等積形

等積形

等積形(equiareal figure)是指具有等積關係的兩個圖形,面積相等的兩個圖形稱為等積形。例如,同底等高的兩個三角形就是等積形,三角形三頂點與其重心相連所成各三角形均為等積三角形,在三角形中只有重心有此性質。等底等高的平行四邊形是等積形,過平行四邊形對角線上一點,引各邊的平行線,所得四個平行四邊形中,不被對角線分割的兩個平行四邊形為等積形 。

基本介紹

等積形是指面積相等的平面圖形,兩個圖形等積,形狀不一定相同。例如,一個正方形長為6cm,它的面積是36cm ;一個梯形上底為4cm,下底為8cm,高為6cm,它的面積也是36cm ,那么這個正方形與這個梯形是等積形。又例如,同底等高的兩個三角形即為等積形,這一結論常用於直線圖形的等積變形。

常見等積形及證明

等積形 等積形

(1)在圖1中,直線l // BC, 為l上的點,則

等積形 等積形
圖1 圖1

(2)在圖2中,ABCD為梯形,O為對角線AC、BD的交點,如果DC// AB,則

等積形 等積形
圖2 圖2

(3)在圖3中,P為平行四邊形ABCD對角線AC上一點,FF過P且平行於AB₂GH過P且平行於AD,則

S=S.

圖3 圖3

幾何圖形中等積形的證明,大都可以歸結為上述三個基本圖形、要證的等積形可通過添輔助線設法變形為同底等高的三角形,或者象圖2、3那樣的梯形、平行四邊形,就不難證明了 。

相關定理

在等積形證明中,還有兩個基本定理須掌握:

(i)等底、等高的兩個三角形等積;

(ii)等底或等高的兩個三角形面積的比等於高的比或者底的比 。

例題解析

等積形 等積形

【例1】與平行四邊形ABCD的對角線BD平行的直線PQ交BC於P,DC於Q,則(圖4)。

圖 4 圖 4

證明 ∵PQ// BD,由基本圖形可得

等積形 等積形

又ABCD為平行四邊形,

∴ AD // BC,AB // DC,

等積形 等積形
等積形 等積形

及,

等積形 等積形

∴.

【例2】在梯形ABCD中(圖5),DC //AB,對角線AC與BD交於O,E為AB上任意一點,則

等積形 等積形
圖5 圖5

證明 ∵AB // DO,且E在AB上,

等積形 等積形

∴,

等積形 等積形

等積形 等積形

也就是

等積形 等積形

同理可證

等積形 等積形

所以

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