一、该模型的定理描述

如果两个三角形的底边相等,那么它们的面积之比就等于它们的高的之比。

用字母表示就是:

等底模型 - 图1


假设:
黑色三角形①的高是 h1h_1,面积为S1S1
绿色三角形②的高是 h2h_2,面积为S2S2
黑色三角形①和绿色三角形②有公共的底边 bb
那么:
S1S2=h1h2\frac{S1}{S2} = \frac{h_1}{h_2}


二、为什么?(推导过程)

同样从面积公式出发:

  1. 三角形①的面积:

S1=12×b×h1 S_1 = \frac{1}{2} \times b \times h_1

  1. 三角形②的面积:

S2=12×b×h2 S_2 = \frac{1}{2} \times b \times h_2

计算面积比:
S1S2=12×b×h112×b×h2\frac{S_1}{S_2} = \frac{\frac{1}{2} \times b \times h_1}{\frac{1}{2} \times b \times h_2}

等式右边的 ( \frac{1}{2} ) 和底边 ( b ) 是完全相同的,所以它们可以“抵消掉”(约分)。最后就剩下:
S1S2=h1h2\frac{S_1}{S_2} = \frac{h_1}{h_2}

直观理解: 这就像是用同一根橡皮筋(底边相同)撑出两个三角形。那么哪个三角形被撑得更高(高更大),哪个面积就更大。高是几倍关系,面积就是几倍关系。


三、常见图形模型

这个定理最经典的应用场景是“平行线间的等积变形”。

模型:夹在平行线间的同底三角形

直线L1  _____A_____________D____
            / \           / \
           /   \         /   \
          /     \       /     \
直线L2  __/_______\_____/_______\__
        B       C     B       C

(ABC\triangle ABCDBC\triangle DBC 拥有公共底边 BC,并且顶点 A 和 D 在另一条平行于 BC 的直线上移动)

  • 因为直线 L1 // 直线 L2,所以平行线间的距离(也就是高)是固定的。
  • 因此,△ABC 和 △DBC 不仅同底(BC),而且等高!
  • 根据这个定理,它们的面积相等

结论: 夹在一组平行线之间,且同底的三角形,面积必然相等。这个原理常用于图形的“等积变形”,是求解复杂面积问题的重要技巧。