数学几何“金字塔、沙漏、蝴蝶”3大模型全解!掌握这些技巧,90%难题迎刃而解!

小学生评论

很多家长发现,孩子一到高年级就卡在几何题上——梯形面积比例算不对,三角形分割关系理不清,四边形阴影面积总出错……其实,这些问题的核心都在于没掌握金字塔模型、沙漏模型、蝴蝶模型三大几何工具!
今天,我们首先通过图解讲透模型的定义,最后再通过一道多个模型均涉及的典型难题巩固知识点,让孩子从此对几何“开窍”!

一、金字塔模型:相似三角形的秘密武器

定义

当两条平行线(如DE与BC)与一组相交线构成上下两个相似三角形时(△ADE∽△ABC),即形成金字塔模型。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/shuxuejihejinzitashalouhudie3damoxingquanjiezhangwozhexiejiqiao90nantiyingren.html

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  1. 边比公式
  2. 面积公式

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  • 例题1:若△ABC中,DE∥BC且AD:AB=1:3,求△ADE与梯形BCED的面积比。
    解析
    面积比=1²:3²=1:9 → 梯形面积=9−1=8 → 答案:1:8

二、沙漏模型:平行线间的“黄金比例”

定义
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由两条平行线和交叉线形成的上下对称相似三角形(如梯形DEBC中DE∥BC,对角线交于A点)。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/shuxuejihejinzitashalouhudie3damoxingquanjiezhangwozhexiejiqiao90nantiyingren.html

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  1. 边长比例:
  2. 面积比例:

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  • 例题2:梯形ABCD中,AD:BC=2:3,对角线分割出△AOD面积为8cm²,求△BOC面积。

    解析
    面积比=2²:3²=4:9 → S△BOC=8×9/4=18cm²

三、蝴蝶模型:四边形的“对称魔法”

权威定义

连接任意一个四边形的对角线,会将四边形分成四个部分,它的形状类似于蝴蝶,称之为“蝴蝶模型”,其背后关于面积和边的比例性质引出了一系列定理,称之为“蝴蝶定理”。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/shuxuejihejinzitashalouhudie3damoxingquanjiezhangwozhexiejiqiao90nantiyingren.html

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拓展:梯形蝴蝶原理
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核心结论
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典型应用

  • 例题3:梯形ABCD中,AD:BC=1:2,已知△ABE面积为3cm²,求△CDE面积。

解析
面积比=AD²:BC²=1²:2²=1:4 → S△CDE=3×4=12cm²

四、综合应用难题

如图所示,△ABC中,ED与BC平行,AC=2AD,且已知△ADE的面积为6平方厘米,△CDF的面积为4平方厘米,求△BCF的面积?

分析

  • 金字塔模型:DE∥BC且AC=2AD,故四边形BCDE面积=6×2²−6=18cm²。
  • 蝴蝶模型:△BEF与△CDF面积相等,S△DEF+S△BCF=18−4×2=10cm²。
  • 沙漏模型:S△DEF×S△BCF=S△CDF×S△EBF=4×4=16,解得S△BCF=8cm²。
    答案:8平方厘米
    考点总结:金字塔模型、蝴蝶模型、沙漏模型。

本题主要考查了面积的巧算,也可以利用平行线的性质,得出DE和BC的比,从而求出DF和BF的比,根据等高三角形面积比等于底边比直接求解△BCF的面积。

总结:几何模型的核心逻辑

三大模型本质都是比例与相似的应用:

  • 金字塔/沙漏模型:通过平行线锁定相似关系,用边比推导面积比。
  • 蝴蝶模型:利用对角线分割的对称性,将复杂图形转化为比例计算
    终极技巧:遇到几何题先画图标注比例,再匹配模型公式!

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 最后更新:2025-4-22
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  • 本文由 公式库网 发表于 2025年4月18日02:36:31
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