平行四边形面积推导过程


【题目】

在图示中,点E位于平行四边形ABCD的外部,连接BE、CE分别与AD相交于点F、G。已知蓝色三角形AEF的面积为6平方厘米,三角形EFG的面积为5平方厘米,绿色三角形DEG的面积为4平方厘米。求红色平行四边形ABCD的面积。

【图解】

(图略,与示例文章中的图相同)

【分析与解答】

对于平行四边形,我们通常使用底乘高的方法来计算其面积。但在本题中,没有给出任何一条边的长度或高的具体数值,我们应如何处理呢?

由于△AFE、△FGE和△GDE的高是相等的,它们的底长之比就等于它们的面积之比。我们可以得出AF、FG、DG的面积比例关系为6:5:4。

接着,我们画出连接BG的线。(如图所示)

由于AD与BC是平行的,所以△AFB、△FGB和△GDC的高是相等的。根据之前的面积比例关系,我们可以假设△AFB的面积为6x,那么△FGB的面积为5x,△GDC的面积为4x。

那么,平行四边形ABCD的面积就是这三个三角形的面积之和的两倍,即S▱ABCD=(6x+5x+4x)×2=30x。

再来看EG与CG的比例关系。由三角形面积的比例关系,我们可以得出EG与CG的长度比例。进一步地,我们可以推导出EG与GCB的比例关系。通过这些比例关系,我们可以得到一个关于x的等式。

整理这个等式,我们得到-2x=0。由于x不能为0,我们可以在等式两边同时除以x(注意此时x不为0),从而求得x的值为2。

最终,将x的值代入平行四边形ABCD的面积公式中,我们可以得出红色平行四边形ABCD的面积为2×30=60平方厘米。