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1. (2024·泰州期末)如图,$\triangle ABC$的面积是16,点D,E,F,G分别是BC,AD,BE,CE的中点,则四边形AFDG的面积是______.

答案:
8 解析: 因为 $ AD $ 为 $ \triangle ABC $ 中 $ BC $ 边的中线,$ S_{\triangle ABC} = 16 $,所以 $ S_{\triangle ABD} = S_{\triangle ACD} = \frac{1}{2} S_{\triangle ABC} = \frac{1}{2} \times 16 = 8 $。因为 $ BE $,$ CE $ 是 $ AD $ 的中线,所以 $ S_{\triangle ABE} = S_{\triangle BED} = \frac{1}{2} S_{\triangle ABD} = 4 $,$ S_{\triangle AEC} = S_{\triangle CED} = \frac{1}{2} S_{\triangle ACD} = 4 $,同理,$ S_{\triangle AEF} = \frac{1}{2} S_{\triangle ABE} = 2 $,$ S_{\triangle AEG} = \frac{1}{2} S_{\triangle AEC} = 2 $,$ S_{\triangle DEF} = \frac{1}{2} S_{\triangle BDE} = 2 $,$ S_{\triangle DEG} = \frac{1}{2} S_{\triangle CED} = 2 $,所以 $ S_{\text{四边形}AFDG} = S_{\triangle AEF} + S_{\triangle AEG} + S_{\triangle DEF} + S_{\triangle DEG} = 8 $。
2. 操作与实践.
(1)如图①,请你在$\triangle ABC$中画一条线段,把$\triangle ABC$分成面积相等的两部分;
(2)如图②,请你按照(1)的方法把四边形ABCD分成面积相等的两部分;
(3)利用以上性质尝试在如图③所示的四边形ABCD中作一条线段,把四边形ABCD分成面积相等的两部分.(无需写出画图步骤和理由)

(1)如图①,请你在$\triangle ABC$中画一条线段,把$\triangle ABC$分成面积相等的两部分;
(2)如图②,请你按照(1)的方法把四边形ABCD分成面积相等的两部分;
(3)利用以上性质尝试在如图③所示的四边形ABCD中作一条线段,把四边形ABCD分成面积相等的两部分.(无需写出画图步骤和理由)
答案:
答案合理即可,如:
(1) 如图①,取 $ BC $ 的中点 $ D $,$ AD $ 为 $ BC $ 边上的中线,则 $ BD = CD $,根据等底同高的三角形面积相等,得 $ S_{\triangle ABD} = S_{\triangle ACD} $。
(2) 如图②,连接 $ AC $,再取 $ AC $ 的中点 $ E $,连接 $ BE $,$ DE $,所以 $ S_{\triangle ADE} = S_{\triangle CDE} $,$ S_{\triangle ABE} = S_{\triangle BCE} $,所以 $ S_{\triangle ADE} + S_{\triangle ABE} = S_{\triangle CDE} + S_{\triangle BCE} $,所以 $ S_{\text{四边形}ABED} = S_{\text{四边形}BCDE} $。
(3) 如图③,连接 $ AC $,$ BD $,取 $ AC $ 的中点 $ O $,过点 $ O $ 作 $ OE // BD $ 交 $ CD $ 于 $ E $,连接 $ BE $,线段 $ BE $ 把四边形 $ ABCD $ 分成面积相等的两部分。
解析: 连接 $ OD $ 交 $ BE $ 于 $ F $,连接 $ OB $,由
(1) 知,$ S_{\triangle DBE} = S_{\triangle BDO} $(同底等高的三角形面积相等)。因为 $ S_{\triangle DBE} = S_{\triangle BDF} + S_{\triangle DEF} $,$ S_{\triangle BDO} = S_{\triangle BDF} + S_{\triangle OBF} $,所以 $ S_{\triangle DEF} = S_{\triangle OBF} $。因为点 $ O $ 是 $ AC $ 的中点,由
(2) 知,$ S_{\triangle ADO} = S_{\triangle CDO} $,$ S_{\triangle ABO} = S_{\triangle CBO} $,所以 $ S_{\triangle BCE} = S_{\triangle CBO} + S_{\triangle OBF} + S_{\triangle CEO} + S_{\triangle OEF} = S_{\triangle CBO} + S_{\triangle DEF} + S_{\triangle CEO} + S_{\triangle OEF} = S_{\triangle CBO} + S_{\triangle CDO} $,$ S_{\text{四边形}ABED} = S_{\text{四边形}ABFD} + S_{\triangle DEF} = S_{\triangle ABO} + S_{\triangle ADO} - S_{\triangle OBF} + S_{\triangle DEF} = S_{\triangle ABO} + S_{\triangle ADO} = S_{\triangle CBO} + S_{\triangle CDO} $。所以 $ S_{\triangle BCE} = S_{\text{四边形}ABED} $,即线段 $ BE $ 把四边形 $ ABCD $ 分成面积相等的两部分。
答案合理即可,如:
