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平行线

2015-05-30董学战

数学学习与研究 2015年14期
关键词:辅助线平行线比值

董学战

【摘要】 平行线在转化“比值”的过程中,具有强大的功能,某些图形添加“平行线”后,会给命题注入无限生机,让孤立的条件和结论活力四射,利用“桥梁”顺利牵手.

【关键词】 辅助线;平行线;比值;桥梁

沪科版九年级《数学》(上册)第70页有个很重要的推论:“平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例.”同学们在学习后,一定会对平行线的作用有所了解,但是对它在比例式中的桥梁作用还有待探究,下面我们谈一下平行线在比值转化中的强大功能:

例1 如图,在△ABC中,D,E分别在AB,BC上,且 = 1, = ,AE,CD交于点G,求的值.

分析 本题条件中的“比值,”与结论中的“比值”无直接的联系,于是我们可利用课本中的这个推论,作平行线架起二者之间的桥梁解决问题.

解法(一) 过E作EM∥AB交CD于M,在△CBD中,∵EM∥BD,∴ = . ∵ = 1,∴ AD = BD,即 = .又∵ = ,∴ = .因此, = .在△ADG中,∵ EM∥AD,∴ = . ∴ = .可知 = .

反思1 由于本题中的两“比值”之间无直接联系,因此决定了所作平行线:EN∥AB,至少应使用两次,才能通过平行线的桥梁作用把“比值”连接起来.

解法(二) 过E作EN∥CD交AB于N,在△BCD中,EN∥CD,∴ = . ∵ = ,∴ = ,

可知 = ,即 = . ∵ = 1,∴ AD = BD,可得: = . 在△ANE中,

DG∥EN,∴ = .

∴ = ,即 = .

反思2:平行线的桥梁作用体现在由已知比值延伸到所求比值的过程,为使这一过程简单化,所作的平行线应能把已知的某个比值直接转化,顺利找到桥梁的支撑点. 在上述的解法(一)(二)中,我们都过E点作平行线,考虑的是首先把 = 直接转化成 = 或者 = .当然,本题也可以过D点作平行线,首先把 = 1直接转化,如图(1)(2),相信同学们可以独立完成.

例2 如图,在△ABC中,AD是∠A的平分线,求证: = .

解:过D作DE∥AC交AB于E点,在△ABC中,利用DE∥BC可得 = . ∵DE∥AC,∴∠CAD = ∠EDA. 由于AD是∠BAC的平分线,所以∠BAD = ∠CAD,即∠BAD = ∠EDA. 所以EA = ED. 可见, = . 又因为DE∥AC,所以 = ,可得 = .

反思3 本题结论“ = ”中的两个比值相对孤立,我们做题时应想方设法把二者联系起来,为此所作的辅助线“DE∥AC”真正的像一座桥梁,利用已有的条件让与 顺利牵手,题中平行线的桥梁作用体现得淋漓尽致.

由于平行线的桥梁作用适用范围广泛,因此做题方法绝不止一种,下面请同学们根据图(3)(4)(5)中所作的辅助线(平行线)独立完成.

平行线在比例式中的的桥梁作用小结:

1. 题中出现的若干比值(比例式)相对孤立,条件中无平行线(相似三角形),或者有平行线(相似三角形)时,但通过性质得出的比例式对于解题没有太大的帮助,才有作平行线来架起桥梁的必要.

2. 从题目中的某个比值入手,使所作的平行线能直接把该比值转化,找到桥梁的“支撑点”.

3. 由于相关比值之间无直接联系,因此所作平行线必须至少用两次,分别连接不同的比值和“支撑点”.

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