初中数学:《矩形的性质》教你两条课本上没有的漂亮性质
矩形是初中数学中一类重要的特殊四边形,除了具备一般平行四边形的一切性质外,还有对角线相等这一核心性质。上述内容是初中教材的“大路货”,人人皆知。本文简要介绍一下课本上矩形没有的两条漂亮性质,特别好用,大题提供思路指向性,小题往往出奇制胜,迅速秒杀。
第一条:矩形内一点,到矩形四个端点的连线段,“斜对着的”两组线段的平方和相等。
这个性质可以用勾股定理知识来证明:过P点向矩形四边作垂线段,分别表示出PA,PB,PC,PD的平方和,然后就可以发现“斜对着的”两组线段的平方和相等,即可证明结论。
这个性质在矩形(或直角三角形)求值就算,动点问题求最值的时候常常灵光乍现,突然杀出,迅速解题。限于篇幅,本性质不举例,且看第二条性质。
因为正方形是特殊的矩形,所以正方形也满足该性质。
第二条:矩形中 的“十字架”(垂直)线段之比,等于矩形的长宽比。
这个性质可以用相似来证明,在此提供2种方法:①作垂线段,证三角形相似,如下图左;②将EF,GH平移到特殊位置,速证相似,如下图右。
因为正方形是特殊的矩形,所以正方形也满足上述性质,特殊的是,在正方形中EF=GH,可以用全等来证明。
举个例子:在矩形中,AB=6,BC=8,将矩形对折,使A与C能重合,求折痕EF的长度。
本题不难,方法很多,在此提高要求,如何利用本文讲的矩形性质,来心算口算这个题呢?读者朋友可以停留10秒,口算本题。
现在简要说说心算思维过程:由AB=6,BC=8,常用勾股数知道对角线AC=10,利用
矩形中 的“十字架”(垂直)线段之比,等于矩形的长宽比,可以知道:EF:10=6:8,然后口算EF=60/8=15:2.就是这么快!站在性质结论技巧的“肩膀”上,可以“秒杀”本题!
意犹未尽,再来一题!在直角三角形△ABC中,AC=4,BC=3,D是A的中点,连接BD,若CE⊥BD,交AB于E,求AE=_________.
本题中出现了“十字架”CE⊥BD,能否使用本文矩形结论呢?我们知道,矩形其实就是两个全等直角三角形拼在一起的,所以可以本题将直角三角形△ABC“扩展”成矩形,从而使用结论解题。
大致思路:将直角三角形△ABC“扩展”成矩形,延长CE出现CH,利用结论计算得CH,然后在直角三角形△AHC中勾股定理算出AH,再结合如图X形相似,利用相似比从而算出AE.
上述解法,给我们的启示:①直角三角形可以“扩展”成矩形解题;②当题中出现“十字架”垂直线段,就要有意识地想到矩形的该性质。③矩形对边平行,常常出现X形相似三角形,为我所用。
当然本题还有其他解法,结合中点D和垂直,甚至可以使用本文第一条性质(“斜对着的”两组线段的平方和相等)利用勾股定理“野蛮暴力计算”来求解,有兴趣的同学不妨一试。
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