在學(xué)習(xí)相似三角形時,課本特別強調(diào):“表示兩個三角形相似要把對應(yīng)頂點的字母寫在對應(yīng)的位置上.”也就是說,我們要重視相似三角形中的對應(yīng)關(guān)系.但是,在解決三角形相似的一些實際問題時,有不少同學(xué)往往會忽略這一點.下面三題的問題就出在這里.
例1S老師提出了這樣一道思考題:如圖1,梯形ABCD中,AD∥BC,對角線AC、BD相交于點O,試問△AOB與△DOC是否相似?
Z同學(xué)對此題作了如下解答:
答:△AOB∽△DOC.理由:因為AD∥BC,所以△AOD∽△BOC,所以 = ,所以 = .又因為∠AOB=∠DOC,所以△AOB∽△DOC.
你認為該同學(xué)的解答是否正確?并說明理由.
分析表面看來,這個同學(xué)的解答好像是沒有問題的,但事實上△AOB與△DOC不一定相似,問題出在哪里呢?仔細推敲他的解答過程,由AD∥BC,可知∠DAO=∠BCO,∠ADO=∠CBO,那么這兩個相似三角形的三組對應(yīng)頂點應(yīng)分別為A與C,D與B,O與O,則Z同學(xué)的解答中“△AOD∽△BOC”的正確寫法為:△AOD∽△COB.從而此相似三角形的對應(yīng)邊成比例的比例式應(yīng)為: = .觀察此比例式可知,成比例的四條線段不能構(gòu)成△AOB與△DOC的對應(yīng)邊.因此,不能判定△AOB與△DOC相似.由此可知,該同學(xué)的解答不正確.
例2一個鋼筋三角架的三邊長分別是20cm、50cm、60cm,現(xiàn)要再做一個與其相似的鋼筋三角架,而只有長30cm和50cm的兩根鋼筋,要求以其中的一根為一邊,從另一根上截下兩段(允許有余料)作為另兩邊,則此鋼筋三角架三邊所有可能的長度為.
錯解將50cm的鋼筋截成兩段,并設(shè)被截成的兩段的長分別為xcm和ycm.
因為要做的一個鋼筋三角架與原鋼筋三角架相似,則根據(jù)相似三角形的對應(yīng)邊成比例,可得 = = .解之,得x=10,y=25.所以此鋼筋三角架的三邊的長分別為10cm、25cm、30cm.
分析解決此題的關(guān)鍵是運用相似三角形的對應(yīng)邊成比例,求截得的兩邊的長.而此題中邊的對應(yīng)關(guān)系顯然具有不確定性,因此,確定邊的對應(yīng)關(guān)系又是解決這個問題的前提條件和關(guān)鍵,錯解就是忽略了這一點.
正解以30cm的鋼筋為一邊時,設(shè)另兩邊的長分別為xcm、ycm.因要做的一個鋼筋三角架與原鋼筋三角架相似,則根據(jù)邊的對應(yīng)關(guān)系,可得比例式 = = 或 = = 或 = = .解之,得x=75,y=90(不滿足x+y≤50,舍去)或x=12,y=36或x=10,y=25.
以50cm的鋼筋為一邊時,設(shè)另兩邊的長分別為xcm、ycm,則x+y
≤30<50,兩邊之和小于第三邊,不能構(gòu)成三角形.
因此,此鋼筋三角架三邊的長分別為12cm、30cm、36cm或10cm、25cm、30cm.
例3如圖2所示,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6cm,點P沿AB邊從點A開始向點B以2cm/s的速度移動,點Q沿DA邊從點D開始向點A以1cm/s的速度移動.如果P、Q同時出發(fā),用t(秒)表示移動的時間(0≤t≤6),試問:t為何值時,以點Q、A、P為頂點的三角形與△ABC相似?
錯解當△QAP與△ABC相似時,有 = , 即 = , 解之, 得t=1.2.
答:t為1.2秒時,以點Q、A、P為頂點的三角形與△ABC相似.
分析由題意,知∠QAP=∠B=90°,要求“以點Q、A、P為頂點的三角形與△ABC相似”,另一組對應(yīng)角尚不明確,故需分類討論.
因為∠QAP=∠B=90°,故
(1)當∠AQP=∠BAC時,有Rt△AQP∽Rt△BAC,得 = ,即 = ,解之,得t=1.2;
(2)當∠AQP=∠BCA時,有Rt△AQP∽Rt△BCA,可得 = , 即 = ,解之,得t=3.
答:t為1.2秒或3秒時,以點Q、A、P為頂點的三角形與△ABC相似.
重視相似三角形中的對應(yīng)關(guān)系,注意對“對應(yīng)”的理解,一方面能使我們易于分清相似三角形中對應(yīng)的邊和角,另一方面還能使我們進一步理清實際問題中對應(yīng)的各種可能.
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文