三角形角平分線分線段成比例的幾種證明

2021-01-20 初中數學學習空間


       我們知道,三角形中有三種比較重要的線段,分別是三角形的高、三角形的中線、三角形的角平分線。今天我們來討論一下三角形的角平分線分線段成比例的問題,在相似中,我們學了平行線分線段成比例定理:

兩條直線被一組平行線所截,所得的對應線段成比例

由此可以得到:

平行於三角形一邊的直線截其他兩邊(或兩邊的延長線),所得的對應線段成比例。

即如下圖所示的「A」字型和「8」字型:

即:由DE∥BC可知AD/DB=AE/EC、

      由FH∥GN可知FM/MN=HM/MG

下面利用構造這兩個模型來證明三角形的角平分線分線段成比例

如圖:AD平分∠BAC,交BC於點D

求證:AB/AC=BD/DC

      【方法一:構造「8」字型】

過點C作AB的平行線,交AD的延長線於點E

證明(要點):由AD平分∠BAC及AB∥CE推出AC=CE,再根據輔助線作的AB∥CE得到BD/DC=AB/CE,最後等量代換CE換AC即可

【方法二:構造「A」字型】

過點C作AD的平行線,交BA的延長線於點E

證明(要點):由AD平分∠BAC及AD∥CE推出AC=AE,再根據輔助線作的AD∥CE得到BD/DC=AB/AE,最後等量代換AE換AC即可

【方法三:利用面積法】

分別過點A、點D作BC、AB、AC的垂線,垂足為點F、E、G

由△ABD和△ADC有公共高AF,所以△ABD的面積:△ADC的面積=BD:DC,又因為AD平分∠BAC,所以DE=DG (角平分線上的點到角兩邊的距離相等),所以△ABD的面積:△ADC的面積=AB:AC,所以AB:AC=BD:DC。

【實戰演練

已知:如圖,△ABC中,∠A=2∠B,CD平分∠ACB,AB=7,CB=12

求AD的長。

證明要點如下:

延長BA至E,使AE=AC,連接CE,

∵∠A=2∠B    AE=AC

∴∠E=∠B

∴CB=CE=12

又∵∠E=∠E    ∠ECA=∠B

∴△ECA∽△EBC

∴EC/EB=EA/EC

∴AE=AC=9

最後利用前面講的三角形角平分線分線段成比例:AC/CB=AD/DB即可求出AD的長為3.


圖文:魏文杰    

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