董學(xué)戰(zhàn)
【摘要】 平行線在轉(zhuǎn)化“比值”的過(guò)程中,具有強(qiáng)大的功能,某些圖形添加“平行線”后,會(huì)給命題注入無(wú)限生機(jī),讓孤立的條件和結(jié)論活力四射,利用“橋梁”順利牽手.
【關(guān)鍵詞】 輔助線;平行線;比值;橋梁
滬科版九年級(jí)《數(shù)學(xué)》(上冊(cè))第70頁(yè)有個(gè)很重要的推論:“平行于三角形一邊的直線截其他兩邊(或兩邊的延長(zhǎng)線),所得的對(duì)應(yīng)線段成比例.”同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)后,一定會(huì)對(duì)平行線的作用有所了解,但是對(duì)它在比例式中的橋梁作用還有待探究,下面我們談一下平行線在比值轉(zhuǎn)化中的強(qiáng)大功能:
例1 如圖,在△ABC中,D,E分別在AB,BC上,且 = 1, = ,AE,CD交于點(diǎn)G,求的值.
分析 本題條件中的“比值,”與結(jié)論中的“比值”無(wú)直接的聯(lián)系,于是我們可利用課本中的這個(gè)推論,作平行線架起二者之間的橋梁解決問(wèn)題.
解法(一) 過(guò)E作EM∥AB交CD于M,在△CBD中,∵EM∥BD,∴ = . ∵ = 1,∴ AD = BD,即 = .又∵ = ,∴ = .因此, = .在△ADG中,∵ EM∥AD,∴ = . ∴ = .可知 = .
反思1 由于本題中的兩“比值”之間無(wú)直接聯(lián)系,因此決定了所作平行線:EN∥AB,至少應(yīng)使用兩次,才能通過(guò)平行線的橋梁作用把“比值”連接起來(lái).
解法(二) 過(guò)E作EN∥CD交AB于N,在△BCD中,EN∥CD,∴ = . ∵ = ,∴ = ,
可知 = ,即 = . ∵ = 1,∴ AD = BD,可得: = . 在△ANE中,
DG∥EN,∴ = .
∴ = ,即 = .
反思2:平行線的橋梁作用體現(xiàn)在由已知比值延伸到所求比值的過(guò)程,為使這一過(guò)程簡(jiǎn)單化,所作的平行線應(yīng)能把已知的某個(gè)比值直接轉(zhuǎn)化,順利找到橋梁的支撐點(diǎn). 在上述的解法(一)(二)中,我們都過(guò)E點(diǎn)作平行線,考慮的是首先把 = 直接轉(zhuǎn)化成 = 或者 = .當(dāng)然,本題也可以過(guò)D點(diǎn)作平行線,首先把 = 1直接轉(zhuǎn)化,如圖(1)(2),相信同學(xué)們可以獨(dú)立完成.
例2 如圖,在△ABC中,AD是∠A的平分線,求證: = .
解:過(guò)D作DE∥AC交AB于E點(diǎn),在△ABC中,利用DE∥BC可得 = . ∵DE∥AC,∴∠CAD = ∠EDA. 由于AD是∠BAC的平分線,所以∠BAD = ∠CAD,即∠BAD = ∠EDA. 所以EA = ED. 可見(jiàn), = . 又因?yàn)镈E∥AC,所以 = ,可得 = .
反思3 本題結(jié)論“ = ”中的兩個(gè)比值相對(duì)孤立,我們做題時(shí)應(yīng)想方設(shè)法把二者聯(lián)系起來(lái),為此所作的輔助線“DE∥AC”真正的像一座橋梁,利用已有的條件讓與 順利牽手,題中平行線的橋梁作用體現(xiàn)得淋漓盡致.
由于平行線的橋梁作用適用范圍廣泛,因此做題方法絕不止一種,下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖(3)(4)(5)中所作的輔助線(平行線)獨(dú)立完成.
平行線在比例式中的的橋梁作用小結(jié):
1. 題中出現(xiàn)的若干比值(比例式)相對(duì)孤立,條件中無(wú)平行線(相似三角形),或者有平行線(相似三角形)時(shí),但通過(guò)性質(zhì)得出的比例式對(duì)于解題沒(méi)有太大的幫助,才有作平行線來(lái)架起橋梁的必要.
2. 從題目中的某個(gè)比值入手,使所作的平行線能直接把該比值轉(zhuǎn)化,找到橋梁的“支撐點(diǎn)”.
3. 由于相關(guān)比值之間無(wú)直接聯(lián)系,因此所作平行線必須至少用兩次,分別連接不同的比值和“支撐點(diǎn)”.