小學小升初及奧數幾何問題之鳥頭模型的基本原理

2021-01-14 數導考研教育馮老師

關於鳥頭模型,估計面臨小升初的孩子已經非常熟悉的內容了。不過為了避免有的同學還不是很熟悉,首先介紹一下什麼是幾何的鳥頭模型。

鳥頭模型實際上是幾何問題中的一個很小的部分問題,知識為了讓小孩子好記住名字,才起來了這麼名字。實際幾何中原來根本沒有這麼個鳥頭模型。

言歸正傳,第一部分介紹什麼是鳥頭模型:

一、鳥頭模型的介紹。

情況1

鳥頭模型情況1

三角形ADE的面積:三角形ABC的面積=AD×AE:AB×AC。

當然,這裡的條件可以更寬一些,比如三角形ADE和ABC不一定在同一個三角形裡面,只要∠A相等就可以。

情況2

鳥頭模型情況2

這裡考慮的是∠BAC和∠DAC兩個角加起來等於180°,也就是兩角互補,也有情況1的結論:

三角形AED的面積:三角形ABC的面積=AD×AE:AB×AC。

情況3

鳥頭模型情況3

情況3是情況2的一種特殊情況,顯然可以看出,∠DAE+∠BAC=180°,所以一定也有情況2的結論:三角形ADE的面積:三角形ABC的面積=AD×AE:AB×AC。

二、鳥頭模型的基本原理

為什麼會有這樣的結論呢?它的背後又隱藏著怎樣的數學基本原理呢?

我想,小朋友們可能會很少想這樣的問題,大朋友們是不是會想一想呢?

實際上所謂的鳥頭模型,應用的就是我們小學學習的求三角形面積的一個基本公式:

三角形的面積=底×高÷2

是不是很奇妙?

接下來,我們解釋他的基本原理。我們以情況1為例,其餘類似。

加了高的情況1

觀察圖形,圖形中的兩條紅線分別為三角形ADE的高和三角形ABC的高。這樣,

三角形ADE的面積=AD×高=AD×AE×sin(∠A);

三角形ABC的面積=AB×高=AB×AC×sin(∠A);

這樣可以得到前面的結論:

三角形ADE面積:三角形ABC面積=AD×AE×sin(∠A):AB×AC×sin(∠A);

化簡,可得到:

三角形ADE的面積:三角形ACB的面積=AD×AE:AB×AC。

也就是,所謂鳥頭模型的結論。所以鳥頭模型的基本原理實際上並不高深,就是我們學習過的三角形的面積公式而已。

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