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#10127

蝴蝶模型·一般四边形对角线四块

题目

如图,四边形 ABCD 的两条对角线 AC、BD 相交于点 O,把四边形分成四个三角形。

已知三角形 AOB、BOC、COD 的面积依次是 4、6、9。

求三角形 AOD 的面积以及四边形 ABCD 的总面积。

解法

  1. 分析:对于任意两条相交线段 AC、BD 交于 O,在两端连成四边形 ABCD 后,四个小三角形的面积有一个很美的结构。

    设 OA = a₁, OC = a₂, OB = b₁, OD = b₂,设两对角线的夹角为 θ,则:△AOB = (1/2)·a₁·b₁·sinθ, △BOC = (1/2)·a₂·b₁·sinθ, △COD = (1/2)·a₂·b₂·sinθ, △AOD = (1/2)·a₁·b₂·sinθ。因此 △AOB · △COD = △BOC · △AOD,这就是蝴蝶模型——它对任意四边形都成立,不必是梯形。

  2. 套公式。△AOB · △COD = △BOC · △AOD ⇒ 4 × 9 = 6 × △AOD ⇒ △AOD = 36 ÷ 6 = 6。

  3. 总面积 = 4 + 6 + 9 + 6 = 25。

  4. 附注:另一种看法——由 △AOB : △BOC = OA : OC = 4 : 6 = 2 : 3;再由 △AOD : △COD = OA : OC = 2 : 3 ⇒ △AOD = 9 × 2/3 = 6。

    △AOB · △COD
    =4 × 9 = 36
    △BOC · △AOD
    =6 × △AOD
    △AOD
    =36 ÷ 6 = 6
    ABCD = 4 + 6 + 9 + 6
    =25
    △AOB
    4
    △BOC
    6
    △COD
    9
    △AOD
    6

方法

练一练

四边形 ABCD 两条对角线交于 O。已知 △AOB = 9,△BOC = 12,△COD = 16。

求 △AOD 的面积与四边形总面积。

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