试题

题目:
青果学院如图,△ABC为正三角形,面积为S.D1,E1,F1分别是△ABC三边上的点,且AD1=BE1=CF1=
1
2
AB,可得△D1E1F1,则△D1E1F1的面积S1=
1
4
S
1
4
S
;如,D2,E2,F2分别是△ABC三边上的点,且AD2=BE2=CF2=
1
3
AB,则△D2E2F2的面积S2=
1
3
S
1
3
S
;按照这样的思路探索下去,Dn,En,Fn分别是△ABC三边上的点,且
ADn=BEn=CFn=
1
n+1
AB,则Sn=
n2-n+1
(n+1)2
S
n2-n+1
(n+1)2
S

答案
1
4
S

1
3
S

n2-n+1
(n+1)2
S

解:∵△ABC为正三角形,
∴AB=BC=AC,∠A=∠B=∠C=60°,
∵AD1=BE1=CF1=
1
2
AB,
∴BD1=CE1=AF1=
1
2
AB,
∴△AD1F1≌△BD1E1≌△CE1F1
设等边△ABC的边长为a,
则S=
1
2
a2sin60°,
△AD1F1的面积=
1
2
×
1
2
1
2
a·sin60°=
1
4
S,
∴△D1E1F1的面积S1=S-3×
1
4
S=
1
4
S;

同理,AD2=BE2=CF2=
1
3
AB时,
BD2=CE2=AF2=
2
3
AB,
△AD2F2的面积S2=
1
2
×
1
3
2
3
a·sin60°=
2
9
S,
△D2E2F2的面积S2=S-3×
2
9
S=
1
3
S;

ADn=BEn=CFn=
1
n+1
AB时,
BDn=CEn=AFn=
n
n+1
AB,
△ADnFn的面积=
1
2
×
1
n+1
n
n+1
a·sin60°=
n
(n+1)2
S,
△DnEnFn的面积Sn=S-3×
n
(n+1)2
S=
n2-n+1
(n+1)2
S.
故答案为:
1
4
S,
1
3
S,
n2-n+1
(n+1)2
S.
考点梳理
等边三角形的性质;全等三角形的判定与性质.
先利用边角边证明△AD1F1、△BD1E1、△CE1F1全等,再利用正弦定理的方法表示出△ABC的面积与△AD1F1的面积,然后根据△D1E1F1的面积等于△ABC的面积减去△AD1F1的面积的3倍列式进行计算即可;
先证明四周的三个三角形全等,然后用S表示出△AD2F2的面积,然后与第一问同理求解即可;
根据规律写出即可.
本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定,利用正弦定理的方法表示出三角形的面积是解题的关键.
压轴题;规律型.
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