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相似三角形中的辅助线. 唐继春. 相似三角形中的辅助线 在添加辅助线时,所添加的辅助线往往能够构造出一组或多组相似三角形,或得到成比例的线段或得出等角,等边,从而为证明三角形相似或进行相关的计算找到等量关系。主要的辅助线有以下几种:. 一、作平行线. 例题:. 如图, D 是△ ABC 的 BC 边上的点, BD : DC=2 : 1 ,. E 是 AD 的中点 ,. 连结 BE 并延长交 AC 于 F,. A. 求: BE : EF 的值. F. E. B. D. C. 解法 1 :. 过点 D 作 CA 的平行线交 BF 于点 P ,. A. n.
E N D
相似三角形中的辅助线 唐继春
相似三角形中的辅助线 • 在添加辅助线时,所添加的辅助线往往能够构造出一组或多组相似三角形,或得到成比例的线段或得出等角,等边,从而为证明三角形相似或进行相关的计算找到等量关系。主要的辅助线有以下几种:
一、作平行线 例题: 如图,D是△ABC的BC边上的点, BD:DC=2:1, E是AD的中点, 连结BE并延长交AC于F, A 求:BE:EF的值. F E B D C
解法1: 过点D作CA的平行线交BF于点P, A n F E P y ?y y n 2k k B D C
解法1: 过点D作CA的平行线交BF于点P, 则 ∴PE=EF BP=2PF=4EF, A 所以BE=5EF n F E ∴BE:EF=5:1. P y y n ?y 4y 2k k B D C
解法2: 过点D作BF的平行线交AC于点Q, A n F E y Q n ?y 2y 2k k B D C
解法2: 过点D作BF的平行线交AC于点Q, ∴ A n F ∴BE:EF=5:1. E y Q ?y 5y n 2y 2k k B D C
解法3: 过点E作BC的平行线交AC于点S, A n F E S ?k n 2k k B D C
解法3: 过点E作BC的平行线交AC于点S, A n F y E S 5y ?y n 2k k B D C
?k ?k 解法4: 过点E作AC的平行线交BC于点T, A n F E n T B C 2k D
解法4: 过点E作AC的平行线交BC于点T, A ∵BD=2DC, n F ∴ E y ?y 5y n ∴BE:EF=5:1. T B C 2k D
练习: 如图,D是△ABC的BC边上的点, BD:DC=2:1, E是AD的中点, 连结BE并延长交AC于F, A 求AF:CF的值. F E B D C
解法1: 过点D作CA的平行线交BF于点P, A 2x n F P 3x E n 2x 2k k B D C AF:CF=2:3.
解法2: 过点D作BF的平行线交AC于点Q, A 2x n F 2x E Q n 2k k x B D C AF:CF=2:3.
解法3: 过点E作BC的平行线交AC于点S, A 4y n F y S h E 5y n 4h 2h B D C AF:CF=2:3.
解法4: 过点E作AC的平行线交BC于点T, A 4y n F 6y E 5y n 4h h h T B C D AF:CF=2:3.
作平行线 • 例1. 如图,的AB边和AC边上各取一点D和E,且使AD=AE,DE延长线与BC延长线相交于F,求证: 证明:过点C作CG//FD交AB于G 小结:本题关键在于AD=AE这个条件怎样使用。由这道题还可以增加一种证明线段相等的方法:相似、成比例。
例2. 如图,△ABC中,AB<AC,在AB、AC上分别截取BD=CE,DE,BC的延长线相交于点F,证明:AB·DF=AC·EF。 分析:证明等积式问题常常化为比例式,再通过相似三角形对应边成比例来证明。不相似,因而要通过两组三角形相似,运用中间比代换得到,为构造相似三角形,需添加平行线。
1、在△ABC中,D为AC上的一点,E为CB延长线上的一点,BE=AD,DE交AB于F。1、在△ABC中,D为AC上的一点,E为CB延长线上的一点,BE=AD,DE交AB于F。 • 求证:EF×BC=AC×DF
1、证明: 过D作DG∥BC交AB于G, 则△DFG和△EFB相似,∴ ∵BE=AD,∴ ① 由①②得, ①由DG∥BC可得△ADG和△ACB相似, ∴ ② ∴ ∴EF×BC=AC×DF
F A E C B D 构造平行线 1、已知点D是BC的中点,过D点的直线交AC 于E,交BA的延长线于F,求证: 利用比例式够造平行线,通过中间比得结论 利用中点”倍长中线”的思想平移线段EC,使得所得四条线段分别构成两个三角形
A D B C 本题的 重点在于如何解决“2”倍的 问题;让它归属一条线段,找到这一线段2倍是哪一线段。 已知:在等腰三角形ABC中,AB=AC,BD是高,求证:BC2=2AC·CD
A E B C D 已知:从直角三角形ABC的 直角顶点A向斜边BC引垂线,垂足为D,边AC的中点为E,直线ED与边AB的延长线交于F, 求证:AB:AC=DF:AF 利用前两题的 思想方法,借助中点构造中位线,利用平行与2倍关系的 结论,证明所得结论 找到后以比例式所在三角形与哪个三角形相似 F
A E B C D F 练习 1、如图,△ABC中,AD是BC边上中线,E是AC上一点,连接ED且交AB的延长线于F点. 求证:AE:EC=AF:BF 注意观察图形的 特殊性,有些像全等中,旋转的基本图形,因此可以没有相互关系的 成比例的四条线段转化为成比例的四条线段(通过全等找相等的 线段) 关键是要把成比例线段放在两个三角形中
D C F G A B E 2、如图,平行四边形ABCD中,E为AB边中点,点F在AD边上,且AF:FD=1:2,EF交AC于G,求 的值 .
