初中几何:巨难!利用三角形相似、求“动线段”长度比的最小值!

B站影视 日本电影 2025-04-09 11:57 2

摘要:①D为动点,AD与BD都是“动线段”(即其长度均不定),直接求比值AD:BD几无可能。最好是能将AD:BD转化另外一组线段比,且需满足:其中一条线段长度确定,另一条线段长度可变化。

图一

点D在等腰直角三角形ABC内,∠BDC=135°,求AD:BD最小值。

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分析:

①D为动点,AD与BD都是“动线段”(即其长度均不定),直接求比值AD:BD几无可能。最好是能将AD:BD转化另外一组线段比,且需满足:其中一条线段长度确定,另一条线段长度可变化。

②线段长度比值转化,常用的工具有:平行线段比、角平分线定理、三角形相似等,但前两者亦属于三角形相似范畴,故势必要构造相似三角形。

提示:三角形相似或切线定理

①作△BCD的外接圆,则∠BDC为弦BC的一侧圆周角,从而弦BC另一侧圆周角为180°-135°=45°,弦BC对应的圆心角为90°,故△BCD外接圆的圆心位于BC的垂直平分线上,且∠BOC=90°,即△BOC为等腰直角三角形。如图二

图二

②又知ABC为等腰三角形,故ACOB必为正方形,从而AB、AC均为△BCD外接圆的切线,且OA垂直BC。

③延长AD与△BCD外接圆相交于点E,由切线定理(或△ABD∽△ABE)可得AD:BD=AB:AE。如图三

图三

④注意到AB的长度固定(等腰直角三角形ABC的直角边、等于外接圆半径BO),求AB:AE的最小值,只需让点E跟随点D运动即可。当∠BDE=90°(即∠CDE=45°)时,BE为直径、其长度最大为2OB=2AB,如图四

图四

此时AD':BD'=AB:BE'的比值最小、等于1/2。

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来源:琼等闲

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