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拾掇“通幽曲径”,畅游相似三角形乐园

2021-03-15黄志琴

初中生世界·九年级 2021年2期
关键词:逆时针夹角串联

黄志琴

亲爱的同学,提起相似三角形,你首先联想到什么?知识点?基本图形?难点?你又经常漏掉什么?其实我们常常遗忘,解题时屡屡受阻的,才是值得我们深思、仔细研究的。我们要剖析梳理,探寻本质,做到晓一题而通一类。

一、自觉联想,挖掘宝藏

万变不离其宗,所有习题的根源都是教材知识和思想方法,另外就是一些常见的处理技巧。请迅速回忆:如图1所示,要使△AEF一△ACB,已经具备的条件是____,还需补充的条件可以是____或____或_____或______。

相似三角形的条件中,最容易联想的应该是“两角分别相等的两个三角形相似”——简洁。这里我们重点梳理条件“两边夹角”及边性质的应用,让边和角的应用“比翼齐飞”。

图1是最熟悉的基本图形之一,我们不能仅限于熟悉这一种图形,而應把与之相关的常见的变式图形一起熟练掌握,并能由图形得到相应结论,拾级而上。

图2是图1的特殊情况,两个相似三角形有一组公共角,还多了一对公共边,根据相似三角形的性质AB/AC= AF/AB,可得AB2=AF.AC。若AF=2,AC=3,请快速口答AB的长度——公共边是比例中项。

如图3,若CD是Rt△ABC斜边上的高,图中比例中项有__________,请说出它们分别是哪两条边的比例中项。

【特别提醒】如图4,在△ABC中,AB=14,AC=6,在AC上取一点D,使AD=3。如果在AB上取点E,使△ADE和△ABC相似,则AE的长度为____。

【中考链接】(2018.汀苏常州)如图5,在△ABC纸板中,AC=4,BC=2,AB=5,P是AC上一点,过点P沿直线剪下一个与△ABC相似的小三角形纸板,如果有4种不同的剪法,那么AP长的取值范围是

二、拓展延伸,积累能量

经过前面的梳理、串联,亲爱的同学,你有些“数感”和“直观感受”了吗?总结经验、纳入自己的框架之中。

经典应用一:

【试一试】如图6,在△ABC中,∠A CB=120°,BC=AC=4,以点B为圆心,2为半径的OB上有一动点P,连接AP、CP,则PA +1/2PC的最小值为_______。

思路该向何方?“1/2PC”在哪里?跟相似三角形有什么关系?怎么构造“1/2PC”呢?关键为什么是“1/2”?看到图7,你明白了吗?PD即“1/2PC”。思路:取BD=1,连接PB、PD构造“共角共边相似三角形”。因为∠PBD=∠CBP,若BC= BP,则△BPD-△BCP,可得DP/PC= BP/BC=BD/BP=1/2,所以PD=1/2PC。此时问题转换成“DP+PA”的最小值,即点A与点D两个定点之间的距离。

【巩固延伸】如图8,点A、B在⊙0上,OA=OB=12,OA⊥OB,点C是OA的中点,点D在OB上,OD=10,动点P在⊙0上,则PC+1/2PD的最小值为_______。[提示:1.转化为求1/2(2PC+PD)的最小值;2.同圆半径相等。]

经典应用二:多重相似图形。

【试一试】如图9,⊙0的半径OM=1,A为⊙0上一点,点B为直径MN延长线上的点,MB=3,连接AB,以AB为边作等边△ABC,A、B、C逆时针排列。连接OC,求OC的最小值。

根据整体思想构造等边△O'OB,则△O'OB一△CAB,画出所有点C的集合即⊙0',如图10。连接OA、O'C,由SAS可证△O'CB≌△OAB,得O'C=OA,即⊙0与⊙0半径相等。(OC的最小值为OC=0'O-0'C'=2-1=1。)

【变一变】如图11,把等边三角形变为等腰直角三角形,其余条件不变,你可以找到哪些相似图形?相似比为多少?(此题是根据“两边夹角”构造△O'BC-△OBA。如图12,再由相似三角形的性质可得两圆半径之比为2:2,所以O'C=O'C=2。)

一、小试牛刀,崭露锋芒

1.如图13,以AB为斜边作Rt△ABC,使∠ACB=90°,tan∠CAB=3/4,A、B、C三点为逆时针排列。连接OC,求OC的最小值。

2.如图14,已知A(-4,0)、B(6,0)、C(O,-3),连接AC、BC,设∠a=∠OCB-∠OAC,点E是直线BC上一点,若∠CA E=∠a,求CE的长。

数学知识及其应用的梳理、串联,经验的积累是解决问题时放飞思想的基础和加速剂。相似三角形的内容非常丰富,将其梳理积累成为自己的思维非常必要。

(作者单位:江苏省常州市金坛区白塔中学)

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