一道數學幾何題

今天瓜瓜讓我做了道數學題,記錄一下

題目:

 

解答:

如上圖示,做FM平行於BC交AE於點M,做DN平行於AC交BF於點N,設BC = 6a,AC = 2b

\because D,E爲三等分點

\therefore BD = DE = EC = 2a,BE = 4a

\because F爲AC中點,FM平行於BC

\therefore MF = \frac{1}{2}EC = a

\therefore \bigtriangleup BEH \sim \bigtriangleup FMH

\therefore \frac{HF}{BH} = \frac{MF}{BE} = \frac{a}{4a} = \frac{1}{4}, HF=\frac{1}{5}BF

 

\because F爲AC中點

\therefore AF = FC = b

\therefore \bigtriangleup BDN \sim \bigtriangleup BCF

\therefore \frac{BD}{BC} = \frac{ND}{CF} = \frac{BN}{BF} = \frac{2a}{6a} = \frac{1}{3}

\therefore DN = \frac{1}{3}CF = \frac{1}{3}b, BN = \frac{1}{3}BF

\because DN平行於AC

\therefore \bigtriangleup DNG \sim \bigtriangleup AFG

\therefore \frac{NG}{GF} = \frac{DN}{AF} = \frac{\frac{1}{3}b}{b} = \frac{1}{3}
\therefore NG = \frac{1}{3}GF = \frac{1}{4}NF = \frac{1}{4}(BF - BN) = \frac{1}{4} (BF - \frac{1}{3}BF) = \frac{1}{6}BF

\therefore BG = \frac{1}{3}BF + \frac{1}{6}BF = \frac{1}{2}BF

\therefore GM = BF - BG - HF = BF - \frac{1}{2}BF - \frac{1}{5}BF = \frac{3}{10}BF

\therefore BG : GH : HF = \frac{1}{2}BF : \frac{3}{10}BF : \frac{1}{5}BF = 5 : 3 : 2

我們接着設S\bigtriangleup ABG = b,S\bigtriangleup AGH = c,S\bigtriangleup AHF = d,已知陰影多邊形GDEH面積爲11

可得

1. b + c + d = \frac{1}{2}S\bigtriangleup ABC

2. c + 11 = \frac{1}{3}S\bigtriangleup ABC

由上一步得出的BG, GH, HF比例可知

3. b : c : d = 5 : 3 : 2

聯合1,3後得

4. c = \frac{3}{20}S\bigtriangleup ABC

聯合2,4得最終結果

S\bigtriangleup ABC = 11 \times \frac{60}{11} = 60

 

追本溯源,反推一下解題思路,首先,充分分解題幹中的條件,最重要的是已知的陰影面積,要圍繞它來解題,接着根據另外兩個條件可知ABD,ADE,AEC三個三角形面積相等,且均爲ABC的三分之一,ABF和BCF兩個三角形面積相等,爲ABC二分之一,這兩個肯定是要用到的,再看圖,一眼看去可找到AGH,BDG,AFH三個與陰影關聯的三角形,接着排除AFH和BDG,爲沒能利用到面積的關聯,所以解題關鍵落在三角形AGH上,根據前面分解出的條件,可列成兩個等式,即爲解題步驟最後的1和2等式,要解出這個等式必定要知道b,c,d之間的聯繫,再次看圖,可發現b,c,d三角形的高是相等的,且底邊在同一直線上,那就可以從底邊的長度關係入手,根據幾個交點易想到相似三角形,以此爲目的可作出FM和DN兩條輔助線,通過幾個相似三角形的比例變換,最終可得出BG,GH,HF的比例等式,也就是b,c,d的面積等式,問題就解決了

如有錯漏,歡迎指正

 

 

 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章