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相似三角形定理

时间:2020-12-05 14:12:37

  一、平行线截比例线段定理

20201205135539.png

  设 ADE 为任何三角形,而线段BC 平行于 DE,则 AB/BD = AC/CE,

  要证明这个定理,画线段BF 平行于 AE 来形成平行四边形BCEF:

20201205135631.png

  三角形 ABC 和 BDF 有相等的角,所以是相似三角形(为什么?去相似三角形的判定 AA 的部分。)

  边AB 对应边BD,边AC 对应边BF,所以 AB/BD = AC/BF而且 BF = CE所以 AB/BD = AC/CE,

  角平分线定理

20201205135806.png

  设 ABC 为任何三角形,而AD 平分角BAC,则 AB/BD = AC/DC

  要证明这个定理,可以这样标记三角形:

20201205135907.png

  角BAD = 角DAC = x°,角ADB = y°,角ADC = (180 - y)°,

  在三角形 ABD上运正弦定理sin x°/BD = sin y°/AB,所以 AB × sin x° = BD × sin y°,

  所以:

  AB/BD = sin y°/sin x°,AB/BD = sin y°/sin x°,

  在三角形 ACD上运用正弦定理:sin x°/DC = sin(180 - y)°/AC,所以 AC × sin x° = DC × sin(180 - y)°,所以 AC/DC = sin(180 - y)°/sin x°,因为 sin(180 - y)° = sin y°,所以:AC/DC = sin y°/sin x°, AC/DC = sin y°/sin x°  AB/BD = sin y°/sin x° 拼合:AC/DC = sin y°/sin x° = AB/BD,所以 AB/BD = AC/DC

  如果三角形ABC 是等腰三角形,三角形ABD 和 ACD 便全等三角形

20201205140442.png

  结果是一样的:AB/BD = AC/DC

  三、面积与相似,若相似三角形的边比例是 x:y,则它们的面积比例是 x2:y2

  例子:这两个相似三角形的边比例是 2:1(一个三角形的边是另一个的两个倍):

20201205140722.png

  那么它们的面积呢?如果我们多画三条线,答案就浅而易见:

20201205140756.png

  我们可以看到可以有四个小三角形放在大三角形里,因此,如果长度是两倍,面积便是四倍,面积的比是 4:1,4:1 也可以写成 22:1,

 

  一般情况:

20201205141014.png

  三角形ABC 和 PQR 是相似的,它们的边比例是 x:y

  我们可以用求非直角三角形的面积页面里的公式来求面积,

ABC 的面积 = ½bc sin A

PQR 的面积 = ½qr sin P

  三角形长度的比是 x:y

q/b = y/x,所以 q = by/x

r/c = y/x,所以 r = cy/x

  因为是相似三角形,所以角A 和 P 相等:A = P

  现在来计算:

三角形PQR 的面积   ½qr sin P
     
代入 "q = by/x"、"r = cy/x"、"P=A":   ½(by/x)(cy/x) sin A
     
拼合 (by/x) 和 (cy/x):   ½(bycy/xx) sin A
简化:   ½(bcy2/x2) sin A
重排:   y2/x2 × ½(bc) sin A
     
就是:   y2/x2 × 三角形ABC 的面积

   重排后得到的比例是:三角形ABC 的面积:三角形PQR 的面积 = x2 : y2

 

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