Rectangle DEFADEFA below is a 3×43 \times 4 rectangle with DC=CB=BA=1DC = CB = BA = 1. The area of the "bat wings" (shaded area) is ?
如下图所示,在一个 3×43 \times 4 的矩形 DEFADEFA 中,DC=CB=BA=1DC = CB = BA = 1,则“蝙蝠翅膀形状”的图形(图中阴影部分)的面积是多少?
A. 2
B. 2122\frac{1}{2}
C. 3
D. 3123\frac{1}{2}
E. 4

完整解法

1. 确定梯形 $EBCF$ 的各边长并求出其总面积

由题意可知,四边形 DEFADEFA 为长宽分别为 33 和 44 的矩形,故 DA=EF=3DA = EF = 3,DE=4DE = 4。
因为 DC=CB=BA=1DC = CB = BA = 1,所以上底 BC=1BC = 1,且 BC∥EFBC \parallel EF。
因此,四边形 EBCFEBCF 是一个梯形,其高为 h=DE=4h = DE = 4。
梯形 EBCFEBCF 的面积为:
SEBCF=12×(BC+EF)×h=12×(1+3)×4=8S_{EBCF} = \frac{1}{2} \times (BC + EF) \times h = \frac{1}{2} \times (1 + 3) \times 4 = 8

2. 由相似三角形求出上下两个空白三角形的高与面积

设梯形对角线 FCFC 与 EBEB 相交于点 PP。
因为 BC∥EFBC \parallel EF,所以 △PBC∼△PFE\triangle PBC \sim \triangle PFE。
相似比为:
BCEF=13\frac{BC}{EF} = \frac{1}{3}
梯形的高为 44,故点 PP 到 BCBC 的高 h1h_1 和到 EFEF 的高 h2h_2 之比也为 1:31 : 3:
h1=4×11+3=1,h2=4×31+3=3h_1 = 4 \times \frac{1}{1 + 3} = 1, \quad h_2 = 4 \times \frac{3}{1 + 3} = 3
由此可得上下两个空白三角形的面积分别为:
S△PBC=12×BC×h1=12×1×1=12S_{\triangle PBC} = \frac{1}{2} \times BC \times h_1 = \frac{1}{2} \times 1 \times 1 = \frac{1}{2}
S△PEF=12×EF×h2=12×3×3=92S_{\triangle PEF} = \frac{1}{2} \times EF \times h_2 = \frac{1}{2} \times 3 \times 3 = \frac{9}{2}

3. 用梯形面积减去空白部分求出阴影部分的总面积

阴影“蝙蝠翅膀”由 △EPC\triangle EPC 和 △FPB\triangle FPB 组成,其面积为梯形总面积减去上下两空白三角形的面积:
S阴影=SEBCF−S△PBC−S△PEF=8−12−92=8−5=3S_{\text{阴影}} = S_{EBCF} - S_{\triangle PBC} - S_{\triangle PEF} = 8 - \frac{1}{2} - \frac{9}{2} = 8 - 5 = 3
故正确选项为 C。

答案

C

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