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'相似三角形'幾何證明問題中關于比例線段的分析策略探究

Geometric proof 

“相似三角形”幾何證明問題

解決“相似三角形”有關的幾何證明問題首先要熟悉“相似三角形”中基本圖形。然而,有些學生雖然初步具備了“從複雜圖形中分離出基本圖形”的能力,但面對題目中出現的“莫名”的比例式(或乘積式),也常常會束手無策。本文希望從幾道經典例題入手,盡己所能,展現處理“相似三角形”證明中關于比例線段的一般分析途徑,希望能給讀者帶來些啟發。

· 例1 ·

分析

第1問,左右各一組“共邊共角型”

第2問:由于“AE=AF、AB=AC“,易證”EF∥BC“

要證明四邊形EBDF是平行四邊形,須繼續證明“DF∥AB”,其關鍵在于:分析條件所給比例線段!

研讀課本可知,本章節“比例式”有兩個主要來源:

① 基于“平行線”所形成的比例線段;

② 基于“相似三角形”所形成的比例線段。

所以分析“比例線段”也就有上述兩條基本途徑。

解法一

根據第一問所證結論,用AF替換AE

注意到CF與AF是同一直線上有共同端點的兩條線段,

若能證明“CF:AF=CD:BD”,即可證DF∥AB。

題目所給出的條件是“CF:AF=DF:DE”,

這就意味着接下去須證明“DF:DE=CD:DB”。

将比例内項互換,不難發現等式左右的線段比恰是左右兩組“共邊共角型”相似三角形的相似比,而這兩組相似三角形的相似比顯然是相等。

基于“平行線”所形成的比例線段的線段特征是:同一直線上有共同端點的兩條線段。

解法二

從已知條件所給的比利式入手分析:

邊DF、CF構成△DFC,DE、AE構成△AED,欲證△DFC∽△AED,需證:∠DFC=∠DEA

或者:

由△DFC∽△AED得∠FDC=∠ADE=∠B,

所以DF∥AB

基于“相似三角形”所形成的比例線段的線段特征:

① 若'橫'的兩條線段是相似三角形中的'對應線段',則'縱'的兩條線段是同一三角形中的兩條線段,反之亦然!

② 根據“對應線段”可以确定相似三角形中的對應關系;根據同一三角形中的兩條線段,可确定須證的三角形。

總結|分析線段比

但問題是題目一般不會那麼“善良”,我們需要轉換一條線段或轉換一租線段比,才能出現它的“原始狀态”,而這就需要我們根據具體題目特征分析而得。

· 例2 ·

分析

· 例3 ·

分析

· 例4 ·

分析

第一次轉換:AB=AC;

第二次轉換:AC:BF=AD:DF

熟悉形,研究(比例)式是處理“相似三角形”幾何證明問題的兩大抓手,缺一不可,在具體分析問題時須結合“由果索因”或“由因索果”分析策略,從形和式兩方面推進證明演繹。相信各位同學經過一個階段的積累沉澱,對處理與“相似三角形”問題時,會更得心應手。

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