蘇科版《數(shù)學(xué)》九(下)第56頁例3:
已知,如圖,在△ABC中,AB=AC,點(diǎn)D、E分別在BC、AB上,且∠BDE=∠CAD.△ADE與△ABD相似嗎?為什么?
【分析】由等腰三角形的性質(zhì)得出∠B=∠C,由三角形的外角性質(zhì)和已知條件得出∠ADE=∠C,因此∠B=∠ADE,∠DAE=∠BAD,即可得出△ADE∽△ABD.
解:△ADE與△ABD相似.
∵∠ADB=∠C+∠CAD=∠BDE+∠ADE,
∠BDE=∠CAD,
∴∠ADE=∠C.
又∵AB=AC,∴∠B=∠C.
∴∠ADE=∠B.
∵∠DAE=∠BAD,
∴△ADE∽△ABD(兩角分別相等的兩個(gè)三角形相似).
上述例題中,可知點(diǎn)B、D、C在同一直線上,且滿足∠B=∠ADE=∠C,這樣一個(gè)基本圖形,我們稱之為“K型圖”,得△ACD∽△DBE.翻看全國各地中考數(shù)學(xué)試卷,以 “K型圖”為載體的中考試題頻頻出現(xiàn),精彩紛呈.現(xiàn)歸納幾種常見模型,供同學(xué)們學(xué)習(xí)時(shí)參考.
模型一
如圖1,在Rt△ABC和Rt△CDE中,∠B=∠D=∠ACE=90°,點(diǎn)B、C、D在同一直線上,則△ABC∽△CDE.
【分析】由∠BCE是△CDE外角,可知∠ACB+∠ACE=∠D+∠E,故可知∠ACB=∠E,根據(jù)兩角分別相等的兩個(gè)三角形相似,可知△ABC∽△CDE.
(1)直接應(yīng)用:
如圖2,正方形ABCD的邊長為1cm,M、N 分別是BC、CD上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且始終保持AM⊥MN.當(dāng)BM= cm時(shí),四邊形ABCN的面積最大.
【分析】利用模型一,易證△ABM∽△MCN.
設(shè)BM=x,則CM=1-x,由相似三角形對(duì)應(yīng)線段成比例得CN=x-x2,所以S四邊形ABCN=[12](1+x-x2),配方可得,當(dāng)BM=[12]時(shí),面積最大.
(2)構(gòu)造應(yīng)用:
很多時(shí)候,題目中的圖形并不是模型一直接出現(xiàn)的,但符合“K型圖”特征,那么我們需要添加適當(dāng)?shù)妮o助線構(gòu)造出模型一中的基本圖形.
如圖3,點(diǎn)A在反比例函數(shù)y=[4x](x>0)的圖像上,點(diǎn)B在反比例函數(shù)y=-[9x](x<0)的圖像上,∠AOB=90°,則[OBOA]的值為 .
【分析】通過添加輔助線,構(gòu)造模型一中的基本圖形,易證△ACO∽△ODB,由相似圖形的面積比等于相似比的平方,得[S△ODBS△ACO]=[OBAO]2=[94],所以[OBAO]=[32].
模型二
如圖4,已知點(diǎn)B、C、D在同一直線上,且∠B=∠1=∠D,則△ABC∽△CDE,證明方法與相似模型一相同.
直接應(yīng)用:
如圖5,△ABC中,AB=AC=10,點(diǎn)D是邊BC上一動(dòng)點(diǎn)(不與B,C重合),∠ADE=∠B=α,DE交AC于點(diǎn)E,且cosα=[45].下列結(jié)論:
①△ADE∽△ACD;②當(dāng)BD=6時(shí),△ABD與△DCE全等;③△DCE為直角三角形時(shí),BD為8或[252];④0 【解析】利用模型二,易證△ABD∽△DCE,故可知正確答案為①②③④. 上述兩種基本模型,可以簡單歸納為:一線三等角,相似兩三角(形).實(shí)際解題時(shí),若能把握?qǐng)D形本質(zhì),排除圖形干擾,在復(fù)雜的圖形中構(gòu)造出“K型圖”,寫出圖中的一對(duì)相似三角形,然后根據(jù)相似三角形的有關(guān)性質(zhì)列出所需的比例式,則能化難為易,快速解題. (作者單位:江蘇省常熟市實(shí)驗(yàn)中學(xué))