“得比换比”证相似
2020-09-08李长春
李长春
用好教材例题,充分发挥其引领作用,能给大家的学习带来积极的影响。下面老师结合苏科版教材九(下)第58页例4,与大家谈谈“证明相似形—得到相似比—换成需要比—再证相似形”的问题。
【原题再现】如图1,点D在△ABC内,点E在△ABC外,且∠1=∠2,∠3=∠4。△DBE与△ABC相似吗?为什么?
解题过程见教材。
【拓展一】(2017·江苏宿迁)如图2,在△ABC中,AB=AC,点E在边BC上移动(点E不与点B、C重合),满足∠DEF=∠B,且点D、F分别在边AB、AC上。
(1)求证:△BDE∽△CEF;
(2)当点E移动到BC的中点时,求证:FE平分∠DFC。
【思路分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C,根据“三角形的内角和”及“平角的定义”得∠BDE=∠CEF,于是得到结论;(2)根据相似三角形的性BEDECE質得到CF=EF,等量代换得到CF=DEEF,根据相似三角形的性质即可得到结论。
证明:(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C,
∵∠BDE=180°-∠B-∠DEB,∠CEF=180°-∠DEF-∠DEB,∠DEF=∠B,
∴∠BDE=∠CEF,∴△BDE∽△CEF。
(2)∵△BDE∽△CEF,∴CF=EF。
∵点E是BC的中点,∴BE=CE,CEDECECF
∴CF=EF,即DE=EF。
又∵∠DEF=∠B=∠C,∴△DEF∽△ECF,
∴∠DFE=∠CFE,
∴FE平分∠DFC。
【拓展反思】本题由“∠DEF=∠B=∠C(一线三等角)”证得“△BDE∽△CEF(相似两边找)”,在此基础上,得到相似比,再将BE换成CE,形成新的比,最后再换成两个三角形的对应边的比,结合其夹角相等,得出要证明的结论,形成“证明相似形—得到相似比—换成需要比—再证相似形”的思维链,将教材例题的功能充分发挥。另外,在证明∠BDE=∠CEF时,还可以运用外角性质,由∠CEF+∠DEF=∠CED=∠BDE+∠B,结合∠DEF=∠B,立即得到∠CEF=∠BDE。
【拓展二】(2018·江苏扬州改编)如图3,点A在线段BD上,在BD的同侧作等腰Rt△ABC和等腰Rt△ADE,CD与BE、AE分别交于点P、M。
求证:(1)MP·MD=MA·ME;
(2)2CB2=CP·CM。
【思路分析】(1)通过等积式倒推可知,需要证明△MPE∽△MAD或证明△PAM∽△EDM。结合条件可知,需要证明∠PEM=∠ADM或∠APM=∠DEA。对于前者,需要证明△BAE∽△CAD(两边成比例且夹角相等)。(2)等式左边2CB2可以转化为(2CB)2=CA2,所以问题转化为证明CA2=CP·CM。在(1)的基础上得到比:=,结合对顶角相等证得△PAM∽△EDM,得到∠APM=90°后,在此基础上再证明△CAP∽△CMA即可。你能根据上述思路分析写出详细解答过程吗?
【拓展反思】本题是以教材例题研究问题的思路设计的两小问,均通过证明两次相似解决问题,且第一次相似都在为第二次相似的证明做准备。我们在分析证明方法时可以逆向思考,执果索因,即利用“得比换比”证明相似。
(作者单位:江苏省东台市实验中学)