平行的办法。
练一练
△ABC 中,D 在 BC 上,BD=4,DC=7。已知 △ABD 的面积是 12,求 △ADC 的面积。
提示 · 方法它们的高相同,所以面积比等于底边比 BD:DC。
提示 · 第一步S△ABD:S△ADC=4:7,而 S△ABD=12。
△ABC 的面积是 36。D 是 BC 的中点,E 在 AD 上且 AE:ED=2:1。求 △BDE 的面积。
提示 · 方向先求 △ABD 的面积,再在它里面分。
提示 · 方法用两次等高模型:先以 A 为顶点分 BC,再以 B 为顶点分 AD。
提示 · 第一步D 是中点,所以 S△ABD=18。△ABE 与 △BDE 以 B 为公共顶点,底 AE、ED 在同一直线上。
完整解答S△ABE:S△BDE=AE:ED=2:1,所以 S△BDE=18×31=6。
四边形 ABCD 的对角线 AC、BD 交于 O。已知 S△ABC=15,S△ADC=10。求 BO:OD 的值(写成一个数)。
提示 · 方向△ABC 和 △ADC 有一条公共边。
提示 · 方法共边定理:公共边是 AC,另外两个顶点是 B、D,BD 与 AC 的交点是 O。
提示 · 第一步S△ADCS△ABC=DOBO。
△ABC 的面积是 1。D、E、F 分别在 BC、CA、AB 上,且 BD:DC=CE:EA=AF:FB=1:2。AD、BE、CF 两两相交,围成一个小三角形。求它的面积。
提示 · 方向设 AD 与 BE 交于 P。先想办法求 △ABP 的面积。
提示 · 方法对 P 用共边定理:S△ACPS△ABP=DCBD,S△BCPS△ABP=ECAE。三块加起来是 1。
提示 · 第一步设 S△ABP=x。由 BD:DC=1:2 得 S△ACP=2x;由 AE:EC=2:1 得 S△BCP=2x。
完整解答x+2x+2x=1,x=72。由对称性,另外两个“角上”的三角形面积也各是 72,它们互不重叠,所以中间的小三角形面积为 1−3×72=71。