A F E P B C D 构造线段相等转化比例式 1、在∆ABC中,AB=AC,AD是中线,P是AD上一点,过C作CF∥AB,延长BP交AC于E,交CF于F,求证:BP2=PE·PF 在同一直线上的三条线段成比例,可以通过中间比转化, 也可以通过线段相等,把共线的线段转化为两个三角形中的 线段,通过相似证明。 另外在证明等积式时要先转化为比例式观察相似关系,有利于证明
E N A D j O B C M 1、如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AC、BD交于O点,BA、CD的延长线交于E点,连结EO并延长分别交AD、BC于N、M 求证: BM=CM 证线段相等的又一方法
A F E B D C 练习 1、如图,AD是∠BAC的平分线,EF是AD的垂直平分线,求证:ED2=EB·EC
A E D F C B 2、如图,在矩形ABCD中,E是AD的中点,EF⊥EC交AB于F,连接FC(AB>AE), 求证:∆AEF∽ ∆ECF
A E C B D 2、已知,在∆ABC中,若AB=BC,∠B=90º,AD为BC边的中线,过B作直线BP⊥AD于P交AC于E,求证:AE=2EC ;∠AEB= ∠CED.
二、作垂线 • 3. 如图从 ABCD顶点C向AB和AD的延长线引垂线CE和CF,垂足分别为E、F,求证:
证明:过B作BM⊥AC于M,过D作DN⊥AC于N ∴ ∽ ∴ ∴ (1) ∽ 又 ∴ ∴ (2) (1)+(2) ∴ AN=CM 又 ∴
2、中,,AC=BC,P是AB上一点,Q是PC上一点(不是中点),MN过Q且MN⊥CP,交AC、BC于M、N,求证:2、中,,AC=BC,P是AB上一点,Q是PC上一点(不是中点),MN过Q且MN⊥CP,交AC、BC于M、N,求证:
2、证明: 过P作PE⊥AC于E,PF⊥CB于F, 则CEPF为矩形∴ PF 又 ∵ EC ∵ ∴ ∴ ∽ ∽ ∴ ∴ ∴ (2) 即 ∵ EC=PF ∴ 由(1)(2)得 (1) 在 和 中:CP⊥MN于Q ∴
三、作延长线 • 例5. 如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,若∠BCD的平分线CH⊥AB于点H,BH=3AH,且四边形AHCD的面积为21,求△HBC的面积。 分析:因为问题涉及四边形AHCD,所以可构造相似三角形。把问题转化为相似三角形的面积比而加以解决。
解:延长BA、CD交于点P ∵CH⊥AB,CD平分∠BCD ∴CB=CP,且BH=PH ∵BH=3AH ∴PA:AB=1:2 ∴PA:PB=1:3 ∵AD∥BC ∴△PAD∽△PBC
例6. 如图,RtABC中,CD为斜边AB上的高,E为CD的中点,AE的延长线交BC于F,FGAB于G,求证:FG=CFBF
解析:欲证式即 由“三点定形”,ΔBFG • 与ΔCFG会相似吗?显然不可能。(因为ΔBFG为RtΔ),但由E为CD的中点,∴可设法构造一个与ΔBFG相似的三角形来求解。 • 不妨延长GF与AC的延长线交于H 则 又ED=EC ∴FG=FH 又易证RtΔCFH∽RtΔGFB ∴FG·FH=CF·BF ∵FG=FH ∴FG2=CF·BF
四、作中线 • 例7 如图,中,AB⊥AC,AE⊥BC于E,D在AC边上,若BD=DC=EC=1,求AC。
解:取BC的中点M,连AM ∵ AB⊥AC ∴ AM=CM ∴ ∠1=∠C 又 BD=DC ∽ 又 ∵ EC=1 ∴ ∴ (2) ∴ 由(1)(2)得, ∽ ∴ ∴ ∴ 又 DC=1 MC= BC ∴ 小结:利用等腰三角形有公共底角,则这两个三角形相似,取BC中点M,构造 (1) 又 与 相似是解题关键
3、 理由?(用三种解法)
方法二:如图(2),在DA上截取DE=DC 在△BED与△BCD中,
方法三:如图(3),过B作BE⊥BC于B,交CA的延长线于E。方法三:如图(3),过B作BE⊥BC于B,交CA的延长线于E。
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