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板块 08 / 10

几何

图形与空间。三角形等积变形与面积比例模型(蝴蝶、相似)是难点,圆与立体的表面积/体积、角度、勾股与图形变换都要熟。

纯题目模式:已隐藏重点与解析,只看题目——适合打印或直接给孩子做。
参考答案模式:所有解析已展开,方便核对(重点提炼也一并显示)。
必拿分(校内基础·先练到又快又准)拉差距(中高难·逐步攻)压轴(最难·行有余力再做)

08.1三角形面积与等积变形拉差距

重点
  • 等底等高的三角形面积相等;底(或高)成比例则面积成比例。
  • 中点把面积二等分;连辅助线构造等积三角形。
  • 共边定理:共一条边的两三角形面积比 = 该边上对应顶点到边距离比(即另一边被交点分的比)。
例 1L1-课8 / L7-课8
等腰三角形 ABC 面积 18,AF=CE,AB=6,四边形 BEOF 比三角形 AOC 大 6,求 CE。
讲义原图
AB=BC、AF=EC ⇒ S△AOF = S△EOC,由“S△BEOF − S△AOC = 6”推出 S△ABE − S△AEC = 6;
又 S△ABE+S△AEC = 18 ⇒ S△ABE = 12,S△AEC = 6 ⇒ BE:EC = 12:6 = 2:1 ⇒ CE = 6÷3 = 2
本类是常见易错点。
例 2L8-B6
AD=DB,AE=EF=FC,阴影(△DEF)面积 5,求△ABC 面积。
讲义原图
连 CD:S△DAC = 3×S△DEF(AE=EF=FC,底为 3 份);S△ABC = 2×S△DAC(AD=DB)。
故 S△ABC = 6×S△DEF = 6×5 = 30 平方厘米
例 3L7-B10
长方形 ABCD 面积 36,AE=3BE、DF=2AF,DE 与 CF 交于 O,求△FOD 面积。
讲义原图
连 EF、EC。S△CDF =(13)×36 = 12(DF = 23·AD);S△ECD =(12)×36 = 18;S△DEF =(34)×S△CDF = 9(AE = 3EB)。
共边定理:CO:OF = S△ECD:S△DEF = 18:9 = 2:1,故 OF:CF = 1:3。
△FOD 与△FCD 同底 FD:S△FOD =(OF/CF)×S△FCD =(13)×12 = 4 平方厘米
例 4L7-A4
一个梯形和一个平行四边形面积相等、高也相等,梯形上底是下底的一半,平行四边形的底是 6 厘米,求梯形的上底。
等高且面积相等 ⇒ 梯形 (上+下)÷2 = 平行四边形的底 6 ⇒ 上+下 = 12;又上 = 下÷2 ⇒ 下 = 8、上 = 4 厘米

08.2面积比例模型与相似(蝴蝶·沙漏·影长)压轴

重点
  • 蝴蝶定理:梯形/平行四边形对角线分出的四块,对顶两块面积相等,邻块成比例。
  • 相似(沙漏/金字塔)模型:面积比 = 相似比²,由面积比开方得边长比。
  • 中点连线构造的小三角形面积是原图形的固定分数。
  • 影长问题:同一时刻同一地点,不同物体的“高:影”相等,即高与影长成正比。
例 1L2-课5
平行四边形 ABCD 面积 7.2,E 为 BC 中点,求阴影面积。
讲义原图
由蝴蝶定理,阴影面积 = S△DOC。S△DEC =(14)·S平行四边形,S△OEC =(112)·S;
S△DOC =(14112)·7.2 =(16)·7.2 = 1.2
例 2L5-课8
MN∥BC,S△MPN:S△BCP = 4:25,AM=4 cm,求 BM。
讲义原图
沙漏模型 ⇒ MN:BC = √4:√25 = 2:5;金字塔模型 ⇒ AM:AB = MN:BC = 2:5。
AB = 4×52 = 10,BM = 10−4 = 6 cm
例 3L6-A10
平行四边形 ABCD 面积 120,P、Q、R、S 为各边中点,T 为 SR 中点,求△PQT 面积。
讲义原图
SR∥PQ,△PQT 与△PQS 等底等高 ⇒ S△PQT = S△PQS =(14)·120 = 30 平方厘米
例 4L9-A6
同一时刻同一地点,小强身高 1.4 米、影长 2.4 米,此时一棵树的影长是 14.4 米,求树高。
同一时刻“高:影”相等:1.4:2.4 = 7:12。
树高 = 14.4×7÷12 = 8.4 米(高与影长成正比)。

08.3圆与扇形拉差距

重点
  • 周长 C = 2πr = πd;面积 S = πr²;半圆、扇形按比例取。
  • 圆环/小路:用外圆与内圆的差;走 n 圈乘以周长。
  • 面积之比 = 半径之比的平方,反过来由面积比开方得半径比。
例 1L3-A10
圆形花坛外围一条宽 1.5 米的小路,内侧篱笆长 15.7 米,沿小路外侧走 100 圈约走多少米?
内圆半径 = 15.7÷(2π) ≈ 2.5 米;外圆半径 = 2.5+1.5 = 4 米。
外侧周长 = 2π×4 ≈ 25.12 米,走 100 圈 ≈ 2512 米
例 2L4-B4
边长 a 的正方形内剪最大的圆,圆与正方形周长比是多少?
圆直径 = a,周长 = πa;正方形周长 = 4a。比 = π:4
例 3L8-B8
大小两圆,阴影占大圆 415、占小圆 35,小圆半径 4 cm,求大圆半径。
大圆面积×415 = 小圆面积×35 ⇒ 面积比 = 35 : 415 = 9:4 = 3²:2²。
半径比 = 3:2,大圆半径 = 4÷2×3 = 6 cm

