母子相似形的妙用
“一母生兩子,兩子皆似母。”直角三角形斜邊上的高將原直角三角形分為兩個(gè)小直角三角形,這兩個(gè)小直角三角形都和原直角三角形相似,這種基本圖形我們不妨形象地叫做母子相似形。在母子相似形中有三個(gè)重要的結(jié)論(如圖1):
%20不分版本.files/image002.gif)
%20不分版本.files/image003.gif)
其應(yīng)用十分廣泛,有些幾何命題,雖然條件中沒(méi)有給出這種基本圖形,但可以根據(jù)題目特征,構(gòu)造出母子相似形,巧妙地運(yùn)用三個(gè)結(jié)論,從而達(dá)到靈活解題的目的。下舉例說(shuō)明:
例1 如圖2,在
中,AB=AC,高AD與BE交于H,
,垂足為F,延長(zhǎng)AD到G,使DG=EF,M是AH的中點(diǎn)。
求證:%20不分版本.files/image009.gif)
%20不分版本.files/image010.gif)
分析:依題意知
,因而有諸多的直角三角形,故應(yīng)充分考慮母子相似形的應(yīng)用。
欲證%20不分版本.files/image009.gif)
因%20不分版本.files/image015.gif)
只要證%20不分版本.files/image017.gif)
而B(niǎo)D=DE,GD=EF
故只要證%20不分版本.files/image019.gif)
若將EF平移至DK,并連ME,這時(shí)只要證
是母子相似形,即只要證
,也就是要證
,而在直角三角形BEC和HEA中,D、M分別為斜邊BC、HA的中點(diǎn),所以容易得
,又易證
,至此,思路理順,命題可證。
例2 如圖3,已知⊙
外切⊙
于P,一條外公切線分別切兩圓于點(diǎn)M、N,A為⊙
上任意一點(diǎn),AP交⊙
于B,AM交BN于C,AD切⊙
于D。求證:AD=AC。
%20不分版本.files/image034.gif)
分析:AD是⊙
的切線,由切割線定理,知%20不分版本.files/image036.gif)
如圖3,連結(jié)CP,則問(wèn)題轉(zhuǎn)化為證
構(gòu)成母子相似形
即需證%20不分版本.files/image040.gif)
而根據(jù)題意易知,%20不分版本.files/image027.gif)
又因?yàn)榍悬c(diǎn)三角形PMN是直角三角形
%20不分版本.files/image042.gif)
%20不分版本.files/image044.gif)
故證得
,且有P、M、C、N四點(diǎn)共圓
因而%20不分版本.files/image048.gif)
于是有
為母子相似形
即得%20不分版本.files/image052.gif)
所以%20不分版本.files/image054.gif)
于是由<1>、<2>知,命題得證。
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