(1) 如图①,取 $ BC $ 的中点 $ D $,$ AD $ 为 $ BC $ 边上的中线,则 $ BD = CD $,根据等底同高的三角形面积相等,得 $ S_{\triangle ABD} = S_{\triangle ACD} $。
(2) 如图②,连接 $ AC $,再取 $ AC $ 的中点 $ E $,连接 $ BE $,$ DE $,所以 $ S_{\triangle ADE} = S_{\triangle CDE} $,$ S_{\triangle ABE} = S_{\triangle BCE} $,所以 $ S_{\triangle ADE} + S_{\triangle ABE} = S_{\triangle CDE} + S_{\triangle BCE} $,所以 $ S_{\text{四边形}ABED} = S_{\text{四边形}BCDE} $。
(3) 如图③,连接 $ AC $,$ BD $,取 $ AC $ 的中点 $ O $,过点 $ O $ 作 $ OE // BD $ 交 $ CD $ 于 $ E $,连接 $ BE $,线段 $ BE $ 把四边形 $ ABCD $ 分成面积相等的两部分。
解析: 连接 $ OD $ 交 $ BE $ 于 $ F $,连接 $ OB $,由
(1) 知,$ S_{\triangle DBE} = S_{\triangle BDO} $(同底等高的三角形面积相等)。因为 $ S_{\triangle DBE} = S_{\triangle BDF} + S_{\triangle DEF} $,$ S_{\triangle BDO} = S_{\triangle BDF} + S_{\triangle OBF} $,所以 $ S_{\triangle DEF} = S_{\triangle OBF} $。因为点 $ O $ 是 $ AC $ 的中点,由
(2) 知,$ S_{\triangle ADO} = S_{\triangle CDO} $,$ S_{\triangle ABO} = S_{\triangle CBO} $,所以 $ S_{\triangle BCE} = S_{\triangle CBO} + S_{\triangle OBF} + S_{\triangle CEO} + S_{\triangle OEF} = S_{\triangle CBO} + S_{\triangle DEF} + S_{\triangle CEO} + S_{\triangle OEF} = S_{\triangle CBO} + S_{\triangle CDO} $,$ S_{\text{四边形}ABED} = S_{\text{四边形}ABFD} + S_{\triangle DEF} = S_{\triangle ABO} + S_{\triangle ADO} - S_{\triangle OBF} + S_{\triangle DEF} = S_{\triangle ABO} + S_{\triangle ADO} = S_{\triangle CBO} + S_{\triangle CDO} $。所以 $ S_{\triangle BCE} = S_{\text{四边形}ABED} $,即线段 $ BE $ 把四边形 $ ABCD $ 分成面积相等的两部分。
3. (2024·重庆期中)如图,在$\triangle ABC$中,D为AC上一点,E为BC上一点,$AD= \frac{2}{3}CD$,连接BD,AE交于点F.若$S_{\triangle ACE}= S_{\triangle BCD}$,$S_{\triangle ABC}= 15$,则$\triangle ABE$的面积为______.

答案:
6 解析: 因为 $ AD = \frac{2}{3} CD $,所以 $ AD = \frac{2}{5} AC $。因为 $ S_{\triangle ABC} = 15 $,所以 $ S_{\triangle ABD} = \frac{2}{5} S_{\triangle ABC} = \frac{2}{5} \times 15 = 6 $。因为 $ S_{\triangle ACE} = S_{\triangle BCD} $,所以 $ S_{\triangle ABE} = S_{\triangle ABD} = 6 $。
4. 如图,$\triangle ABC$中,分别延长边AB,BC,CA,使得$BD= AB$,$CE= 2BC$,$AF= 3CA$,若$\triangle ABC$的面积为2,则$\triangle DEF$的面积为______.

答案:
36 解析: 连接 $ AE $,$ CD $,因为 $ BD = AB $,所以 $ S_{\triangle ABC} = S_{\triangle BCD} = 2 $,则 $ S_{\triangle ACD} = 2 + 2 = 4 $。因为 $ AF = 3AC $,所以 $ FC = 4AC $,所以 $ S_{\triangle FCD} = 4S_{\triangle ACD} = 4 \times 4 = 16 $。同理可以求得 $ S_{\triangle ACE} = 2S_{\triangle ABC} = 4 $,则 $ S_{\triangle FCE} = 4S_{\triangle ACE} = 4 \times 4 = 16 $,$ S_{\triangle DCE} = 2S_{\triangle BCD} = 2 \times 2 = 4 $,所以 $ S_{\triangle DEF} = S_{\triangle FCD} + S_{\triangle FCE} + S_{\triangle DCE} = 16 + 16 + 4 = 36 $。
5. (1)【基础知识】我们知道:如果两个三角形的高相同,那么它们的面积比等于对应底边的比.如图①,点M是$\triangle ABC$的边BC上一点,试说明:$\frac{S_{\triangle ABM}}{S_{\triangle ACM}}= \frac{BM}{CM}$.
