在學習相似的過程中,我們會碰到這樣的一個例題,很基礎。 如圖所示,添加下列哪個條件不能得到△ACD∽△ABC( ) 這個題目選擇項C是無法證明△ACD∽△ABC的,但是這個圖形卻是相似中很重要的一個基本圖形,在很多綜合題中都有所體現(xiàn),特別的是這個相似中存在一組比例中項,即在很多的解答證明中都需要用到,一是利用相似得比例中項去求解線段的長,二是利用比例中項證明相似。 我們提煉出這個基本圖形和它的兩個變式。 基本圖形二: 以及將CD進行平移造成的下面兩幅圖 有些老師稱為“母子”相似
例題:如圖所示,△ABC中,AC=4,BC=5,AB=6,點P為AC中點,過點P的一條直線交邊BC于點Q,且△CPQ與△ABC相似,求CQ的長。 分析: 此題中對△CPQ與△ABC相似并未用符號限定對應關系,所以我們只能確定點C和點C對應,其他兩個頂點的對應要分情況討論,也就是說分△CPQ∽△CAB和△CPQ∽△CBA兩種情況來討論。 解答: 引申一: 若點Q在AB上,且△APQ與△ABC相似,這樣的點Q存在嗎?試求出所有存在的AQ的長。 解答: 通過剛才的分析,我們發(fā)現(xiàn)當點P是AC中點時,過點P的一條直線將△ABC所截,若截得的三角形和原△ABC相似,這樣的直線有4條。如果點P不是AC中點,僅僅時AC邊上任意一點呢? 引申二: 如圖所示,△ABC中,AC=4,BC=5,AB=6,點P為AC邊上異于A、C的任意一點,過點P的一條直線將△ABC截為兩半,且和△ABC的另一邊相交于點Q,截得的三角形與△ABC相似,這樣的直線有幾條? 分析: 這個問題其實是剛才兩個問題的綜合,所以我們只需要試著畫出剛才的相似就行了。 解答: 如圖所示,無論P在AC上哪個位置,必然存在PQ1∥AB,PQ3∥BC兩種狀況,由于∠B是△ABC中最小的角,所以∠CPQ1>∠B、∠APQ3>∠B,所以必然存在直線PQ2、PQ4,所以這樣的直線永遠有4條。 我們發(fā)現(xiàn)這樣的直線仍然有4條,由于點P在△ABC最短的邊AC上,我們思考如果點P在另外的邊上呢? 引申三: 如圖所示,△ABC中,AC=4,BC=5,AB=6,點P為AB邊上異于A、C的任意一點,過點P的一條直線將△ABC截為兩半,且和△ABC的另一邊相交于點Q,截得的三角形與△ABC相似,這樣的直線有幾條? 分析: 通過剛才的思考,我們發(fā)現(xiàn)和另外兩邊平行的線是顯然存在的(如下圖所示),我們主要需要考慮的是形如上面的基本圖形的是否存在。在圖(5)和圖(6)中,當P點在P1左側時,點Q3也是存在的,在P1右側時,點Q3不存在;同理,當P點在P2右側時,點Q4也是存在的,在P2左側時,點Q4不存在。 綜上考慮,我們得到: 如下圖所示, 當點P在AP2段時,這樣的直線有3條; 當點P在P2P1段時,這樣的直線有4條; 當點P在P1B段時,這樣的直線有3條。 解答: 剛才我們思考的都是銳角三角形的情況,如果△ABC是一個直角三角形,甚至是一個鈍角三角形,那結論又該如何呢? 引申四: 如圖所示,△ABC中,AC=3,BC=4,AB=5,點P為AB邊上異于A、C的任意一點,過點P的一條直線將△ABC截為兩半,且和△ABC的另一邊相交于點Q,截得的三角形與△ABC相似,這樣的直線有幾條? 分析: 按照剛才的思考方式,我們主要考慮不平行的相似基本圖形。如下圖所示。 解答: 無論點P在AB上何處,這樣的直線都只有3條。 引申五: 如圖所示,△ABC中,AC=4,BC=5,AB=8,點P為AB邊上異于A、C的任意一點,過點P的一條直線將△ABC截為兩半,且和△ABC的另一邊相交于點Q,截得的三角形與△ABC相似,這樣的直線有幾條? 分析: 和前面的類似,如下圖所示的兩個平行時顯然存在的,主要考慮的是另外的情況,如圖(7)圖(8),我們只需要求出此時的AP1和AP2的長就行了。 解答: 通過剛才的分析,我相信大家會對這個基本圖形有更深刻的理解。類似的圖形在中考中也非常的多,下面我就給出兩道中考題,我們一起體會一下這個相似基本圖形(第一題可以直接找到,第二題需要構造) 1.如圖,AB為⊙O的直徑,C為⊙O上一點,D是弧BC的中點,BC與AD、OD分別交于點E、F. (1)求證:DO∥AC; (2)求證:DE·DA=DC2 (3)若tan∠CAD=,求sin∠CDA的值. 2.如圖,△ABC中,∠ACB=90°,D為AB上一點,以CD為直徑的⊙O交BC于點E,連接AE交CD于點P,交⊙O于點F,連接DF,∠CAE=∠ADF. (1)判斷AB與⊙O的位置關系,并說明理由; (2)若PF:PC=1:2,AF=5,求CP的長. |
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