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【小学数学模型】01|等积模型|把这一类题一次讲透

【小学数学模型】01|等积模型|把这一类题一次讲透

数学模型 · 小学数学 · 第 01 篇

01|等积模型|把这一类题一次讲透

学段:小学学科:几何难度:简单考频:高频
模型关键词:等积模型

一、开门见山:这节课解决什么问题

同学们先看一道小升初常考的送分题:两条平行线中间夹着一个三角形,顶点在上面那条线上随便挪,问面积变不变。很多同学第一反应是「挪了位置形状变了,面积肯定变」,结果掉进坑里。今天我们就把「等积模型」彻底讲透——学完这节课,凡是在平行线间「同底等高」的面积题,你一眼就能看出面积相等,还能把复杂图形转化成简单图形来算,这类题在小升初卷子里几乎是年年必考。

二、知识清单:先把地基打牢

用好等积模型,下面几个知识点必须先过关:

●三角形面积公式:S=12×底×高。等积模型的一切结论都从这个公式长出来。

●平行线间的距离处处相等:两条平行线之间,无论在哪里量,垂线段都一样长。这是等积模型的「灵魂」。

●平行线的判定:题目说平行才算数,只凭图形「看起来平行」不能直接当平行用。

●高的找法:三角形的高是从顶点向底边所在直线作的垂线段,顶点在对边上的「投影」落在延长线上也没关系。

三、概念讲透:这个模型到底在说什么

等积模型说的是这样一件事:夹在两条平行线之间的三角形,如果底相同(或者相等),那么它们的高都等于平行线之间的距离,而平行线间的距离处处相等,所以这些三角形的面积全部相等。同学们注意,「等积模型」其实是「同底等高」与「等底同高」两种情况的统称——底是同一条边,顶点在平行线上跑,叫同底等高;底是等长的两段,顶点在同一条线上,叫等底同高,结论一样:面积相等。

为什么成立?我们把公式摆出来就清楚了。设两条平行线间的距离为 h,公共底为 BC,那么不管顶点 A 在另一条平行线上的哪个位置,S△ABC=12×BC×h。BC 没变,h 没变,乘积自然没变。形状确实在「变瘦变胖」,但底和高的乘积纹丝不动。这就像把一团面捏成不同形状,重量永远不变。理解了这一点,就不会被图形的样子骗了。

什么时候调用它?题干里出现「两条平行线」,并且平行线之间夹着同底(或等底)的三角形,要求面积相等关系或者做面积转化,就是等积模型的信号。它最常用来「搬面积」:把一个位置不好算的三角形面积,搬到一个好算的位置上。要和后面的「金字塔模型」区分开——金字塔要求线段平行且涉及比例,等积模型只关心面积相不相等,不涉及相似比。

四、核心公式(每个字母都要认识)

S△ABC=12×BC×h

●S△ABC:三角形 ABC 的面积;

●BC:三角形的底,取平行线之间那条公共底(或等长的底);

●h:底边上的高,在等积模型里它就等于两条平行线之间的距离,处处相等;

●常见变形:已知面积和底求高,h=2SBC;已知面积和高求底,BC=2Sh。

五、图形长什么样

模型结构示意图

看图要点结合下图,先在图中指认模型的关键要素,再对照下方思路框架理解。

1先找平:题干或图中有没有一组平行线?没有平行线,直接跳过本模型。

2再找底:平行线之间夹着的三角形,是否共用同一条底(或两条底相等)?

3看顶点:三角形的顶点是否都在另一条平行线上?是 ⇒ 高都等于平行线间距。

4下结论:同底等高 ⇒ 面积相等,可以进行转化、比较或计算。

5要计算时:面积 = 底 × 平行线间距 ÷2,与顶点具体位置无关。

六、标准解题流程

1找到两条平行线与公共底(或等长的底)。

批注 这一步务必在图上用笔把平行线和底边描出来,防止把「看着像平行」的两条线当成平行线。

2确认三角形顶点都在另一条平行线上(即同底等高)。

批注 顶点必须在平行线上,高才等于线间距离;顶点不在线上就不能套用。

3利用面积相等关系进行转化、比较或计算。

批注 比较题直接写「面积相等」;计算题把高换成平行线间距代入公式,别忘了除以 2。

七、例题精讲:从基础到变式

例1(基础)

题目

两条平行线 a∥b,点 A 在直线 a 上,B、C 在直线 b 上,已知 S△ABC=12 平方厘米。D 是直线 a 上另一个任意点,求 S△DBC。

例1 题图

审题关键

圈出「a∥b」「A、D 都在直线 a 上」「任意点」——「任意」二字就是在提示你:位置不影响面积。

规范解答

△ABC 与 △DBC 有公共底 BC。顶点 A、D 都在直线 a 上,而 a∥b,所以这两个三角形的高都等于平行线 a、b 之间的距离,属于同底等高。根据等积模型,
S△DBC=S△ABC=12(平方厘米)

答案12 平方厘米

方法提炼

同一条底、顶点在同一条平行线上,面积就锁死了,与顶点位置无关。

例2(变式)

题目

(变式)两条平行线间的距离是 6 厘米,△ABC 的底 BC=10 厘米且在下方平行线上,顶点 A 在上方平行线上。求 S△ABC。

例2 题图

审题关键

变式把「比面积」换成了「算面积」,给的是平行线间距——它就是三角形的高。

规范解答

顶点 A 在上方平行线上,底 BC 在下方平行线上,所以 △ABC 的高就是平行线间的距离 6 厘米。
S△ABC=12×10×6=30(平方厘米)
无论 A 在上方平行线上如何移动,面积都不变。