(2)【知识应用】如图②,$\triangle ABC$的边BC上有一点M,N为AM上任意一点,利用上述结论,猜想$\frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle ACN}}与\frac{BM}{CM}$之间的关系,请直接写出结论.
(3)【知识迁移】如图③,在$\triangle ABC$中,D,F分别在边AB,AC上,且$AD= 2DB$,$CF= 2AF$.若$\triangle ABC$的面积为1,求四边形ADPF的面积.
(4)【知识延伸】如图④,在$\triangle ABC$中,D,E,F分别在边AB,BC,CA上,且$AD= 2DB$,$BE= 2EC$,$CF= 2AF$,连接AE,BF,CD,交点为P,Q,M,若$\triangle PQM$的面积为1,则$\triangle ABC$的面积为______.

(2)【知识应用】如图②,$\triangle ABC$的边BC上有一点M,N为AM上任意一点,利用上述结论,猜想$\frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle ACN}}与\frac{BM}{CM}$之间的关系,请直接写出结论.
(3)【知识迁移】如图③,在$\triangle ABC$中,D,F分别在边AB,AC上,且$AD= 2DB$,$CF= 2AF$.若$\triangle ABC$的面积为1,求四边形ADPF的面积.
(4)【知识延伸】如图④,在$\triangle ABC$中,D,E,F分别在边AB,BC,CA上,且$AD= 2DB$,$BE= 2EC$,$CF= 2AF$,连接AE,BF,CD,交点为P,Q,M,若$\triangle PQM$的面积为1,则$\triangle ABC$的面积为______.
答案:
(1) 如图①,过点 $ A $ 作 $ AD \perp BC $ 于点 $ D $,则 $ S_{\triangle ABM} = \frac{1}{2} BM \cdot AD $,$ S_{\triangle ACM} = \frac{1}{2} CM \cdot AD $,所以 $ \frac{S_{\triangle ABM}}{S_{\triangle ACM}} = \frac{\frac{1}{2} BM \cdot AD}{\frac{1}{2} CM \cdot AD} = \frac{BM}{CM} $。
(2) $ \frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle ACN}} = \frac{BM}{CM} $。解析: 由
(1) 得,$ \frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle BMN}} = \frac{AN}{MN} $,$ \frac{S_{\triangle ACN}}{S_{\triangle CMN}} = \frac{AN}{MN} $,所以 $ \frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle BMN}} = \frac{S_{\triangle ACN}}{S_{\triangle CMN}} $,所以 $ \frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle ACN}} = \frac{S_{\triangle BMN}}{S_{\triangle CMN}} = \frac{BM}{CM} $。
(3) 如图②,连接 $ PA $,设 $ S_{\triangle BPD} = a $,$ S_{\triangle APF} = b $,$ S_{\triangle BCP} = c $。因为 $ AD = 2DB $,$ CF = 2AF $,所以 $ S_{\triangle APD} = 2S_{\triangle BPD} = 2a $,$ S_{\triangle CPF} = 2S_{\triangle APF} = 2b $,$ S_{\triangle ACD} = 2S_{\triangle BCD} $,$ S_{\triangle BCF} = 2S_{\triangle ABF} $,所以 $ 2a + b + 2b = 2(a + c) $,$ 2b + c = 2(a + 2a + b) $,所以 $ 2c = 3b $,$ c = 6a $,所以 $ 2 \times 6a = 3b $,所以 $ b = 4a $。因为 $ \triangle ABC $ 的面积为 1,所以 $ 3a + 3b + c = 1 $,即 $ 3a + 12a + 6a = 1 $,解得 $ a = \frac{1}{21} $。所以 $ S_{\text{四边形}ADPF} = 2a + b = 6a = 6 \times \frac{1}{21} = \frac{2}{7} $。
(4) 7 解析: 如图③,连接 $ PA $,$ QC $,设 $ S_{\triangle BPD} = m $,$ S_{\triangle AFQ} = n $,由
