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【小学数学模型】02|中线一画,面积正好对半分

【小学数学模型】02|中线一画,面积正好对半分

数学模型 · 小学数学 · 第 02 篇

02|一半模型|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
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模型关键词:一半模型

一、开门见山:这节课解决什么问题

同学们,小升初卷子里有一类题特别喜欢考「一半」:三角形里画一条中线,问分出来的小块面积是多少;长方形里随便点一个点连两条边,问围出的三角形面积是多少。这类题看着花样多,其实全是一个套路——「一半模型」。今天这节课我们就把这个套路连根挖出来,学完你再看到「中线」「长方形内一点」这些字眼,答案基本能脱口而出。

二、知识清单:先把地基打牢

●中线的定义:连接三角形一个顶点和它对边中点的线段。中线的前提是有「中点」,这是本模型的入场券。

●等底同高面积相等:底相等、高相同的两个三角形面积必然相等,这是一半模型的理论根基(来自上一篇的等积模型)。

●三角形面积公式:S=12×底×高,所有「一半」结论都能用它推出来。

●长方形(平行四边形)的面积:S=底×高,其中「底乘高」恰好是同底等高三角形面积的 2 倍。

三、概念讲透:这个模型到底在说什么

一半模型讲的是两类「天然一半」的结构。第一类:三角形被任意一条中线分成面积相等的两块。设 AD 是 △ABC 的中线,D 是 BC 中点,那么 BD=DC,而 △ABD 与 △ACD 从顶点 A 作高,高是同一条,等底同高,面积自然各占总面积的一半。注意「任意」两个字——不管三角形长成什么样、中线画在哪条边上,结论都成立。

第二类:长方形(或平行四边形)内一点与一组对边端点连成的三角形,面积是整个长方形的一半。比如长方形 ABCD 中,E 是 BC 边上(甚至长方形内部)任意一点,以 AD 为底看 △AED,它的高恰好等于长方形的宽,于是 S△AED=12×AD×宽=12S长方形。为什么是「一半」?因为三角形面积公式里天生带着一个 12,底和高又和长方形完全一致,这个 12 就原封不动地保留了下来。核心说穿了就一句话:它们都是「等底同高」的等积变形。

什么时候用?题干出现「中线」「中点连线」,或者「长方形(平行四边形)内一点连一组对边」,并且问面积关系,立刻调用一半模型。要和等积模型区分:等积模型只说「相等」,一半模型进一步告诉你「恰好是整体的一半」;要和后面蝴蝶模型区分:蝴蝶模型要求梯形加两条对角线,结构完全不同。

四、核心公式(每个字母都要认识)

S△ABD=12S△ABC

●S△ABC:整个三角形的面积;

●S△ABD:中线 AD 分出的其中一块的面积(D 为 BC 中点);

●成立条件:AD 必须是中线,即 BD=DC;

●常见变形:已知小块求整体,S△ABC=2S△ABD;长方形版本:S△AED=12S长方形(E 在一组对边之一上)。

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认结构:图中有没有中线(中点连线)?或者「长方形内一点连一组对边」?两者居一,进入本模型。

2定关系:中线 ⇒ 两块面积相等,各占一半;长方形内一点连对边 ⇒ 三角形面积是长方形的一半。

3做拆分:把所求图形拆成或拼成「一半结构」,再代入已知面积计算。

4查倍数:看清题目问的是「一半」还是「整体」,决定除以 2 还是乘 2。

六、标准解题流程

1识别中线(或「长方形内一点连对边」)这一结构特征。

批注 必须确认是「中点」,题目没说是中点就不能当中线用,这是本模型最常踩的坑。

2利用等底同高得到面积一半关系。

批注 心里默推一遍「等底同高 ⇒ 面积相等」,别只背结论,考试变形题要靠原理兜底。

3把所求图形拆成/拼成一半结构后计算。

批注 问小块就除以 2,问整体就乘 2,方向搞反是低级失分点。

七、例题精讲:从基础到变式

例1(基础)

题目

AD 是 △ABC 的中线,S△ABC=24 平方厘米,求 S△ABD。

例1 题图

审题关键

圈出「中线」两个字——它保证了 D 是 BC 的中点。

规范解答

中线 AD 把 BC 分成相等的两段 BD、DC。△ABD 与 △ACD 等底(BD=DC)同高(从 A 向 BC 作的同一条高),面积相等,各为总面积的一半:S△ABD=24÷2=12(平方厘米)

答案12 平方厘米

方法提炼

见中线,想一半——中线就是三角形的「面积平分线」。

例2(变式)

题目

(变式)长方形 ABCD 中,E 是 BC 边上任意一点,长方形面积为 40,求 S△AED。

例2 题图

审题关键

变在没有中线,换成了「长方形边上任意一点连对边」,考的是第二类一半结构。

规范解答

以 AD 为底,E 在 BC 上,BC∥AD,所以 E 到 AD 的距离(即 △AED 的高)等于长方形的宽。S△AED=12×AD×宽=12×40=20E 点位置不影响结果。

答案20

方法提炼

「边上任意一点」是一半模型的暗号——点在平行于底的边上滑动,高不变,一半的关系雷打不动。

八、小升初常考题型精讲

题型一:中线平分面积型

题目

AD 是 △ABC 的中线,S△ABC=36 平方厘米,则 S△ABD=( )

