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沙漏模型定理

沙漏模型是由兩條平行的線段abcd構成,對角線相交於一點,因其形狀類似沙漏而得名。此模型中有兩個關鍵結論:

E比D等於B比C也等於AB比CD。

三角形AB的面積與三角形CD的面積之比等於AB的平方比CD的平方。

為證明這些結論,可以考慮連線AC和BD,形成梯形ABCD。由於AB和CG平行,三角形ABC和三角形DCG有相等的高,因此它們的面積之比等於底邊之比。再利用蝴蝶模型,可以得出面積之比還等於A比G。同理,可以證明三角形ABG和三角形CDG的面積之比等於AB比CD。從這裡我們可以看出,A比G等於B比C也等於A比B比CD。沿點O做出兩個底邊的垂線,可以發現面積之比還等於E比AB,這就是沙漏模型中的第一個結論。三角形B的面積計算公式是(AB乘以O1)/2,三角形CD的面積計算公式是(CD乘以P)/2。因此,兩個三角形的面積之比等於E比乘以CD比,根據結論一,E比F等於A比B,所以面積之比等於底邊之比的平方,這就是沙漏模型的第二個結論。