(3) 得,$ S_{\text{四边形}ADPF} = 6m = S_{\triangle BCP} $,$ S_{\triangle CPF} = 8m $,同理,$ S_{\triangle ABQ} = 6S_{\triangle AFQ} = 6n $,则 $ m + 6m = n + 6n $,所以 $ m = n $,即 $ S_{\triangle BPD} = S_{\triangle AFQ} = m $。同理,$ S_{\triangle CME} = S_{\triangle BPD} = S_{\triangle AFQ} = m $,所以 $ S_{\text{四边形}BEMP} = 6m - m = 5m $。因为 $ BE = 2EC $,$ CF = 2AF $,所以 $ S_{\triangle BQE} = 2S_{\triangle CEQ} $,$ S_{\triangle CQF} = 2S_{\triangle AFQ} = 2m $,所以 $ S_{\triangle BQC} = 6m + 8m - 2m = 12m $,所以 $ S_{\triangle BQE} = 12m \times \frac{2}{3} = 8m $,所以 $ S_{\triangle PQM} = 8m - 5m = 3m = 1 $,所以 $ m = \frac{1}{3} $。所以 $ S_{\triangle ABC} = m + 6m + 8m + 6m = 21m = 21 \times \frac{1}{3} = 7 $。
(1) 如图①,过点 $ A $ 作 $ AD \perp BC $ 于点 $ D $,则 $ S_{\triangle ABM} = \frac{1}{2} BM \cdot AD $,$ S_{\triangle ACM} = \frac{1}{2} CM \cdot AD $,所以 $ \frac{S_{\triangle ABM}}{S_{\triangle ACM}} = \frac{\frac{1}{2} BM \cdot AD}{\frac{1}{2} CM \cdot AD} = \frac{BM}{CM} $。
(2) $ \frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle ACN}} = \frac{BM}{CM} $。解析: 由
(1) 得,$ \frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle BMN}} = \frac{AN}{MN} $,$ \frac{S_{\triangle ACN}}{S_{\triangle CMN}} = \frac{AN}{MN} $,所以 $ \frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle BMN}} = \frac{S_{\triangle ACN}}{S_{\triangle CMN}} $,所以 $ \frac{S_{\triangle ABN}}{S_{\triangle ACN}} = \frac{S_{\triangle BMN}}{S_{\triangle CMN}} = \frac{BM}{CM} $。
(3) 如图②,连接 $ PA $,设 $ S_{\triangle BPD} = a $,$ S_{\triangle APF} = b $,$ S_{\triangle BCP} = c $。因为 $ AD = 2DB $,$ CF = 2AF $,所以 $ S_{\triangle APD} = 2S_{\triangle BPD} = 2a $,$ S_{\triangle CPF} = 2S_{\triangle APF} = 2b $,$ S_{\triangle ACD} = 2S_{\triangle BCD} $,$ S_{\triangle BCF} = 2S_{\triangle ABF} $,所以 $ 2a + b + 2b = 2(a + c) $,$ 2b + c = 2(a + 2a + b) $,所以 $ 2c = 3b $,$ c = 6a $,所以 $ 2 \times 6a = 3b $,所以 $ b = 4a $。因为 $ \triangle ABC $ 的面积为 1,所以 $ 3a + 3b + c = 1 $,即 $ 3a + 12a + 6a = 1 $,解得 $ a = \frac{1}{21} $。所以 $ S_{\text{四边形}ADPF} = 2a + b = 6a = 6 \times \frac{1}{21} = \frac{2}{7} $。
(4) 7 解析: 如图③,连接 $ PA $,$ QC $,设 $ S_{\triangle BPD} = m $,$ S_{\triangle AFQ} = n $,由
(3) 得,$ S_{\text{四边形}ADPF} = 6m = S_{\triangle BCP} $,$ S_{\triangle CPF} = 8m $,同理,$ S_{\triangle ABQ} = 6S_{\triangle AFQ} = 6n $,则 $ m + 6m = n + 6n $,所以 $ m = n $,即 $ S_{\triangle BPD} = S_{\triangle AFQ} = m $。同理,$ S_{\triangle CME} = S_{\triangle BPD} = S_{\triangle AFQ} = m $,所以 $ S_{\text{四边形}BEMP} = 6m - m = 5m $。因为 $ BE = 2EC $,$ CF = 2AF $,所以 $ S_{\triangle BQE} = 2S_{\triangle CEQ} $,$ S_{\triangle CQF} = 2S_{\triangle AFQ} = 2m $,所以 $ S_{\triangle BQC} = 6m + 8m - 2m = 12m $,所以 $ S_{\triangle BQE} = 12m \times \frac{2}{3} = 8m $,所以 $ S_{\triangle PQM} = 8m - 5m = 3m = 1 $,所以 $ m = \frac{1}{3} $。所以 $ S_{\triangle ABC} = m + 6m + 8m + 6m = 21m = 21 \times \frac{1}{3} = 7 $。
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