等高模型(分田模型):共高三角形面积比等于底之比
等高模型给出共用同一条高(或同一顶点)的两个三角形,面积比等于对应底边之比的结论;因形似从同一块田里按底分田得名,是面积比、线段比互化的核心模型。
结构:三角形 中, 是底边 上的分点,连接 ,把大三角形分成两个同高的小三角形 、。
标准形:过三角形同一顶点的线段把对边分成两段,两个小三角形面积比等于对边两段长度之比。
适用前提与边界条件
- 两个三角形必须共用从顶点 到底边的同一条高(即底边在同一直线上)
- 结论给的是面积比等于底边比,不要与相似三角形的「面积比等于相似比平方」混淆
求解策略
- 认共高:确认两个小三角形共用顶点 、底边共线于
- 写比例:
- 互化:已知长度比可求面积比,已知面积比可求底边比
- 特殊化:遇中点直接得面积相等(中线平分面积)
模型结构
如图,三角形 中, 是底边 上的一点,连接 。线段 把大三角形分成两个小三角形 与 ,它们从共同顶点 到底边的高是同一条。
核心结论与推导
结论:
推导:作 到 的高 。两个小三角形同用这条高,所以
两式作比, 与 全部约去,得
特别地,( 为中点)时两三角形面积相等:三角形的中线平分面积。
典例精析
例:如图,三角形 中, 在 上,,三角形 的面积是 。求两个小三角形的面积。
解:两个小三角形同高,面积按底分配:
常见变式
- 多层分割型: 上取多个分点,各小三角形面积比等于各底边段之比,可按比例分配总面积。
- 内点连线型:三角形内部一点与三顶点相连,三个小三角形面积比等于各自底边比(燕尾模型的基础)。
- 逆用求长型:已知两小三角形面积比,反求底边两段之比或分点位置。
对比与联系
| 模型 | 比较量关系 | 关键相同量 | 年级延伸 |
|---|---|---|---|
| 等高模型 | 面积比 底之比 | 同高 | 五上面积比 |
| 相似三角形 | 面积比 相似比平方 | 形同、边成比例 | 九下相似 |
| 燕尾模型 | 两组面积比互推 | 公共边两侧等高 | 面积比进阶 |
正例与反例
✅ 正例
- 三角形 中 在 上,则
❌ 反例
- 不在 上、两三角形高不等时,不能写出面积比等于
高频误解与考试易错
- 底边不共线仍套比例:两三角形底边不在同一直线上时高不同,面积比不等于底之比
- 把面积比开平方:这里是同高,面积比直接等于底之比,不需要平方
- 顶点不共用:等高模型的两个三角形必须共用同一个顶点
常见问题
为什么叫「分田」模型?
把大三角形 看作一块三角形的田,田埂 把它按底边的长短分成两块;因为两块田一样「高」,分得多公平只看 、 两段田埂底的长短。
面积比为什么等于底之比?
两三角形同高 ,面积分别为 与 ,作比时常数全部约掉,只剩 。
中点在这里有什么特殊结论?
是 中点时 ,两三角形面积相等——中线把三角形分成面积相等的两半。
依据与出处
- 人教版(2024 审定)五年级上册 第六单元《多边形的面积》(三角形的面积)