平行线及角平分线类相似
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平行线及角平分线类相似
中考要求
重难点
1.相似定义,性质,判定,应用和位似
2.相似的判定和证明
3.相似比的转化
课前预习
上一节课我们知道了相似三角形的由来,那你是否知道其他跟金子塔有关的不可思议的事实呢?
不仅建造金字搭的技术中,表现了古埃及人的非凡的数学天才;而且,它本身的许多数据,也说明了古埃及人的数学才华,巧夺天工,比如,胡夫金字塔底面周长365米,恰好是一年的天娄;周长乘以2,正是赤道的时分度;搭高乘以10九次方,正是地球到太阳的距离;周长除以塔塔高的2倍,正是圆周率3.1415926……;塔的自重乘以10的15次方,正好是地球的重量;塔里放置的棺材內部尺寸,正好是几千年后希腊数学家华连哥拉斯发现华连哥拉斯数——345
∶∶.
数学的趣味是无法言语的,同学们可以从身边的点滴去发现其中的奥秘.
例题精讲
模块一 平行线类相似问题
平行线类相似的基本模型有
☞模型一、二类综合题
【例1】 如图,在ABC △中,M 是AC 的中点,E 是AB 上一点,且1
4
AE AB =
,连接EM 并延长,交BC 的延长线于D ,则
BC
CD
=____ ___. M
E
C
B
A
【难度】3星
【解析】先介绍常规的解法:
B
C
F
E D
M
A B
C
F
E
D M A
如图,过点C 作DE 或AB 的平行线均可,不妨以左图为例来说明. 过点C 作//CF DE ,交AB 于点F . ∵AM MC =,//CF DE ∴AE EF = ∵14AE AB =
∴2BF EF
= ∵//CF DE ∴
2BC BF
CD EF
== 当然,过点M 、点E 作适当的平行线,均可作出此题,这里不再给出.
以上这些解法均属于常规解法,下面介绍特殊的解法: 看ABC ∆为直线EM D 所截,由梅涅劳斯定理可知,1AE BD CM EB DC MA
⋅⋅= 又14AE AB =
,AM CM =,故32BD BC DC CD
=⇒= 上述图形是一个经典的梅氏定理的基本图形,解类似的题时,梅氏定理的运用能够带来立竿见影的效果,很快得出答案,梅氏定理的证明见变式1,先讲变式1再介绍本解法.
【答案】2
【巩固】如图,AD 是ABC △的中线,点E 在AD 上,F 是BE 延长线与AC 的交点.
(1)如果E 是AD 的中点,求证:
1
2
AF FC =; (2)由(1)知,当E 是AD 中点时,
12AF AE
FC ED
=⋅
成立,若E 是AD 上任意一点(E 与A 、D 不重合),上述结论是否仍然成立,若成立请写出证明,若不成立,请说明理由.
A
B C
D
E
F
【难度】3星
【解析】1()
过点D 、E 、F 作平行线均可构造出平行线的基本图形,然后利用 这些基本图形的性质来解题.以下给出6种辅助线(还有几种没给 出),解题过程不再给出.
H
A
B C D
E
F A
B
C
D E
F H
H
A
B C
D
E
F
H
A
B C
D E
F
H
A
B C
D
E
F
H
A
B
C
D E
F
当然,本题也可由梅氏定理直接得出结果. 看ADC ∆被直线BEF 所截,由梅氏定理可得1AF CB DE
FC BD EA
⋅⋅= 又AE DE =,BD CD =,故
1
2
AF FC =. 2()
结论依然成立,解法同上(包括用梅氏来解题),不再给出. 【答案】1()见解析;2()结论依然成立
【拓展】如图,在ABC △中,D 为BC 边的中点,E 为AC 边上的任意一点,BE 交AD 于点O .
(1)当1A 2AE C =时,求
AO
AD 的值; (2)当
11A 34AE C =、时,求
AO
AD
的值; (3)试猜想
1A 1AE C n =
+时AO
AD
的值,并证明你的猜想. E D
B
A
C
O
【难度】4星 【题型】解答 【解析】1()当11211AE EC ==+时,22
321AO AD ==
+; 2()当
11A 312AE C ==+时,21
222AO AD ==+;
当
1A 4AE C =时,22
532
AO AD ==
+.
3()当
1A 1AE C n =+时,2
2AO AD n
=
+,
证明方法比较多,选择两种介绍:
如上右图,过点D 作//DF BE ,交AC 于点F . ∵//DF BE ,BD CD = ∴EF CF = ∵
11AE AC n =
+ ∴CE nAE =,122
n
EF CE AE == ∵//DF BE ∴
22
2AO AE AO OD EF n AD n
==⇒=
+ O
F
C
A
B
D
E
另一种解法就是梅氏定理,看ADC ∆被直线BOE 所截可知
1AO DB CE OD BC EA ⋅⋅=,而11AE CE nAE AC n =⇒=+,BD CD =,故2
2AO AD n
=
+. 【答案】1()23AO AD =;2()当1A 3AE C =时,12AO AD =;当1A 4AE C =时,25AO AD =3()当1A 1AE C n =+时,22AO AD n =+
【例2】 如图,在四边形ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,直线l 平行于BD ,且与AB 、DC 、BC 、AD
及AC 的延长线分别相交于点M 、N 、R 、S 和P .求证:PM PN PR PS ⋅=⋅
l
S
R P
N
M
O
D
C B
A
【难度】5星 【解析】略
【答案】∵BO OC OD
BD MS PR CP PN
⇒
==
∥ ∴
PN OD
PR BO
=
∵BO AO OD
BD MS PM AP PS
⇒
==
∥