A.9 平方厘米 B.12 平方厘米 C.18 平方厘米 D.36 平方厘米

题型一 题图

审题关键

「中线」+求分块面积,直接一半。

规范解答

中线把三角形分成等底同高的两块,S△ABD=12×36=18(平方厘米)。

答案C.18 平方厘米

方法提炼

基础送分题,速度要快,把时间留给后面的题。

题型二:长方形中一点连对边型

题目

长方形 ABCD 的面积为 56 平方厘米,E 是 BC 边上任意一点,连接 AE、DE,则 S△AED= ____ 平方厘米。

题型二 题图

审题关键

「长方形」「边上任意一点」「连一组对边的端点」——三要素齐全。

规范解答

以 AD 为底,E 到 AD 的距离等于长方形的宽,S△AED=12×AD×宽=12×56=28(平方厘米)

答案28

方法提炼

三角形与长方形同底等高,面积必为一半。

题型三:平行四边形内一点两组对边型

题目

平行四边形 ABCD 的面积为 50,P 是平行四边形内部任意一点,则 S△ABP+S△CDP=( )

A.25 B.50 C.12.5 D.无法确定

题型三 题图

审题关键

点在「内部」,连的是「一组对边」AB 与 CD,求两块之和。

规范解答

设 P 到 AB、CD 的距离分别为 h1、h2,则 h1+h2 等于平行四边形的高。S△ABP+S△CDP=12×AB×h1+12×CD×h2而 AB=CD,提取公因式得 12×AB×(h1+h2)=12×S平行四边形=25。

答案A.25

方法提炼

内部任意一点连一组对边,两个三角形面积之和仍是整体的一半——这是「一半模型」的升级版。

题型四:由小块反求整体型

题目

△ABC 中,AD 是 BC 边上的中线,S△ABD=17 平方厘米,则 S△ABC= ____ 平方厘米。

题型四 题图

审题关键

这次给的是「一半」,求整体,方向反了,要用乘法。

规范解答

中线 AD 把 △ABC 分成同高、底相等(BD=DC)的两块,S△ABD=S△ACD=17,所以 S△ABC=17×2=34(平方厘米)。

答案34

方法提炼

一半和整体之间是「乘 2、除 2」的关系,先判断方向再动笔。

题型五:平行四边形边上一点型

题目

平行四边形 ABCD 的面积为 36,E 是 BC 边上任意一点,连接 AE、DE,则 S△AED=( )

A.9 B.18 C.36 D.12

题型五 题图

审题关键

长方形换成了平行四边形,结论变不变?——不变。

规范解答

△AED 以 AD 为底,E 在与 AD 平行的直线 BC 上,E 到 AD 的距离等于平行四边形的高,S△AED=12×AD×高=12×36=18E 在 BC 上怎么移动都不影响。

答案B.18

方法提炼

一半模型对长方形和平行四边形通吃,关键只看「同底等高」。

九、真题再现:经典考题拆解

考题一(经典考题)

题目

△ABC 中,D、E 分别是 BC、AD 的中点,S△ABC=48 平方厘米,求 S△BDE。

考题一 题图

审题关键

连续两个中点——中线套中线,一半再一半。

规范解答

AD 是中线,△ABD 占一半:S△ABD=48÷2=24。在 △ABD 中,E 是 AD 中点,BE 是它的中线,再分一半:S△BDE=24÷2=12(平方厘米)

答案12 平方厘米

方法提炼

中线可以连续使用,每出现一次中线,面积就再折一次半。

考题二(改编自常见考题)

题目

长方形 ABCD 的长为 10 厘米、宽为 8 厘米,E 是长方形内部任意一点,求 S△ABE+S△CDE。

考题二 题图

审题关键

内部一点连一组对边 AB、CD——升级版一半模型。

规范解答

设 E 到 AB、CD 的距离分别为 h1、h2,则 h1+h2=8。S△ABE+S△CDE=12×10×h1+12×10×h2=12×10×8=40(平方厘米)

答案40 平方厘米

方法提炼

点在内部时,两个三角形「高的和」拼成整条宽,面积之和仍是长方形的一半,与点的位置无关。

十、易错点与避坑指南

✗ 常见错误把「任意一条线段」当成中线来分面积。

✓ 正确做法必须是中点连线(或长方形内一点连一组对边)才有一半关系,题目没给中点就要先证明或放弃本模型。

✗ 常见错误两条中线交出的四块面积,记成「各占一半」。

✓ 正确做法两条中线把三角形分出的四块中,相关小块是整体的四分之一层级的关系,别和「一条中线分一半」混淆。

✗ 常见错误给小块求整体时还除以 2。

✓ 正确做法先问自己「已知的是一半还是整体」,一半求整体乘 2,整体求一半除 2。

✗ 常见错误以为点在内部就不满足一半关系。

✓ 正确做法只要连的是一组对边,点在边上还是内部,「一半」都成立(内部时两块之和为一半)。

十一、考场口诀与一句话总结

中线一过面积半,形内一点连对边,照样一半不偏差。
一半模型的本质是「等底同高」的等积变形——三角形面积公式里那个 12,遇上与整体同底等高的结构,就稳稳地变成了「一半」。
本文为「数学模型·小学数学」系列第 2 篇,欢迎收藏、转发,持续更新中。
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