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L2:应用分析

解直角三角形及其应用 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 利用相似三角形对应边成比例的性质,建立未知量与已知量之间的等量关系,从而求解几何图形中的线段长度或比例。

从哪来 它建立在3. 相似三角形的性质之上。

为什么 相似三角形的本质是形状相同但大小不同,这意味着它们的对应边长之间存在固定的缩放比例(相似比)。 如果两个三角形相似,那么任意一对对应边的比值都相等。 在几何应用中,我们往往无法直接测量某些线段(如河宽、塔高),但可以通过构造或识别出包含这些线段的相似三角形,利用“对应边之比等于相似比”这一刚性约束,将未知的长度转化为已知长度的代数方程。 这就是“应用分析”的核心逻辑:从几何形状的特征(相似)提取代数关系(比例),进而解决度量问题。

【代数思维型学生】** **核心逻辑:列方程法** 1. **识别
在图中找出两个相似三角形(通常标记为 $\triangle ABC \sim \triangle DEF$)。 2. 对应:严格写出对应顶点的顺序,确保对应边找对(如 $AB$ 对应 $DE$,$BC$ 对应 $EF$)。 3. 建模:设未知线段为 $x$,根据“对应边成比例”列出分式方程 $\frac{a}{b} = \frac{x}{c}$。 4. 求解:解方程得出 $x$。 *注意:强调字母顺序的重要性,避免对应边错位。*
【直观视觉型学生】** **核心逻辑:缩放模型法** 1. **想象
把小三角形看作是大三角形“缩小”或“放大”后的版本。 2. 找比例:先找出一组两边都已知长度的对应边,算出“缩放倍数”(相似比 $k$)。 3. 应用:用这个倍数去乘或除另一组对应边中已知的边,得到未知边。 *口诀:大比小等于大比小,或者 小 $\times$ 倍数 $=$ 大。*
【逻辑推导型学生】** **核心逻辑:平行线截割法** 1. **溯源
大多数相似应用题源于“平行线截三角形两边(或延长线)”。 2. 判定:看到平行线($DE \parallel BC$),立刻反应出 $\triangle ADE \sim \triangle ABC$。 3. 性质:直接引用推论“平行于三角形一边的直线截其他两边,所得三角形与原三角形相似”,进而使用比例性质。 *重点:强化“平行 $\rightarrow$ 相似 $\rightarrow$ 比例”的思维链条。*
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练一道
基础题
如图,在 $\triangle ABC$ 中,$D, E$ 分别在 $AB, AC$ 上,且 $DE \parallel BC$。已知 $AD=3, DB=5, AE=4$,求 $EC$ 的长。
变式
如图,在 $\triangle ABC$ 中,$D$ 在 $AB$ 上,$E$ 在 $AC$ 上,且 $\angle ADE = \angle C$。已知 $AD=4, AB=6, AE=5$,求 $AC$ 的长。
看解答过程
1. 因为 $DE \parallel BC$,所以 $\triangle ADE \sim \triangle ABC$。 2. 根据相似三角形对应边成比例,有 $\frac{AD}{AB} = \frac{AE}{AC}$。 3. 计算 $AB = AD + DB = 3 + 5 = 8$。 4. 设 $EC = x$,则 $AC = AE + EC = 4 + x$。 5. 代入比例式:$\frac{3}{8} = \frac{4}{4+x}$。 6. 交叉相乘:$3(4+x) = 32 \Rightarrow 12 + 3x = 32 \Rightarrow 3x = 20 \Rightarrow x = \frac{20}{3}$。 7. 所以 $EC = \frac{20}{3}$。
试试手自己判
检测题
在 $\triangle ABC$ 中,$D$ 是 $AB$ 上一点,$E$ 是 $AC$ 上一点,且 $DE$ 不平行于 $BC$。已知 $\angle AED = \angle B$,$AD=2, AB=5, AE=3$。求 $AC$ 的长。
看答案和判分标准
答案:$AC = \frac{15}{2} = 7.5$
判对标准:
1. 正确判定相似三角形为 $\triangle ADE \sim \triangle ACB$(顶点顺序正确,$D$ 对应 $C$,$E$ 对应 $B$)。
2. 正确列出比例式 $\frac{AD}{AC} = \frac{AE}{AB}$。
3. 代入数值计算正确:$\frac{2}{AC} = \frac{3}{5} \Rightarrow AC = \frac{10}{3}$? 等等,让我重新检查一下变式题的逻辑和这道检测题。

*自我修正检查*:
在检测题中:$\angle AED = \angle B$。
$\triangle ADE$ 和 $\triangle ACB$:
$\angle A$ 公共。
$\angle AED = \angle B$。
所以 $\triangle ADE \sim \triangle ACB$。
对应边:
$AD$ (对 $\angle AED$) 对应 $AC$ (对 $\angle B$)? 不对。
在 $\triangle ADE$ 中,$AD$ 是 $\angle AED$ 的对边吗?不是,$AD$ 是 $\angle AED$ 的邻边,$DE$ 是对边。
让我们看顶点:
$A \leftrightarrow A$
$E \leftrightarrow B$ (因为 $\angle AED = \angle B$)
$D \leftrightarrow C$ (剩下的角)
所以 $\triangle AED \sim \triangle ABC$。
对应边比例:
$\frac{AE}{AB} = \frac{AD}{AC} = \frac{ED}{BC}$
代入数据:
$\frac{3}{5} = \frac{2}{AC}$
$3 \cdot AC = 10$
$AC = \frac{10}{3}$

*再次检查变式题*:
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