找共性,巧解三角形相似问题
2019-04-29刘怀富
刘怀富
【摘 要】初中数学中三角形相似知识是一个教学重点,同时也是一个学生学习的难点,如何帮助学生轻松掌握这个知识点是教学中的一个难题。本文从近几年的期末考试题中找出解决这类题型的共性,可以帮助学生找到解决这类三角形相似问题的基本思路。
【关键词】初中数学;教学;找共性;巧解题
【中图分类号】G632 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089(2019)07-0277-02
三角形相似是初中数学的一个重要知识,同时也是一个难点知识。纵观近几年宜宾市九年级上册期末考试和中考,都会涉及三角形相似的相关知识,并且会出现在选择、填空的最后一题或最后的压轴题中,学生望而生畏。我做了近几年的九上期末和中考试题,发现命题者在这个知识点上的出题有两大共性,现总结如下,如有不当之处,望得到各位同行的批评指正。
一、巧找两角分别相等,判“母子”型三角形相似
(所谓为“母子”型三角形,即指小三角形包含于大三角形中,他们有一组公共角、有一组公共边。)
例1:(2016秋,九上末第21題)已知AB∥CD,AD、BC相交于点E,点F在ED上,且∠CBF=∠D.
(1)求证:FB2=FE·FA;
分析:要证等积式FB2=FE·FA,因为
线段FB、FE、FA在△FBE和△FAB中,
只要证△FBE∽△FAB即可。
这两个三角形是标准的“母子”型。
证明: ∵AB∥CD,(已知)
∴∠A=∠D.(两直线平行,内错角相等)
又∵∠CBF=∠D,(已知)
∴∠A=∠CBF(等量代换)
∵∠BFE=∠AFB(公共角)
∴△FBE∽△FAB(两角分别相等的两个三角形相似)
∴FBFA=FEFB(相似三角形的对应边成比例)
∴FB2=FE·FA (比例的基本性质)
例2:(2014秋,九上末第22题)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,AC与BD交于点E,∠ADB=∠ACB.
(1)求证:△ABE∽△ACB;
分析:△ABE与△ACB已有一组公共角,
要证他们相似,只需再找一组角相等即可。
这两个三角形是标准的“母子”型。
证明:∵AB=AD,(已知)
∴∠ADB=∠ABD.(等边对等角)
又∵∠ADB=∠ACB,(已知)
∴∠ABD=∠ACB(等量代换)
即:∠ABE=∠ACB
∵∠BAE=∠CAB(公共角)
∴△ABE∽△ACB(两角分别相等的两个三角形相似)
二、利用“三角形的一个外角,等于与它不相邻的两个内角和。”巧找角相等,判“等角对顶”型三角形相似
(所谓“等角对顶”型三角形,即指这两个三角形有一组角对应相等且有一公共顶点,但两三角形相对,无包含关系。)
例1:(2017秋,九上末第16题)如图,把等边△ABC沿DE翻折,使点A落在BC上的F处,给出以下结论:
①∠BDF=∠EFC;
②BD·CE=BF·CF;
其中正确的结论有.(填序号)
分析:因为△ABC是等边三角形,由题意可得
∠A=∠DFE=∠B=∠C=60°,
又由三角形外角定理得∠DFC=∠DFE+∠EFC=∠B+∠BDF
所以易得∠BDF=∠EFC和△BDF∽△CFG,从而让问题得以解决。
这两个三角形是标准的“等角对顶”型。
解:①∵△ABC是等边三角形(已知)
∴∠A=∠DFE=∠B=∠C=60°
又∵∠DFC=∠DFE+∠EFC=∠B+∠BDF(三角形的一个外角,等于与它不相邻的两个内角和)
∴∠BDF=∠EFC(等式的性质)
∴①正确。
②由①得∠BDF=∠EFC,∠B=∠C=60°
∴△BDF∽△CFE(两角分别相等的两个三角形相似)
∴BDCF=BFCE(相似三角形的对应边成比例)
∴BD·CE=BF·CF(比例的基本性质)
∴②正确。
∴①、②正确
例2:(2015秋,九上末第24题)如图,在△ABC中,已知AB=AC=10,BC=16, 点P在线段BC上运动(P不与B,C重合),连接AP,做∠APM=∠B,PM交AC于点M .
(1)求证:△ABP∽△PCM;
分析:这两个三角形是标准的“等角对顶”型。
证明:∵AB=AC=10,(已知)
∴∠B=∠C(等边对等角)
又∵∠APM=∠B(已知)
∠APC=∠APM+∠MPC=∠B+∠BAP
(三角形的一个外角,等于与它不相邻的两个内角和)
∴∠MPC=∠BAP(等式的性质)
∴△ABP∽△PCM(两角分别相等的两个三角形相似)
例3:(2014秋,九上末第16题)如图,在△ABC中,AB=AC=5,点D是边BC上一动点(不与B,C重合),∠ADB=∠B=α,DE交AC于点E,且sinα=35.下列结论:
①△ADE∽△ACD;
②当BD=2时,△ABD与△DCE全等;
其中正确的结论是.
(把你认为正确结论的序号都填上)
分析:①小题中两个三角形属于标准的“母子”型。②小题中两个三角形属于标准的“等角对顶”型。
解:①如图,∵AB=AC=5(已知)
∴∠B=∠C(等边对等角)
又∵∠ADE=∠B=α(已知)
∴∠ADE=∠C=α(等量代换)
又∵∠DAE=∠CAD (公共角)
∴△ADE∽△ACD(两角分别相等的两个三角形相似)
∴①正确。
②如图,作AM⊥BC于点M,
∵AB=AC=5(已知)
∴∠B=∠C(等边对等角)
又∵∠ADC=∠ADE+∠EDC=∠B+∠BAD(三角形的一个外角,等于与它不相邻的两个内角和)
∠ADE=∠B=α(已知)
∴∠EDC=∠BAD(等式的性质)
∴△ABD∽△DCE(两角分别相等的两个三角形相似)
在Rt△ABM中,∵AB=AC=5,∠ADE=∠B=α,
且sinα=35(已知)
∴sin B=AMAB=sinα=35
∴AM=3
由勾股定理可得BM=4
∴BC=2BM=8(等腰三角形“三线合一”)
当BD=2时,DC=6,而AB=AC=5
∴AB≠DC
∴△ABD与△DCE不全等。
∴②不正确。
通过以上各题的对比,证三角形相似我们只要先看它属于哪种类型,然后对号入座,找到解题的突破口,便会起收到事半功倍的效果。但愿我的拙劣办提法对学生有所帮助。
参考文献
[1]叶立军.《初等数学研究》中第8章初等几何变换8.3 位似和相似变换.