引言
小学奥数作为提升学生逻辑思维和数学能力的重要途径,在培养学生的数学兴趣和解决问题的能力方面发挥着重要作用。面对各种复杂的奥数题目,掌握一定的解题模型是关键。本文将详细介绍九大奥数模型,并通过实战解析帮助读者更好地理解和应用这些模型。
一、等积变换模型
模型概述
等积变换模型主要包括以下内容:
- 等底等高的两个三角形面积相等;
- 高相等的三角形,面积比等于它们的底之比;
- 底相等的三角形,面积比等于它们的高之比;
- 正方形的面积等于对角线长度平方的一半;
- 三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半。
实战解析
例题:已知一个等腰三角形底边长为6cm,腰长为8cm,求该三角形的面积。
解:由等积变换模型可知,该三角形的面积等于底边长乘以高的一半。首先,作高AD,则AD=√(8²-3²)=√(64-9)=√55。因此,三角形面积S=6×√55/2=3√55 cm²。
二、共角定理(鸟头模型)
模型概述
共角定理(鸟头模型)是指两个三角形中有一个角相等或互补,这两个三角形叫做共角三角形。共角三角形的面积比等于对应角(相等角或互补角)两边的乘积之比。
实战解析
例题:在等腰三角形ABC中,AB=AC,点D、E分别在AB、AC上,且AD=2AE,求三角形ADE的面积与三角形ABC的面积之比。
解:由共角定理可知,三角形ADE与三角形ABC为共角三角形,且∠A为共角。因此,三角形ADE的面积与三角形ABC的面积之比为AD²:AB²=4:9。
三、蝴蝶定理模型
模型概述
蝴蝶定理模型是指任意四边形中的比例关系(蝴蝶定理):S₁:S₂:S₃:S₄ = 1:2:4:8 或 S₁:S₂:S₃:S₄ = 1:3:2:4。
实战解析
例题:已知四边形ABCD中,AB=2cm,BC=3cm,CD=4cm,AD=5cm,求四边形ABCD的面积。
解:由蝴蝶定理模型可知,四边形ABCD的面积S₁:S₂:S₃:S₄ = 1:2:4:8。设四边形ABCD的面积为S,则S₁=1/15S,S₂=2/15S,S₃=4/15S,S₄=8/15S。根据题意,ABCD的面积S=2cm×3cm+3cm×4cm+4cm×5cm+5cm×2cm=50cm²。因此,四边形ABCD的面积为50cm²。
四、相似模型
模型概述
相似模型主要包括以下内容:
- 相似三角形的对应线段成比例,并且这个比值等于相似比;
- 相似三角形的面积比等于它们相似比的平方。
实战解析
例题:在相似三角形ABC和DEF中,∠A=∠D,∠B=∠E,AB=6cm,DE=8cm,求三角形ABC的面积与三角形DEF的面积之比。
解:由相似模型可知,三角形ABC与三角形DEF的相似比为AB:DE=6:8=3:4。因此,三角形ABC的面积与三角形DEF的面积之比为3²:4²=9:16。
五、燕尾定理
模型概述
燕尾定理是指因为图形像燕子而得名,这是一个关于面积和线段之间比例关系的定理。
实战解析
例题:在等腰三角形ABC中,AB=AC,点D、E分别在AB、AC上,且AD=2AE,求三角形ADE的面积与三角形ABC的面积之比。
解:由燕尾定理可知,三角形ADE与三角形ABC为共角三角形,且∠A为共角。因此,三角形ADE的面积与三角形ABC的面积之比为AD²:AB²=4:9。
六、归一问题
模型概述
归一问题是指在解题时先求出一份是多少(即单一量),然后以单一量为标准,求出所要求的数量。
实战解析
例题:买5支铅笔需要0.6元钱,买同样的铅笔16支,需要多少钱?
解:先求出一支铅笔多少钱——0.6元/5支=0.12元/支。再求买16支铅笔需要多少钱——0.12元/支×16支=1.92元。
七、归总问题
模型概述
归总问题是指在解题时先找出总数量”,再根据已知条件解决问题的题型。所谓总数量”可以指货物总价、几天的工作量、几亩地的总产量、几小时的总路程等。
实战解析
例题:服装厂原来做一套衣服用布3.2米,改进剪裁方法后,每套衣服用布2.8米。问原来做791套衣服的布,现在可以做多少套衣服?
解:先求这批布总共多少米——3.2米/套×791套=2543.2米。再求现在可以做多少套——2543.2米/2.8米/套=904套。
八、和差问题
模型概述
和差问题是指已知两个数量的和与差,求这两个数量各是多少。
实战解析
例题:已知两个数的和为15,差为3,求这两个数。
解:设这两个数分别为x、y,则x+y=15,x-y=3。联立方程组,解得x=9,y=6。
九、分数裂项
模型概述
分数裂项是小学奥数重要模块,题型多变。总体分为分数裂和、分数裂差、复杂裂项。
实战解析
例题:计算以下分数裂项:
1⁄2 + 1⁄6 + 1⁄12 + … + 1⁄90
解:将分数裂项拆分为两部分:
1⁄2 + (1⁄3 - 1⁄6) + (1⁄4 - 1⁄12) + … + (1⁄9 - 1⁄18)
然后进行合并同类项:
1⁄2 + 1⁄3 - 1⁄6 + 1⁄4 - 1⁄12 + … + 1⁄9 - 1⁄18
最后,将相邻的分数相减,得到:
1⁄2 + 1⁄3 + 1⁄4 + … + 1⁄9 - 1⁄18
这是一个等差数列求和问题,求和公式为:
S = (首项 + 末项) × 项数 / 2
将等差数列的首项、末项和项数代入求和公式,得到:
S = (1⁄2 + 1⁄9) × 9 / 2 = 10⁄18 = 5⁄9
因此,原分数裂项的结果为5/9。