初中數學:“同胞三角形”的“身高比”是否為定值?

如圖,所謂“同胞三角形”,是我在日常教學中給一類“搭邊”相似三角形“發明”起的名字!如圖,直角三角形△ACB∽△CDB,他們有“共邊”CB,是不是很像“同胞兄弟”?而CD,AE像不像他們的“身高”?

問題:他們的"身高比"CD/AE是否為定值呢?

初中數學:“同胞三角形”的“身高比”是否為定值?


先來看看圖文,有哪些要素條件:“三垂直”,BC平分∠ABD,CD//AE,圖中所有直角三角形都相似。

可以產生哪些思路呢,很考驗幾何功力?比如:

①構造“一線三等角”得相似;

②A,B,C,E四點共圓,可以藉助圓的知識輔助解題;

③利用平行線,“搭橋”創造相似三角形;

④延長AC,BD,將圖形“修補”成“順眼”的樣子;

⑤以D點為原點,建立平面直角座標系,解析解題。等等思路解法。

解法1:構造“一線三等角”得相似。圖中所有直角三角形都相似,容易證明FC=CD,而矩形AFDE中,FD=AE,所以CD/AE=1/2,為定值!

初中數學:“同胞三角形”的“身高比”是否為定值?


解法2:A,B,C,E四點共圓,作出“隱圓”。作CM⊥AE,由圓的知識,得:CD=ME,M是AE中點,所以CD/AE=1/2,為定值!

初中數學:“同胞三角形”的“身高比”是否為定值?

解法3:延長AC,BD,將圖形“修補”成“順眼”的樣子;取AE的中點M,結合其他條件,可以得到CD,CM都是“中位線”,四邊形CDEM是矩形。所以CD/AE=1/2,為定值!

初中數學:“同胞三角形”的“身高比”是否為定值?

上述三種解法都是比較容易想到的,揭示了“同胞三角形”“變中不變”的“身高比”為定值。各種解題方法,都要充分利用相似三角形,可以是由平行而“引起A或X型相似”的思路,也可以是由垂直“引起一線三等角”的相似,也可以由直角對直徑“引起四點共圓”的解題思路。一題多解,入手角度各有不同,都很精彩,值得回味。

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