要構(gòu)造相似三角形,我們需要從概念出發(fā),明確可以產(chǎn)生相似三角形的方法.從課本可知,一共有 4種方法可以證明相似:(1)用“平行線截相似”構(gòu)造相似三角形.(2)兩組邊對應成比例及其夾角相等的兩個三角形相似.(3)有兩個角相等的兩個三角形相似.(4)三組邊對應成比例的兩個三角形相似.本文從三角形相似的幾個判定出發(fā),歸納模型以探究相似三角形的構(gòu)造問題.
用“平行線截相似”構(gòu)造相似三角形
模型1如圖1,在 ΔABC 中, M 是 AC 的中點, P?Q 為邊 BC 的三等分點,若 BM 與 AP⊥AQ 分別交于 D,E 兩點,則 BD 、 DE 、 EM 三條線段的長度比為( )
(A)3:2:1. (B)4:2:1. (C)5:3:2 (D)5:2:1
所以 BD:DF=BP:AF=1:3
所以 1
同理可得:
所以
所以
(20號
方法2如圖3,過點 M 作 MN//BC 交 AP 于點 N ,此時構(gòu)造了 ΔDMN~ΔDBP 和 ΔAMN~ ΔACP ,從而對問題進行求解.
方法1 如圖2,過點 A 作 AF//BC 交 BM 的延長線于點 F ,設 BC=3a ,則 BP=PQ=QC=a 因為 AM=CM,AF//BC 所以 AF:BC=AM:CM=1 .所以 AF=BC=3a ,
方法3 如圖4,連接 MQ ,因為 M,Q 分別為AC,PC 的中點,所以 ,
此時構(gòu)造了 ΔDAE~ΔMQE 和 ΔCMQ~ ΔCAP ,從而對問題進行求解.
總結(jié) 在解決上述線段比例問題時,需要通過作平行線構(gòu)造相似三角形的“A”型或“X”型,然后通過比例轉(zhuǎn)化的方式進行求解.
2利用“兩組對應邊成比例及其夾角相等的兩個三角形”相似來構(gòu)造相似三角形
模型2 如圖5,在 ΔABC 中, ∠ACB=90° BC=8,AC=6 ,以點 C 為圓心,4為半徑的圓上有一動點 D ,連接 AD,BD,CD ,則 的最小值為
解如圖6,在 CB 上取一點 F ,使得 CF=2 ,連接 FD,AF ,所以 CD=4,CF=2,CB=8 .所以 CD2=CF?CB 所以 .因為 ∠FCD=∠DCB ,所以 ΔFCD~ΔDCB ,所以
中所以
,所以
,因為 DF+AD?AF
所以
的最小值是
變式如圖7,在 ΔABC 中, ∠ACB=90°, BC=12,AC=9 ,以點 C 為圓心,6為半徑的圓上有一個動點 D .連接 AD、BD、CD ,則 2AD+3BD 的最小值是
解如圖8,在 CA 上截取 CM ,使 CM=4 ,連
接 DM,BM .因為 CD=6,CM=4,CA=9 所以 CD2=CM?CA ,所以 .因為 ∠DCM=∠ACD ,所以 ΔDCM~ΔACD 所以
,所以
,所以
,因為 DM+BD?BM ,在 RtΔCBM 中, ∠MCB=90°,CM=4,BC=12 ,所以
所以
所以
的最小值為
,所以 2AD+3BD 的最小值是
3結(jié)語
本文通過兩類模型,展示了相似三角形在求線段比例問題和幾何最值問題中的靈活應用.通過模型的構(gòu)建,可以幫助學生掌握線段比例、最值轉(zhuǎn)化的常規(guī)方法,提升學生的綜合應用能力.
參考文獻:
[1]陳麗萍.解讀相似三角形經(jīng)典圖形——A型[J].初中生世界,2021(Z3):60-62.