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第十五讲 相似三角形(一)

2005-09-09 16:14:07佚名
两个形状相同的图形称为相似图形,最基本的相似图形是相似三角形.对应角相等、对应边成比例的三角形,叫作相似三角形.相似比为1的两个相似三角形是全等三角形.因此,三角形全等是相似的特殊情况,而三角形相似是三角形全等的发展,两者在判定方法及性质方面有许多类似之处.因此,在研究三角形相似问题时,我们应该注意借鉴全等三角形的有关定理及方法.当然,我们又必须同时注意它们之间的区别,这里,要特别注意的是比例线段在研究相似图形中的作用.

  关于相似三角形问题的研究,我们拟分两讲来讲述.本讲着重探讨相似三角形与比例线段的有关计算与证明问题;下一讲深入研究相似三角形的进一步应用.

  1 如图2-64所示,已知ABEFCD,若AB=6厘米,CD=9厘米.求EF

  分析 由于BC是△ABC与△DBC的公共边,且ABEFCD,利用平行线分三角形成相似三角形的定理,可求EF

   在△ABC中,因为EFAB,所以

  同样,在△DBC中有

  ①+②得

  EF=x厘米,又已知AB=6厘米,CD=9厘米,代入③得

   

  说明 由证明过程我们发现,本题可以有以下一般结论:“如本题

  请同学自己证明.

  2 如图2-65所示. ABCD的对角线交于OOEBCE,交AB的延长线于F.若AB=aBC=bBF=c,求BE

  分析 本题所给出的已知长的线段ABBCBF位置分散,应设法利用平行四边形中的等量关系,通过辅助线将长度已知的线段“集中”到一个可解的图形中来,为此,过OOGBC,交ABG,构造出△FEB∽△FOG,进而求解.

   OOGBC,交ABG.显然,OG是△ABC的中位线,所以

  在△FOG中,由于GOEB,所以

  

  3 如图2-66所示.在△ABC中,∠BAC=120°,AD平分

 

  分析 因为AD平分∠BAC(=120°),所以∠BAD= EAD=60°.若引DEAB,交ACE,则△ADE为正三角形,从而AE=DE=AD,利用△CED∽△CAB,可实现求证的目标.

   DDEAB,交ACE.因为AD是∠BAC的平分线,∠BAC=120°,所以

BAD=CAD=60°.

  又

BAD=EDA=60°,

  所以△ADE是正三角形,所以

  EA=ED=AD. ①

  由于DEAB,所以△CED∽△CAB,所以

  

  由①,②得

  从而

  4 如图2-67所示. ABCD中,ACBD交于O点,EAD延长线上一点,OECDFEO延长线交ABG.求证:

 

  分析 与例2类似,求证中诸线段的位置过于“分散”,因此,应利用平行四边形的性质,通过添加辅助线使各线段“集中”到一个三角形中来求证.

   延长CBEG,其延长线交于H,如虚线所示,构造平行四边形AIHB.在△EIH中,由于DFIH,所以

   

  在△OED与△OBH中,

DOE=BOH,∠OED=OHBOD=OB

  所以 △OED≌△OBH(AAS)

  从而

DE=BH=AI

  

  5(梅内劳斯定理) 一条直线与三角形ABC的三边BCCAAB(或其延长线)分别交于DEF(如图2-68所示).求

 

  分析 设法引辅助线(平行线)将求证中所述诸线段“集中”到同一直线上进行求证.

   BBGEF,交ACG.由平行线截线段成比例性质知

   

  说明 本题也可过CCGEFAB延长线于G,将求证中所述诸线段“集中”到边AB所在直线上进行求证.

  6 如图2-69所示.P为△ABC内一点,过P点作线段DEFGHI分别平行于ABBCCA,且DE=FG=HI=dAB=510BC=450CA=425.求d

  分析 由于图中平行线段甚多,因而产生诸多相似三角形及平行四边形.利用相似三角形对应边成比例的性质及平行四边形对边相等的性质,首先得到一个一般关系:

  

  进而求d

  

  因为FGBCHICAEDAB,易知,四边形AIPEBDPFCGPH均是平行四边形.△BHI∽△AFG∽△ABC,从而

  将②代入①左端得

  因为

  DE=PEPD=AIFB, ④

  AF=AIFI, ⑤

  BI=IFFB. ⑥

  由④,⑤,⑥知,③的分子为

DEAFBI=2×(AIIFFB)=2AB

  从而

  

  下面计算d

  因为DE=FG=HI=dAB=510BC=450CA=425,代入①得

  解得d306

练习十五

  1.如图2-70所示.梯形ABCD中,ADBCBDAC交于O点,过O的直线分别交ABCDEF,且EFBCAD=12厘米,BC=20厘米.求EF

  2.已知PABCDBC上任意一点,DPAB的延长线于Q

  3.如图 2-72所示.梯形 ABCD中,ADBCMNBC,且MN与对角线BD交于O.若AD=DO=aBC=BO=b,求MN

 

  4P为△ABC内一点,过P点作DEFGIH分别平行于ABBCCA(如图2-73所示).求证:

  

  5.如图 2-74所示.在梯形 ABCD中,ABCDABCD.一条直线交BA延长线于E,交DC延长线于J,交ADF,交BDG,交ACH,交BCI.已知EF=FG=CH=HI=HJ,求DCAB

  6.已知P为△ABC内任意一点,连APBPCP并延长分别交对边于DEF.求证:

  

 

  不少于2

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