Geometric proof
“相似三角形”几何证明问题
解决“相似三角形”有关的几何证明问题首先要熟悉“相似三角形”中基本图形。然而,有些学生虽然初步具备了“从复杂图形中分离出基本图形”的能力,但面对题目中出现的“莫名”的比例式(或乘积式),也常常会束手无策。本文希望从几道经典例题入手,尽己所能,展现处理“相似三角形”证明中关于比例线段的一般分析途径,希望能给读者带来些启发。
· 例1 ·
分析
第1问,左右各一组“共边共角型”
第2问:由于“AE=AF、AB=AC“,易证”EF∥BC“
要证明四边形EBDF是平行四边形,须继续证明“DF∥AB”,其关键在于:分析条件所给比例线段!
研读课本可知,本章节“比例式”有两个主要来源:
① 基于“平行线”所形成的比例线段;
② 基于“相似三角形”所形成的比例线段。
所以分析“比例线段”也就有上述两条基本途径。
解法一
根据第一问所证结论,用AF替换AE
注意到CF与AF是同一直线上有共同端点的两条线段,
若能证明“CF:AF=CD:BD”,即可证DF∥AB。
题目所给出的条件是“CF:AF=DF:DE”,
这就意味着接下去须证明“DF:DE=CD:DB”。
将比例内项互换,不难发现等式左右的线段比恰是左右两组“共边共角型”相似三角形的相似比,而这两组相似三角形的相似比显然是相等。
基于“平行线”所形成的比例线段的线段特征是:同一直线上有共同端点的两条线段。
解法二
从已知条件所给的比利式入手分析:
边DF、CF构成△DFC,DE、AE构成△AED,欲证△DFC∽△AED,需证:∠DFC=∠DEA
或者:
由△DFC∽△AED得∠FDC=∠ADE=∠B,
所以DF∥AB
基于“相似三角形”所形成的比例线段的线段特征:
① 若"横"的两条线段是相似三角形中的"对应线段",则"纵"的两条线段是同一三角形中的两条线段,反之亦然!
② 根据“对应线段”可以确定相似三角形中的对应关系;根据同一三角形中的两条线段,可确定须证的三角形。
总结|分析线段比
但问题是题目一般不会那么“善良”,我们需要转换一条线段或转换一租线段比,才能出现它的“原始状态”,而这就需要我们根据具体题目特征分析而得。
· 例2 ·
分析
· 例3 ·
分析
· 例4 ·
分析
第一次转换:AB=AC;
第二次转换:AC:BF=AD:DF
熟悉形,研究(比例)式是处理“相似三角形”几何证明问题的两大抓手,缺一不可,在具体分析问题时须结合“由果索因”或“由因索果”分析策略,从形和式两方面推进证明演绎。相信各位同学经过一个阶段的积累沉淀,对处理与“相似三角形”问题时,会更得心应手。