燕尾模型:共线分点把面积比传到两边

燕尾模型给出:在三角形 ABC 中,若 D 在 BC 上、P 在 AD 上,则左右两侧三角形 ABP 与 ACP 的面积比等于底边被分的两段之比 BD 比 DC。因辅助线形似燕尾得名,是面积比互相转化的经典模型。

结构:三角形 ABCABC 中,DD 在底边 BCBC 上,PP 在线段 ADAD 上,连接 PBPB、PCPC,形成左右两个「燕尾」三角形 ABPABP、ACPACP。

标准形:在三角形中,顶点到对边的线段上取一点,与底边两端相连,该点与两侧腰组成的两个三角形面积比等于底边被分两段之比。

适用前提与边界条件

  1. PP 必须在从顶点 AA 到对边 BCBC 的线段 ADAD 上(含与中点、分点的组合)
  2. 结论 S△ABP:S△ACP=BD:DCS_{\triangle ABP}:S_{\triangle ACP}=BD:DC 只对左右「燕尾」两瓣成立

求解策略

  1. 找主枝:认准从顶点 AA 到对边 BCBC 的线段 ADAD
  2. 辨两瓣:左瓣 ABPABP、右瓣 ACPACP
  3. 写燕尾:S△ABP:S△ACP=BD:DCS_{\triangle ABP}:S_{\triangle ACP}=BD:DC
  4. 联动:面积比与底边比互化,配合中点条件得等积

模型结构

如图,三角形 中, 是底边 上一点, 是线段 上一点,连接 、。线段 、 像从主枝 分出的两片燕尾,把图形分成四个小三角形。

ABCDP
P 在 AD 上,左右两瓣三角形 ABP、ACP 的面积比等于 BD 比 DC

核心结论与推导

结论:

推导:分两步用等高模型。

第一步,看左半大三角形 :三角形 与 同以 到直线 的距离为高,面积比等于底之比:

同理,看右半大三角形 :

于是 ,交换内外项得

第二步,底部两个小三角形 、 同高(以 到 的距离为高),面积比等于底之比 。故

典例精析

例:如图,三角形 中, 在 上,, 在 上,三角形 的面积为 。求三角形 的面积。

解:由燕尾模型,

解得 。

常见变式

  1. 中线燕尾: 为中线(), 在 任意位置,恒有 。
  2. 双燕尾型:三角形内一点与三个顶点相连,从三组燕尾中得到三组面积比,联立求解三个小三角形面积。
  3. 逆求分点:已知两瓣面积比,反求 在 上的分点位置。

对比与联系

模型比的两端核心等式
等高模型同高两小三角形面积比 底之比
燕尾模型主枝两侧两瓣面积比 底边两段比
蝴蝶模型交叉线两侧两组角对顶两组面积乘积相等

正例与反例

✅ 正例

  • 三角形 ABCABC 中,DD 在 BCBC 上,PP 在 ADAD 上,则 S△ABP:S△ACP=BD:DCS_{\triangle ABP}:S_{\triangle ACP}=BD:DC

❌ 反例

  • PP 不在线段 ADAD 上时,ABPABP、ACPACP 面积比与 BD:DCBD:DC 无关

高频误解与考试易错

  • 比例写反:左瓣 ABPABP 对应的是左段 BDBD,右瓣 ACPACP 对应右段 DCDC
  • 把 PP 当任意点:PP 必须在线段 ADAD 上,离开了 ADAD 燕尾不成立
  • 混淆燕尾与等高:等高是同高两三角形面积比等于底之比,燕尾多走一步,把底之比「拐」传到 ADAD 两侧

常见问题

燕尾模型和等高模型是什么关系?
燕尾是等高的两次叠加:先用两次等高把左右两瓣面积比化到 AP:PDAP:PD,再用一次等高把底部两小块面积比化到 BD:DCBD:DC,两相比值相等,燕尾就出来了。
ADAD 是中线时有什么特殊结论?
DD 为 BCBC 中点(BD=DCBD=DC)时,无论 PP 在中线 ADAD 上的什么位置,左右两瓣面积始终相等。
这个模型为什么叫燕尾?
线段 PBPB、PCPC 从主枝 ADAD 两侧分出,形似燕子尾羽分叉;分叉处面积配比由底部两段决定。

依据与出处

  • 人教版(2024 审定)五年级上册 第六单元《多边形的面积》(三角形面积的综合应用)