圣诞节福利到咯——12.24平安夜周测部分习题解析暨“M型”相似总结
平安夜两个班学生的周测试卷经过晚上的加班,照例于今天(圣诞节)上午就跟学生们见面了,其中有关“M型”相似出现了几次,这也是我平时课堂上跟学生讲解过多次的重点内容,下面就结合周测,对“M型”相似再做整理归纳,希望对同学们有所启发。
“M型”相似
已知如图,∠B=∠C=∠EDF,求证:△BED∽△CDF
分析:由外角定理可知∠EDC=∠B+∠BED,而∠EDC=∠EDF+∠FDC,∠EDF=∠B,故而∠BED=∠FDC。又因为∠B=∠C,从而△BED∽△CDF得证。
除了相似,我们进一步可得等积式BE·CF=BD·CD(左边乘以右边等于左边乘以右边),这个结论在我们做题时亦有大用。
特别地,当点D为BC中点时,连接EF我们可以得到如下结论:△BED∽△CDF∽△DEF
分析:△BED∽△CDF之前已证,可得BE/CD=DE/DF,将CD用BD替换(D是中点),比例式变形可得BE/DE=BD/DF,而∠B=∠EDF,故而得△BED∽△DEF,从而结论得证。
除此之外,我们还发现,当D为BC中点时还可得到ED平分∠BEF,FD平分∠EFC,若过D向BE、EF、FC作垂线段,则其长度相等,△BED、△CDF、△DEF的面积比也就等于BE:CF:EF
下面来看昨晚的周测题
21、(8分)如图,正方形ABCD中,E是AB的中点,DE⊥EF
(1)求tan∠BEF的值 (2)求证:△DAE∽△DEF
分析:此题中∠A=∠B=∠DEF,是典型的“M型”相似的模型。本题第一问求tan∠BEF的值,也即求BF/BE,可由△DAE∽△EBF得到AD/BE=AE/BF,变形得BF/BE=AE/AD=1/2,即tan∠BEF=1/2。本题第二问事实上就是“M型”相似的特殊情况,当E为AB中点时△DAE∽△EBF∽△DEF,其证法上面已做讲解。
附加题:
如图,在△ABC中,AB=AC=10,点D是边BC上一动点(不与B,C重合),∠ADE=∠B=α,DE交AC于点E,且cosα=0.8.下列结论:①△ADE∽△ACD;②当BD=6时,△ABD与△DCE全等;
③△DCE为直角三角形时,BD为8或12.5; ④0<CE≤6.4.
下列结论正确的是: .
分析:上述四项均正确。过点D作BC边上的高,由cosα=0.8,AB=10易得BC=16,这是题中隐含的条件。AB=AC即∠B=∠C,故而∠ADE=∠B=∠C=α,这又是“M型”相似的模型。①易证;②当BD=6时,算出CD=10,全等也得出来了;③△DCE为直角三角形时,分D、E为直角顶点两种情况,相对应∠BAD=90°和∠BDA=90°两种情况,再加上cosα=0.8易得;至于④,事实上CE长度的变化依赖于BD的变化,题中所给D是BC上一动点,我们可以利用之前的等积式结论AB·CE=BD·CD,设BD=x,CE=y,则10y=x(16-x),变形即得y与x的函数关系式,其中x的范围为0<x<16,求最值即可。
由这两道周测题即可初窥“M型”相似模型的应用之广泛,希望同学们在学习时能够勤思考、多总结,多动笔,将所学落在实处,变为自己的。