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 ABCABC 中,DD 是底边 BCBC 上的分点,连接 ADAD,把大三角形分成两个同高的小三角形 ABDABD、ACDACD。

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

  1. 两个三角形必须共用从顶点 AA 到底边的同一条高(即底边在同一直线上)
  2. 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

  1. 认共高:确认两个小三角形共用顶点 AA、底边共线于 BCBC
  2. 写比例:S△ABD:S△ACD=BD:DCS_{\triangle ABD}:S_{\triangle ACD}=BD:DC
  3. 互化:已知长度比可求面积比,已知面积比可求底边比
  4. 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。

ABCD
D 为 BC 上分点,三角形 ABD 与 ACD 同高,面积比等于 BD 比 DC

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

  1. 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。
  2. 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)。
  3. 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 ABCABC 中 DD 在 BCBC 上,则 S△ABD:S△ACD=BD:DCS_{\triangle ABD}:S_{\triangle ACD}=BD:DC

❌ 反例

  • DD 不在 BCBC 上、两三角形高不等时,不能写出面积比等于 BD:DCBD:DC

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 AA

常见问题

为什么叫「分田」模型?
把大三角形 ABCABC 看作一块三角形的田,田埂 ADAD 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 BDBD、DCDC 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 hh,面积分别为 12BD⋅h\frac{1}{2}BD\cdot h 与 12DC⋅h\frac{1}{2}DC\cdot h,作比时常数全部约掉,只剩 BD:DCBD:DC。
中点在这里有什么特殊结论?
DD 是 BCBC 中点时 BD=DCBD=DC,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)