1道經典奧賽幾何題:求陰影部分面積,常規解法太繁,一個模型秒解

求陰影部分面積是小學階段常考的一種題型,也是競賽中比較喜歡出的題目。今天就和大家分享一道非常經典的求陰影部分面積的奧賽幾何題目。

下面我們一起來看一下這道競賽題,題目見下圖:

1道經典奧賽幾何題:求陰影部分面積,常規解法太繁,一個模型秒解

此題的條件非常簡單,但是在數學中流傳着“條件越簡單,題目往往越難”的説法。這道題用常規的解法過程也是比較複雜,但是學霸用一個小學求面積的模型可以秒殺。下面分常規解法和秒殺技巧進行講解,拋磚引玉。

常規解法

觀察圖形,陰影部分面積可以用大三角形面積減去另外三個圖形的面積得到。大三角形的面積容易得到,即S=9×9/2=40.5。

下面的關鍵就是計算另外三部分的面積。

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為了方便講解,先將各點用字母表示出來,如上圖,並連接BO。

很明顯,△BAD和△BAE的面積相等,從而可以得到△AOE和△COD的面積也相等(同時減去四邊形BDOE的面積),即S①=S④。

在△BOE和△AOE中,根據等高模型可知,△BOE的面積是△AOE的2倍,即S③=2S④;同理△BOD的面積也是△COD的2倍,即S②=2S①。

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綜上,S②=S③=2S①=2S④。

又S①+S②+S③=5S①=S△BCE=9×6/2=27。解得:S①=5.4。

所以陰影部分面積S陰=S-6S①=40.5-5.4×6=8.1。

上面的解法過程比較複雜,不過並不算超標,但是有人用全等三角形的知識求解,知識點就超綱了。下面介紹一種簡單的方法。

秒殺技巧——燕尾模型

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如上圖的陰影部分,看起來就像燕子的尾巴,所以被稱為燕尾模型。

燕尾模型實際上就是等高模型的一種特殊情況,其最常用的結論就是S1:S2=BD:CD。燕尾模型的完整結論是S1:S2=S△BOD:S△COD=BD:CD。本題如果用燕尾模型求解將會變得非常簡單。

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如上圖,連接BO。根據燕尾模型的結論,S△BOD:S陰=BE:AE=2;同理,S△AOB:S陰=BD:CD=2,即S△BOD=S△AOB=2S陰。

又S△BOD+S△AOB+S陰=S;

所以S=5S陰;

即S陰=S/5=40.5/5=8.1。

從上面的解答過程可以看出,用燕尾模型可以很快解出答案,但是前提是能夠看出圖形中隱藏着燕尾模型,而這也正是本題的又一難點。燕尾模型是小學奧數里的結論,平時用的不是太多,這無疑又增加了難度。

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今天的這道題就分享到這裏,你還有更簡單的方法嗎?

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