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文档简介
解读相似三角形的一个基本模型“一线三等角” 相似三角形是初中几何中的核心模块,也是考查学生分析和解决问题等综合能力的重要载体.在解决问题时,我们要能从复杂的图形中分离和构造基本图形,从而将几何问题“模块”化,以提高解题效率.本文主要探究相似三角形的一个基本模型“一线三等角”.基本图形1 如图1,点v三点共线,则 (证明略). 一、直接运用基本图形例1 如图2,在矩形中,由8个边长均为1的正方形组成的“型”模板如图放置,则的长度为 .解析 由基本图形1,可知.设,则.由,得,故.由,得. 点评 由基本图形可知、两两相似,又由于与的关系上升到全等,再通过相似及全等,就能找到边与边的数量关系,建立方程. 二、添加辅助线后运用基本图形 例2 在直角坐标系中,点是抛物线在第二象限上的点,连结,过点作,交抛物线于点,以、为边构造矩形,如图3,当点的横坐标为时,求点的坐标. 解析 过点作轴于点,过点作轴于点,则令,则.由基本图形1,得,.代入得,解得: (舍去),, 点(2,4). 点评 解题关键是构造基本图形. 三、弱化条件“直角”,拓展甚本图形如图4,弱化条件“直角”,仍有点、三点共线,那么成立吗? 按照基本图形1的证明方法,结论仍然成立,于是得到第二个基本图形:甚本圈形2 如图5,在中,是上一点,点、分别在、上,则.(证明略) 变式1 甚本圈形3当点与重合时,如图6,则 (证明略). 变式2 甚本图形4当点为中点时,如图7,则 (证明略). 四、应用练习 1.等腰三角形底边上一线三等角 例3 如图8,在Rt中,现取一块等腰直角三角板,将45角的顶点放在中点处,三角板的直角边与线段、分别交于点、,设. (1)试求与的函数关系式,并写出的取值范围; (2)试判断与的大小关系?并说明理由; (3)在三角板绕点旋转的过程中,能否成为等腰三角形?若能,求出对应的值;若不能,请说明理由.解析 (1)由基本图形4,可知.则,即,故; (2)由基本图形4,可知,则与相等;(3)当时,,由(2)得; 当时, 由(2)得, 点与点重合,; 当时,, 由(2)得. 点评 本题第(1)问,本质是考查三角形相似,对应边成比例,将几何问题过渡到函数问题.第(2)问是对三角形相似判定的考查,也为第(3)问作铺垫.第(3)问有三种情况,具体在解决时可以利用第(2)问的结论,将问题转化到中这个有一定角,定边的三角形中.在等腰梯形中,将腰延长会交于一点,形成等腰三角形,故以上题型在等腰梯形中也适用. 2.等腰梯形底边上一线三等角例4 如图9,在等腰梯形中,点、分别在边、上移动,且,则点移动过程中,线段长的最小值为 .解析 由基本图形2 , .设,则, ,当时,.又当最大时,最小,此时.作于点,.3.函数问题中一线三等角例5 如图10,已知直线与抛物线交于点.若点与抛物线上对称轴右侧的点,点在线段上(与点、不重合),点是轴正半轴上的动点,且满足.试探究: 在什么范围时,符合条件的点的个数分别是1个、2个?解析 延长交轴于点.设,,即,,直线解析式为.由, 解得(6,2).由基本图形2,得,.设,则,由,得,.如图11,当时,此时点只有一个; 当时,任取的一个值,都有两个值,此时点有两个. 点评 本题的解题核心是三角形相似,也考查了一次函数、勾股定理等重要知识,将所求解的问题转化为二次函数图象与性质问题是解题的关键.五、归纳总结 由“一线三等角”基本模型搭建桥梁可以得到相似三角形,这类问题经常是以矩形、正方形、等边三角形、等腰三角形、等腰梯形为图形背景出现.在几何学习过程中,我们要学会归纳一些简单的基本模型,学会从复杂的图形里提炼基本模型,并将其作为解决问题的手段和方法.分析问题时,首先由条件联想基本知识和基本模型,再从图形中寻找基本模型.若不能直接找到基本模型,则考察条件中是
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