答案30 平方厘米

方法提炼

平行线间距就是高——看到「平行线间距离」要立刻反应出「这是白送的高」。

八、小升初常考题型精讲

题型一:同底等高直接判等型

题目

两条平行线 a∥b 之间,△ABC 与 △DBC 有公共底 BC,顶点 A、D 都在直线 a 上。若 S△ABC=15 平方厘米,则 S△DBC=( )

A.15 平方厘米 B.30 平方厘米 C.7.5 平方厘米 D.无法确定

题型一 题图

审题关键

公共底 BC+两顶点同在直线 a 上,标准的同底等高结构。

规范解答

同底 BC,等高(平行线间距离处处相等),由等积模型,面积相等,S△DBC=15 平方厘米。

答案A.15 平方厘米

方法提炼

这类题考的就是「敢不敢写相等」,识别出结构就不要犹豫。

题型二:给间距求面积型

题目

两条平行线间的距离为 5 厘米,△ABC 的底 BC=8 厘米,且 B、C 在下方平行线上,顶点 A 在上方平行线上。S△ABC= ____ 平方厘米。

题型二 题图

审题关键

「平行线间的距离」就是三角形的高。

规范解答

高 =5 厘米,S=12×8×5=20(平方厘米)。无论 A 在上方平行线上怎么移动,面积都不变。

答案20

方法提炼

间距即高,底乘高除以 2,一步出结果。

题型三:梯形中的等积转化型

题目

梯形 ABCD 中 AD∥BC,AD=4、BC=10、梯形的高为 6,则 S△ABC=( )

A.24 B.30 C.60 D.15

题型三 题图

审题关键

AD∥BC 就是一组平行线;△ABC 以 BC 为底,顶点 A 在与 BC 平行的直线 AD 上。

规范解答

△ABC 的高就是梯形的高 6,
S△ABC=12×10×6=30
同理 S△DBC 也等于 30(同底等高)。注意 AD=4 是干扰条件。

答案B.30

方法提炼

梯形里藏着天然的平行线,求「跨梯形」的三角形面积时先想等积模型;别被多余数据带跑。

题型四:顶点平移面积不变型

题目

平行线 a∥b 间,△ABC 的底 BC 在直线 b 上,S△ABC=24 平方厘米。把顶点 A 沿直线 a 平移到 A′(不与 A 重合),则 S△A′BC= ____ 平方厘米。

题型四 题图

审题关键

「沿直线 a 平移」——顶点始终没离开平行线。

规范解答

同底 BC,顶点 A、A′ 都在平行线 a 上,高都等于平行线间距离,属于同底等高,面积不变,仍为 24 平方厘米。

答案24

方法提炼

只要顶点在平行线上「滑动」,面积就是「钉死」的。

题型五:平行四边形对角线平分面积型

题目

平行四边形 ABCD 的面积为 48,对角线 AC 把它分成 △ABC 和 △ACD 两部分,则 S△ABC=( )

A.12 B.16 C.24 D.48

题型五 题图

审题关键

平行四边形两组对边分别平行,B、D 在对角线两侧对称分布。

规范解答

△ABC 与 △ACD 有公共底 AC,顶点 B、D 到 AC 的距离相等(平行四边形对边关于对角线等距),同底等高面积相等,各为 48÷2=24。

答案C.24

方法提炼

平行四边形的一条对角线必把面积平分,这是等积模型的直接推论,可以直接当结论用。

九、真题再现:经典考题拆解

考题(经典考题)

题目

如图情境,直线 a∥b,点 B、C、E 在直线 b 上,BC=CE=6 厘米,点 A 在直线 a 上,平行线间的距离为 4 厘米。求 S△ABC+S△ACE。

考题 题图

审题关键

两个三角形共用顶点 A,底 BC、CE 等长且在同一条平行线上——这是「等底同高」。

规范解答

△ABC 与 △ACE 的底 BC=CE=6 厘米,高都等于平行线间距离 4 厘米。
S△ABC=S△ACE=12×6×4=12(平方厘米)
S△ABC+S△ACE=12+12=24(平方厘米)

答案24 平方厘米

方法提炼

等底同高也是等积模型的一员;两块面积相等时,算一块乘 2 即可。

考题二(改编自常见考题)

题目

梯形 ABCD 中 AD∥BC,对角线 AC、BD 交于点 O。已知 S△ABC=20 平方厘米,求 S△DBC。

考题二 题图

审题关键

△ABC 与 △DBC 共用底 BC,顶点 A、D 都在与 BC 平行的边 AD 所在直线上。

规范解答

因为 AD∥BC,所以点 A、D 到 BC 的距离都等于梯形的高。△ABC 与 △DBC 同底等高,由等积模型,
S△DBC=S△ABC=20(平方厘米)

答案20 平方厘米

方法提炼

梯形里「同底跨腰」的两个三角形面积必相等,这个结论在蝴蝶模型里还要反复用到。

十、易错点与避坑指南

✗ 常见错误顶点一移动,就认为面积跟着变。

✓ 正确做法抓住「平行线间距离处处相等」这一本质——底不变、高不变,面积就不变,变的只是形状。

✗ 常见错误看图觉得两条线平行就直接套用。

✓ 正确做法适用边界是两条线必须真正平行(题目给出或能证明),「看起来平行」不算数,先证明再使用。

✗ 常见错误算面积时底乘高忘记除以 2。

✓ 正确做法三角形面积永远带 12,写完检查一遍。

✗ 常见错误把与底不平行的那条线上的点也当成「等高顶点」。

✓ 正确做法只有顶点在与底平行的直线上,高才等于线间距离。

十一、考场口诀与一句话总结

平行线间夹同底,顶点乱动面积齐。
等积模型的本质就是「底不动、高被平行线锁死」,所以面积永远相等——抓住这一点,一切转化都有了底气。
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