08.4立体图形(表面积·体积)必拿分

重点
  • 长方体棱长和 = 4×(长+宽+高);表面积、体积按公式。
  • 切割/拼接:表面积增加 = 新露出的面;圆柱沿直径切拼成长方体增加 2 个“半径×高”的矩形。
  • 复杂拼搭用“三视图”:上下、左右、前后两两面积相等再×2。
例 1L2-A5
把一个长方体分割成 3 个完全相同的正方体,每个正方体表面积 54 平方厘米,原长方体体积?
正方体一个面 = 54÷6 = 9 → 棱长 3。原长方体 = 3 个正方体 = 3×3³ = 81 立方厘米
例 2L1-B7
半径 8 cm 的圆柱形陶泥沿直径切拼成近似长方体,表面积增加 480 cm²,求原表面积。
讲义原图
增加的是 2 个“半径×高”矩形:480 = 2×8×高 → 高 = 30 cm。
原表面积 = 侧面 + 2 底 = 2π×8×30 + π×8²×2 = 1507.2+401.92 = 1909.12 cm²
例 3L7-B9
18 个棱长 1 cm 的小正方体拼成的立体,求表面积。
讲义原图
三视图法:上下看各 9、左右看各 7、前后看各 8。
表面积 =(9+7+8)×2 = 48 平方厘米
例 4L9-B1
一个长方体体积是 576 立方厘米,正面面积 96、侧面面积 48 平方厘米,底面面积是多少?
正面×侧面×底面 =(长×宽×高)² = 体积²。
底面 = 576²÷(96×48) = 331776÷4608 = 72 平方厘米
例 5L2-B9
棱长 4 cm 的正方体,在前后左右上下六个面的中心各挖去一个棱长 1 cm 的小正方体,求表面积。
讲义原图
原表面积 = 6×4² = 96;每挖一个洞:表面减 1、内壁增 5,净增 4,六个洞净增 24。
表面积 = 96+24 = 120 平方厘米
例 6L6-A9
一个零件形状(长 12、宽 10、高 5,挖去一块 6×6×5)的体积是多少?若每立方厘米铁重 7.8 克,这种零件多重?
讲义原图
体积 = 12×10×5 − 6×(12−6)×5 = 600−180 = 420 立方厘米
重量 = 420×7.8 = 3276 克

08.5角度问题必拿分

重点
  • 余角和 = 90°,补角和 = 180°,平角 = 180°,周角 = 360°。
  • 对顶角相等;角平分线把角二等分。
  • 方向角:以正北/正南为始边,按“偏东/偏西”读数。
例 1L5-A6
一个角的补角与它的余角的和,是平角的 76,求这个角。
设这个角为 x:补角(180−x)+余角(90−x) = 平角×76 = 180×76 = 210。
270−2x = 210 → 2x = 60 → x = 30°
例 2L7-A6
射线 OA 方向是北偏东 47°,∠AOB = 90°,求射线 OB 的方向。
讲义原图
OB 在 OA 顺时针 90°处:南偏东 (180−47−90) = 南偏东 43°
例 3L6-A5
长方形纸沿 AC 对折使 B 落在 D,CF 平分∠DCE,求∠ACF。
讲义原图
对折 ⇒ ∠ACB = ∠ACD;又 CF 平分∠DCE。∠ACF = ∠ACD + ∠DCF = ∠B…的一半组合,结果 = 90°
例 4L8-A7
△ABC 中∠B = 65°,沿一条虚线剪去∠B(剪出∠1、∠2 两个角),求∠1+∠2。
讲义原图
剪去顶角后,∠1+∠2 与原∠B 构成的关系为:∠1+∠2 = 360°−(180°−65°) = 360°−115° = 245°
例 5L2-B5
已知∠AOB = 145°,∠AOC = 55°,∠BOD = 110°,求∠COD。
讲义原图
∠COD = ∠AOC + ∠BOD − ∠AOB = 55°+110°−145° = 20°
例 6L4-课5
直线 AB、CD 相交于 O,OE 平分∠AOD,∠FOC = 90°,∠1 = 40°,求∠2 与∠3 的度数。
讲义原图
由对顶角、邻补角与角平分线关系逐步推算:∠2 = 65°,∠3 = 50°

08.6勾股定理与图形变换(旋转·折叠)拉差距

重点
  • 勾股定理:直角三角形两直角边平方和 = 斜边平方(a²+b²=c²)。
  • 常见勾股数:3-4-5、5-12-13、6-8-10。
  • 旋转/折叠:对应边、对应角不变,常产生全等三角形。
例 1L8-A9
直角三角形两直角边 6 cm 和 8 cm,斜边是圆的直径,求圆面积。
讲义原图
斜边 c = √(6²+8²) = 10,半径 = 5。
圆面积 = π×5² = 3.14×25 = 78.5 平方厘米
例 2L1-A10
直角三角形三边 5、12、13,把短直角边对折到斜边重合,求折叠(阴影)部分面积。
讲义原图
折叠后△AED≌△ACD,AE=AC=5,BE=13−5=8。△BDE∽△BCA(∠E=∠C=90°、∠B 公共),BE:BC = 8:12 = 2:3 ⇒ DE = AC×23 = 103
阴影(折叠部分)△AED 面积 =(12)×AE×DE =(12)×5×103 = 253 ≈ 8.3 平方厘米
例 3L3-A9
正方形 ABCD,△ADF 旋转后得△ABE,AF=4,AB=7,求 DE。
讲义原图
旋转全等 ⇒ AE=AF=4,且 AD=AB=7。沿正方形边关系得 DE = AB − AF = 7−4 = 3