圓和相似之間的聯(lián)動常常使同學們在做題時無從下手。比如,圖1中有幾對相似三角形呢?你能盡快找出來嗎?如果你遇到困難,讓我們繼續(xù)往下探究此圖吧。
一、 從一條高到兩條高
例1 如圖2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足為點D。圖中有幾對相似三角形?
【解析】3對,分別是△ACD∽△CBD,△ACD∽△ABC,△CBD∽△ABC。
例2 如圖3,在△ABC中,BD⊥AC,垂足為點D,CE⊥AB,垂足為點E。圖中有幾對相似三角形?
【解析】6對,分別是△BOE∽△COD,△BOE∽△BAD,△BOE∽△CAE,△COD∽△CAE,△COD∽△BAD,△CAE∽△BAD。
例3 連接圖3中的ED,△AED∽△ACB嗎?證明你的結論。
【解析】先說明Rt△ABD∽Rt△ACE,得[ABAD]=[AEAC]。又∠DAE=∠BAC,所以△AED∽△ACB。
二、 從相似到圓
例4 如圖3,看到∠BEC=∠CDB=90°,你能想到什么?你能用圓的知識解釋前面的結論嗎?
【解析】由∠BEC=∠CDB=90°聯(lián)想到90°圓周角所對的弦為直徑,所以可以畫出一個以BC為直徑,E、B、C、D共點的圓,于是開頭的圖1出現(xiàn)了。
∵如圖1,四邊形EBCD為圓的內(nèi)接四邊形,∴∠EDC+∠EBC=180°。
∵∠EDC+∠ADE=180°,
∴∠EBC=∠ADE。
∵∠A=∠A,∴△ADE∽△ABC。
例5 圖1中有幾對相似三角形?
【解析】8對,在例2的基礎上多出△ADE∽△ABC,△EOD∽△BOC。
三、 從圓中的特殊弦(直徑)到一般的弦
例6 如圖4,圖中有幾對相似三角形?
【解析】4對,分別是△ADE∽△ABC,△EOD∽△BOC,△EOB∽△DOC,△DAB∽△EAC。
例7 如圖5,在△ABC中,AB=AC,點D在BC上,AD的延長線交△ABC的外接圓于點E,連接BE、EC,求證:△ABE∽△CDE。
【解析】∵AB=AC,∴[AB]=[AC]。
∴∠AEB=∠AEC。
又∵∠BAE=∠DCE,
∴△ABE∽△CDE。
此外,還有△AEC∽△BED,△ABD∽△CED,△ACD∽△BED,△ABD∽△AEB,△ACD∽△AEC。
我們知道,圓上任意三點相連就可以形成三角形,而圓是中心對稱圖形,有無數(shù)條對稱軸,這就造成了圓的一些特殊性質(zhì),比如:
(1)直徑所對的圓周角為直角,90°圓周角所對的弦為直徑;
(2)平分一般弦(不是直徑)的直徑垂直于弦;
(3)圓的切線與過切點的半徑垂直;
(4)同弧所對的圓周角相等;
……
結合這些性質(zhì),圓中就會有非常多的相似三角形。只有熟悉并熟練掌握了圓中有關三角形的相似模型,才能快速制勝。
(作者單位:江蘇省南京市金陵匯文學校)