1、教学课件相似中的“射影定理”1. 射影定理直角三角形射影定理(又叫欧几里德(Euclid)定理):直角三角形中,斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项。每一条直角边是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项。如图,RtABC中,BAC90,AD是斜边BC上的高,则有射影定理如下:(1)(2)(3)ABCABDDAC注意:(1)在RtABC中,AD为斜边BC上的高,图中共有6条线段:AC、BC、CD、AD、DB、AB,已知任意两条,便可求出其余四条;(2)射影定理的每个乘积式中含三条线段,若已知两条线段,可求第三条;(3)平方项一定是两相似三角形的公共边。2. 定理推论在ABC中,D是BC边
2、上的一点,且满足,则有。ABDCBA例题1 已知CD是ABC的高,DECA,DFCB,求证:CEFCBA。解析:根据CDECAD和CDBCFD得和利用等量代换和变形,即可证明CEFCBA。答案:证明:在RtADC中,由射影定律得,在RtBCD中,CEFCBA点拨:本题主要考察了相似三角形的基本模型射影定理的应用。做题时要善于发现相似,找出等量关系,进行适当的变形。例题2 已知:如图,AB为O的直径,AC为弦,CDAB于D。若AEAC,BE交O于点F,连接CF、DE。求证:(1) (2)解析:(1)根据AEAC,可以把结论转化为证明,只需连接BC,证明ACDABC即可。(2)根据(1)中的结论,
3、即可证明三角形ADE相似于三角形AEB,得到AEDB,再根据同弧所对的圆周角相等即可证明。答案:(1)连接BC,AB为O的直径,ACB90CDAB,ACDABC,ACAE,(2),EADBAE,ADEAEB,AEDBACFB,ACFAED点拨:本题主要考查了对相似三角形的判定和性质的掌握和应用,注意转化思想的应用是解决本题的关键。【要点总结】射影定理是相似三角形中的特殊形式,经常结合圆、矩形、平面直角坐标系和函数考查,因此要善于在复杂的图形中发现满足射影定理的模型,并对其进行代数式的变形,以及等量代换,从而达到解题目的。例题 如图,在RtABC中,CD,CE分别是斜边AB上的高和中线,BCa,
4、ACb(ba),若,求的值。解析:在RtABC中,利用射影定理得到,进而得到BD的表达式,由面积法可求出CD的长,根据CE为中线,建立关系式DEBEBD,再根据正切函数的定义,建立关于a、b的关系式。答案:在RtABC中,ACB90,CDAB,即:。由等面积法知:,。又因为CE是中线,则。在RtCDE中, 得:,解得,于是有或(舍负值)。点拨:本题考查了射影定理、勾股定理、解直角三角形,综合性较强,要认真对待。(答题时间:30分钟)一、选择题1. 在RtABC中,C90,CDAB,垂足为点D,若AD:BD9:4,则AC:BC的值为( )A. 9:4 B. 3:2 C. 4:9 D. 2:3*2
5、. 在RtABC中,BAC90,ADBC于点D,若,则( )A. B. C. D. *3. 已知:在ABC中,BAC90,ADBC于D,M为BC中点。下列关系式中正确的是( )A. B. C. D. *4. 若正实数x,y,z满足, 。则下列关系式中正确的是( )A. B. C. D. 无法确定二、填空题*5. 如图,ABC中,点D在BC上,以为直径作O,恰过A点,若AC与O相切,则AB的长为 。*6. 如图,矩形ABCD中, ,点E在BC上,点F在CD上,且,FGAE于G,则AG:GE 。*7. 两个任意大小的正方形,都可以适当剪开,拼成一个较大的正方形,如用两个边长分别为a,b的正方形拼成
6、一个大正方形。图中RtABC的斜边AB的长等于 (用a,b的代数式表示)。*8. RtABC中,BAC90,AD是斜边BC上的高,则 三者之间的等量关系式为 。三、解答题*9. 如图,AB为O的直径,C为O上一点,CDAB于点D,交AE于点G,弦CE交AB于点F,求证:。*10. (沈阳模拟)已知RtABC中,BAC90,ADBC,垂足为D,DFAC,垂足为F,DEAB,垂足为E。求证:()()*11. 已知:如图,BD、CE是ABC的高,DGBC与CE交于F,GD的延长线与BA的延长线交于点H。求证:。*12. (莆田)(1)如图1,在RtABC中,ABC90,BDAC于点D。求证:;(2)
7、如图2,在RtABC中,ABC90,点D为BC边上的点,BEAD于点E,延长BE交AC于点F。,求的值;(3)在RtABC中,ABC90,点D为直线BC上的动点(点D不与B、C重合),直线BEAD于点E,交直线AC于点F。若,请探究并直接写出的所有可能的值(用含n的式子表示),不必证明。1. B 解析:由射影定理得,又,故选B。2. C 解析:由勾股定理得: ,可得:ABCDBADAC,选C。3. A 解析:由BAC90,ADBC, ABCDBADAC,可得,。又M为BC中点,可得,。4. B 解析:如图,由条件可构造RtABC,由条件联想到射影定理,作斜边z上的高r,由三角形的面积可得:,即
8、。5. 解析:连接AD,作于H点,设, 由CADCBA得:由射影定理得:,故,又知H为BC中点,故,即由、解得:。6. 41 解析:矩形ABCD中,点E在BC上,点F在CD上,且,FGAE于G,又ECFFDA,CEFDFA,AFDFEC,AFDCFEFECCFE90,AFE90又FGAE,AFEAGF,AFGFEG,则AG2FG,2,AG4EG,AG:GE4:1。 7. 解析:RtABC的边BC在斜边AB上的射影为a,由BC2aAB可得。8. 解析:由射影定理可得:,;,化简可得。9. 证明:延长CG,交O于点M,ABCM,ACGE又CAGEAC CAGEAC 10. 证明:()因为RtABC
9、中,BAC90,ADBC。显然ABDCBA,即()由射影定理知又由三角形相似可知,且DFAE,结合射影定理 11. 证明:BDAC,DGBC,DGCDGB90,CDB90,由射影定理得:CGDDGB, ,CEAB,ECBCBE90,又HGBH90,ECBH,FGCHGB90,CGFHGB, 12. (1)证明:如图,BDAC,ABC90,ADBABC,又AA,ADBABC,。(2)解:方法一:如图,过点C作CGAD交AD的延长线于点G,BEAD,CGDBED90,CGBF。,ABBC2BD2DC,BDDC,又BDECDG,BDECDG,由(1)可得:,AE4DE,。CGBF,。方法二:如图,过点D作DGBF,交AC于点G,ABBC。DGBF,FC2FG。由(1)可得:,DGBF,。(3)解:点D为直线BC上的动点(点D不与B、C重合),有三种情况:(I)当点D在线段BC上时,如图所示:过点D作DGBF,交AC边于点G。,DGBF,由(1)可得:,;DGBF,即,化简得:;()当点D在线段BC的延长线上时,如图所示:过点D作DGBE,交AC边的延长线于点G。同理可求得:;()当点D在线段CB的延长线上时,如图所示:过点D作DGBF,交CA边的延长线于点G。同理可求得:。