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初中數學:比例式和等積式的證明方法與技巧

在證明比例式或等積式時,很自然想到需要應用相似三角形,證明此類題目,我們可以依照以下思路:

(1)看是否有可以直接利用的三角形,若比例式或等積式中的線段分布在兩個三角形中,可嘗試證這兩個三角形相似;

(2)如無,則需構造平行線或相似三角形;

(3)若不在兩個三角形中,可先将它們轉化到兩個關系緊密(通常有角相等或線段成比例)的三角形中,再證這兩個三角形相似;若在兩個明顯不相似的三角形中,可運用中間比代換。

一、有可以直接利用的三角形

例1、如圖,在正方形ABCD中,E為AB邊上一點,連接DE,交AC于H點,過點D作DF⊥DE,交BC的延長線于F,連接EF交于AC于點G.

(1)請寫出AE和CF的數量關系:   ;

(2)若正方形ABCD的邊長為4,且AE=1,求證:EG2=GH·AG.

二、無直接可利用的三角形時,構造平行線或相似三角形

1、構造平行線

2、等積過渡法

例3、如圖,在△ABC中,AB=AC,DE∥BC,點F在邊AC上,DF與BE相交于點G,且∠EDF=∠ABE.

求證:(1)△DEF∽△BDE;

(2)DG·DF=DB·EF.

3、兩次相似法(不同于等比過渡法)

4、等線段代換法

例5、如圖,在等腰三角形ABC中,AB=AC,AD⊥BC于點D,點P是AD上一點,CF∥AB,延長BP交AC于點E,交CF于點F

求證:BP2=PE·PF.

說明:對于這種平方等于乘積的形式,一般要圍繞等式後項中兩條不同的線段所在三角形構造相似三角形;而平方項中的線段一般可以在構造的相似三角形中找到等量相等。

例6、如圖,△ABC中,AD是中線,且CD2=BE·BA.求證:ED·AB=AD·BD.

三、題目中線段先乘積後加減

看到題目中線段先乘積後加減,說明有線段要截取。

例7、證明:在 BD 取一點 E,使∠BCE=∠ACD,即得△BEC∽△ADC,

可得: AD·BC=BE·AC,①

又∵∠ACB=∠DCE,可得△ABC∽△DEC,

即得AB·CD=DE·AC,②

由①+②可得:AB·CD+AD·BC=AC(BE+DE)=AC·BD

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