初二數學:求線段間的長度比難嗎?學會這樣利用矩形性質快速求解

2021-01-18 陳老師初中數理化

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利用平行四邊形、矩形的判定性質計算線段長度的比值是初二數學的重要題型,本文就例題詳細解析這類題型的解題方法,希望能給初二學生的數學學習帶來幫助。

例題

如圖,將一張矩形紙片ABCD沿直線MN摺疊,使點C落在點A處,點D落在點E處,直線MN交BC於點M,交AD於點N,若△CMN的面積與△CDN的面積比為3:1,求MN/DN的值。

解題過程:

過點N作NF⊥BC於F

根據矩形的性質和題目中的條件:四邊形ABCD為矩形,則AD∥BC,∠D=∠BCD=90°;

根據平行線的性質和結論:AD∥BC,則∠ANM=∠CMN;

根據摺疊性質和題目中的條件:四邊形CMND沿MN摺疊至四邊形AMNE,則AM=CM,∠AMN=∠CMN;

根據結論:∠ANM=∠CMN,∠AMN=∠CMN,則∠ANM=∠AMN;

根據等角對等邊性質和結論:∠ANM=∠AMN,則AM=AN;

根據結論:AM=AN,AM=CM,則AN=CM;

根據平行四邊形的判定和結論:AD∥BC,AN=CM,則四邊形ANCM為平行四邊形;

根據平行四邊形的性質和結論:四邊形ANCM為平行四邊形,則AM=CN;

根據結論:AM=CN,AM=CM,則CM=CN;

根據題目的條件:NF⊥BC,則∠CFN=90°;

根據矩形的判定和結論:∠D=∠BCD=∠CFN=90°,則四邊形NFCD為矩形;

根據矩形的性質和結論:四邊形NFCD為矩形,則NF=CD,DN=CF;

根據三角形的面積公式和結論:NF⊥BC,∠D=90°,NF=CD,S△CMN=CM*NF/2,S△CDN=DN*CD/2,S△CMN/S△CDN=3:1,則S△CMN/S△CDN=CM/DN=3/1;

設DN=a

根據結論:CM/DN=3/1,DN=a,DN=CF,則CM=3a,CF=a;

根據勾股定理和結論:∠D=90°,CM=3a,CF=a,則CD=2√2a;

根據結論:CM=3a,CF=a,CD=2√2a,NF=CD,則MF=CM-CF=2a,NF=2√2a;

根據勾股定理和結論:NF⊥BC,MF=CM-CF=2a,NF=2√2a,則MN=2√3a;

根據結論:MN=2√3a,DN=a,則MN/DN=2√3。

結語

解決本題的關鍵是根據條件、摺疊和矩形性質得到角度間的等量關係,證明到平行四邊形,利用平行四邊形性質得到線段間的等量關係,再添加輔助線構造出三角形的高,利用三角形面積公式和比值得到線段間的比值,再根據勾股定理就可以求得題目需要的值。

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