崔躍成
如圖1,Rt△ABC中,CD是斜邊AB上的高.這是一個(gè)重要的基本圖形,在許多問題中都不難發(fā)現(xiàn)它的影子,利用它可以幫助我們順利地解題.根據(jù)圖形,結(jié)合相似三角形的性質(zhì),我們可以得到下面的結(jié)論:
(1)Rt△ABC∽R(shí)t△ACD∽R(shí)t△CBD.
(2)CD2=AD·BD,AC2=AD·AB,BC2=BD·AB.
(3)AC·BC=AB·CD(由面積得出).
下面,我們來看看這些結(jié)論的應(yīng)用.
一、利用基本圖形進(jìn)行計(jì)算
例1 如圖2,A點(diǎn)坐標(biāo)為(10,0),B點(diǎn)在第一象限,且OB⊥AB,AB=6.求點(diǎn)B的坐標(biāo).
解:過B作BC⊥OA于C,如圖3.
在Rt△AOB中,因OA=10,AB=6,由勾股定理知OB=8.
∵ BC⊥OA,
∴ Rt△OBC∽R(shí)t△OAB.
∴ OB2=OC·OA,于是OC===.
又∵ AB·OB=OA·BC,
∴ BC===.
∴ 點(diǎn)B的坐標(biāo)為
,
.
二、發(fā)現(xiàn)基本圖形,獲取解題途徑
例2如圖4,在矩形ABCD中,E是CD的中點(diǎn),BE⊥AC于F,過F作FG∥AB交AE于G,試說明:AG2 = AF·FC.
分析:通過觀察不難發(fā)現(xiàn),由Rt△ABC中BF⊥AC,易得BF 2=AF·FC,因此僅需證明AG=BF即可.
解:∵ 在矩形ABCD中,E是CD的中點(diǎn),
∴ △ADE≌△BCE(SAS).
∴ AE=BE.∠EAB=∠EBA.
又∵ FG∥AB,
∴ ∠EGF=∠EFG.故EG=EF.
∴ AG=BF.
∵ 在Rt△ABC中,BF⊥AC,
∴ BF2=AF·FC,從而AG2=AF·FC.
例3 如圖5,直線y=-2x+2分別與x軸、y軸相交于點(diǎn)A、B.試問:在直線y=-x+5上是否存在一點(diǎn)C,使得△ABC是以AB為直角邊的直角三角形?若存在,求出點(diǎn)C的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
解:存在點(diǎn)C.過B作BC⊥AB交直線y=-x+5于點(diǎn)C,如圖6,則點(diǎn)C即為所求.
易知A(1,0),B(0,2),所以O(shè)A=1,OB=2.
設(shè)直線BC與x軸交于D點(diǎn).
∵ 在Rt△ABD中,OB⊥AD,
∴ OB2=OD·OA.OD==4.故D(-4,0).
又B(0,2),若設(shè)過點(diǎn)D、B的直線的表達(dá)式為y=kx+b,則k(-4)+b=0,
k·0+b=2.
解得b=2,k=.
∴ 直線BD(即直線BC)的表達(dá)式為y=x+2.
于是C點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)滿足y=
x+2,
y=-x+5.解得x=2,
y=3.所以C點(diǎn)坐標(biāo)為(2,3).
同理,過A作AC′⊥AB交直線y=-x+5于C′,C′也滿足題意.可類似求得C′點(diǎn)坐標(biāo)為
,
.
綜上,C點(diǎn)存在,其坐標(biāo)為(2,3)或.
三、構(gòu)造基本圖形,順利解決問題
例4 如圖7,在矩形ABCD中,E是AD中點(diǎn),EF⊥EC且交AB于F,連接FC.問:△AEF與△ECF是否相似?若相似,證明你的結(jié)論;若不相似,請(qǐng)說明理由.
分析:分別延長(zhǎng)FE和CD,交于點(diǎn)M,如圖8.由E是AD中點(diǎn),易證出△AEF≌△DEM.從而EF=EM.又易證△ECF≌△ECM.這樣,△AEF與△ECF是否相似轉(zhuǎn)化為△DEM與△ECM是否相似.而在Rt△ECM中,ED⊥CM,二者是否相似是顯而易見的.請(qǐng)同學(xué)們自己寫出解題過程.
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)數(shù)學(xué)北師大版2008年5期