题目内容

图形可以帮助刻画和描述问题;图形可以帮助发现和寻找解决问题的思路;图形可以帮助表述和记忆一些结果.积累一些图形模块,在类比发现中你会体验到问题解决的轻松,看图想事,看图说理一定会让你受益匪浅!
【探索与发现】
如图(1),梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD相交于点O.则
S△ABD
S△BCD
=
OA
OC
成立吗?试说明理由.
【思路与分析】
过点A作AE⊥BD于点E,过点C作CF⊥BD于点F.由于△ABD与△BCD同底不同高,所以二者的面积比可以转化为对应高的比;容易得到△AOE∽△COF,从而据相似三角形的性质,借助等量
AE
CF
的代换,
S△ABD
S△BCD
=
OA
OC
成立.如图(2),对于四边形ABCD,
S△ABD
S△BCD
=
OA
OC
的结论是否正确?试说明理由.
【应用与综合】
图(2)中的四边形ABCD沿BD边对折,连接并延长AC交BD(或其延长线)于点E,图(3)和图(4)是由此可能得到的情形:
在图(3)的情形下,试比较大小:
S△ABD
S△BCD
 
AE
CE
;(用“>”或“<”或“=”填空)
在图(4)的情形下,试比较大小:
S△ABD
S△BCD
 
AE
CE
;(用“>”或“<”或“=”填空)
【拓展与延伸】
(1)如图(5),E、F分别是△ABC两边AB、AC的中点,线段BF、CE相交于点P,则
CP
PE
=
 

(2)如图(6),E、F分别是△ABC两边AB、AC上的点,且 AE=mEB,AF=nFC,线段BF、CE相交于点P,则
CP
PE
=
 

(3)如图(7),在△ABC内任取一点P,连接并延长AP、BP、CP,分别交对边于点D、E、F,则
PD
AD
+
PE
BE
+
PF
CF
=
 

考点:相似形综合题
专题:
分析:【探索与发现】如图(2),过点A作AE⊥BD于点E,过点C作CF⊥BD于点F.由于△ABD与△BCD同底不同高,所以二者的面积比可以转化为对应高的比;容易得到△AOE∽△COF,从而根据相似三角形的性质,借助等量
AE
CF
的代换,
S△ABD
S△BCD
=
OA
OC
成立;
【应用与综合】
在图(3)的情形下,过点A作AM⊥BD于点M,过点C作CN⊥BD于点N.由于△ABD与△BCD同底不同高,所以二者的面积比可以转化为对应高的比;容易得到△AME∽△CNE,从而根据相似三角形的性质,借助等量
AM
CN
的代换,得到
S△ABD
S△BCD
=
AE
CE

在图(4)的情形下,过点A作AM⊥BD于点M,过点C作CN⊥BD于点N.由于△ABD与△BCD同底不同高,所以二者的面积比可以转化为对应高的比;容易得到△AME∽△CNE,从而根据相似三角形的性质,借助等量
AM
CN
的代换,得到
S△ABD
S△BCD
=
AE
CE

【拓展与延伸】
(1)如图(5),连结EF.利用同高不同底的三角形面积比等于底之比,可得
S△BCP
S△BPE
=
CP
PE
S△PCF
S△PEF
=
CP
PE
,再利用等比性质,可得
S△BCF
S△BEF
=
CP
PE
,然后根据相似三角形的性质及三角形中位线定理即可得出
CP
PE
=
BC
EF
=2;
(2)如图(6),连结EF.由前面结论可知,
S△BCF
S△BEF
=
CP
PE
,又S△BCF=
1
n+1
S△ABC,那么S△ABF=
n
n+1
S△ABC,S△BCF=
1
n
S△ABF,S△BEF=
1
m+1
S△ABF,进而得出
CP
PE
=
m+1
n

(3)如图(7),利用同高不同底的三角形面积比等于底之比,可得S△BDP:S△ABD=DP:AD,S△CDP:S△ACD=DP:AD,再利用等比性质,可得S△BCP:S△ABC=PD:AD①,同理可得,S△ACP:S△ABC=PE:BE②,S△ABP:S△ABC=PF:CF③,①+②+③即可得出
PD
AD
+
PE
BE
+
PF
CF
=1.
解答:解:【探索与发现】如图(2),对于四边形ABCD,
S△ABD
S△BCD
=
OA
OC
的结论正确.理由如下:
过点A作AE⊥BD于点E,过点C作CF⊥BD于点F.
∵△ABD与△BCD同底不同高,
S△ABD
S△BCD
=
AE
CF

∵△AOE∽△COF,
OA
OC
=
AE
CF

S△ABD
S△BCD
=
OA
OC


【应用与综合】
如图(3),过点A作AM⊥BD于点M,过点C作CN⊥BD于点N.
∵△ABD与△BCD同底不同高,
S△ABD
S△BCD
=
AM
CN

∵△AME∽△CNE,
AE
CE
=
AM
CN

S△ABD
S△BCD
=
AE
CE

如图(4),过点A作AM⊥BE于点M,过点C作CN⊥BE于点N.
∵△ABD与△BCD同底不同高,
S△ABD
S△BCD
=
AM
CN

∵△AME∽△CNE,
AE
CE
=
AM
CN

S△ABD
S△BCD
=
AE
CE


【拓展与延伸】
(1)如图(5),连结EF.
S△BCP
S△BPE
=
CP
PE
S△PCF
S△PEF
=
CP
PE

S△BCP+S△PCF
S△BPE+S△PEF
=
CP
PE

S△BCF
S△BEF
=
CP
PE

∵E、F分别是△ABC两边AB、AC的中点,
∴EF∥BC,EF=
1
2
BC,
∴△BCP∽△FEP,
CP
PE
=
BC
EF
=2;
(2)如图(6),连结EF.
由前面结论可知,
S△BCF
S△BEF
=
CP
PE

∵△BCF与△ABF同高不同底,AF=nFC,
S△BCF
S△ABF
=
CF
AF
=
1
n

∴S△BCF=
1
n
S△ABF
∵△BEF与△ABF同高不同底,AE=mEB,
S△BEF
S△ABF
=
BE
AB
=
1
m+1

∴S△BEF=
1
m+1
S△ABF
S△BCF
S△BEF
=
1
n
S△ABF
1
m+1
S△ABF
=
m+1
n

CP
PE
=
m+1
n

(3)如图(7),
∵S△BDP:S△ABD=PD:AD,S△CDP:S△ACD=PD:AD,
∴(S△BDP+S△CDP):(S△ABD+S△ACD)=PD:AD,
∴S△BCP:S△ABC=PD:AD①,
同理S△ACP:S△ABC=PE:BE②,S△ABP:S△ABC=PF:CF③,
①+②+③,得(S△BCP+S△ACP+S△ABP):S△ABC=
PD
AD
+
PE
BE
+
PF
CF

∵S△BCP+S△ACP+S△ABP=S△ABC
PD
AD
+
PE
BE
+
PF
CF
=1.
故答案为=;=;2;
m+1
n
;1.
点评:本题是相似形综合题,考查了相似三角形的判定与性质,三角形的面积公式、等比性质,注意同底不同高的两个三角形面积比等于它们对应高的比,同高不同底的两个三角形面积比等于它们的底之比.
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