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几何进阶

等积变换 · 蝴蝶模型 · 割补法

📐三大核心技巧

等积变换:同底等高的三角形面积相等;平行线间的三角形面积不变。
蝴蝶模型:梯形两条对角线分割出的四个三角形,两翼面积相等。
割补法:把不规则图形切割、平移、旋转,变为规则图形。

🗺️ 本课知识地图

等积变换
同底等高面积不变
蝴蝶模型
梯形对角线四分
割补法
化不规则为规则

三大方法速查

记住思路比记住公式更重要

① 等积变换

S=底×高÷2 平行线间的三角形,移动顶点面积不变

两个平行线之间,底边相同、顶点在另一条线上的所有三角形面积相等。

② 蝴蝶模型(梯形)

S左上×S右下 = S左下×S右上 = =

梯形两条对角线把梯形分成四个三角形,左右两翼面积相等。

③ 割补法

核心思想:把不规则图形切一刀移一移,变成规则图形(长方形、三角形…),面积不变。

方法一:等积变换

如图,ABCD 是平行四边形,E 是 BC 上任意一点。求阴影面积。

第 1 步 · 观察:阴影是一个三角形 ADE。底面 AD 与 BC 平行。E 在 BC 上。
第 2 步 · 等积变换:AD ∥ BC,所以 △ADE 的面积 = △ADB 的面积(同底 AD,等高)。
第 3 步 · 转换求面积:△ADB 刚好是平行四边形的一半!
阴影面积 = 平行四边形面积 ÷ 2

💡 解题关键

看到平行线 + 三角形 → 马上想到:顶点能不能在平行线上滑动?滑动后面积不变,但计算变简单了!

方法二:蝴蝶模型

梯形 ABCD 中 AD∥BC,对角线交于 O。已知 △AOD=4,△BOC=9,求梯形面积。

第 1 步 · 标出已知:梯形对角线交于 O,上下两个三角形面积已知:S△AOD=4(上),S△BOC=9(下)。
第 2 步 · 蝴蝶模型关键性质:梯形中,左右两个三角形面积相等,且 S左² = S上 × S下。
→ S左 = √(4×9) = √36 = 6
第 3 步 · 求总面积梯形 = 4 + 9 + 6 + 6 = 25

🦋 蝴蝶模型公式

S左 = S右 = √(S上 × S下)
总面积 = S上 + S下 + 2√(S上×S下)

方法三:割补法

求下图"L 形"的面积:长 10cm 宽 8cm 的大长方形,切掉 4cm×3cm 的角。

第 1 步 · 思路一:补全法:先算大长方形 = 10×8 = 80cm²,再减掉缺角 = 4×3 = 12cm²。
80 − 12 = 68 cm²
第 2 步 · 思路二:切割法:切成两个长方形:竖条 8×(10−4)=48,横条 4×(8−3)=20。
48 + 20 = 68 cm²
第 3 步 · 对比:两种方法结果一致。补全法更通用,切割法对复杂图形更直观。

🎯 割补法口诀

能补则补(不规则→规则,多退少补)
能切则切(大块切小块,分而治之)
能移则移(平移旋转,化零为整)

动手练一练

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用自己的话说一说

  • 等积变换的核心条件是什么?(提示:平行线)
  • 蝴蝶模型适用于什么图形?两翼面积有什么关系?
  • 看到不规则图形,第一反应应该是什么?