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- 2021-06-11 发布
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1.4
直角三角形的射影定理
理解射影定理,能应用射影定理解决简单几何问题.
1
.
所谓射影,就是正射影.其中,从一点向一条直线所引垂线的垂足,叫做这点在这条直线上的
_________
.一条线段的两个端点在一条直线上的正射影间的线段,叫做这条线段在直线上的
__________
.
2
.射影定理:直角三角形斜边上的高是两直角边在斜边上射影的
__________
;两直角边分别是它们在斜边上射影与斜边的
__________
.
1
.正射影 正射影
2
.比例中项 比例中项
如图所示,
AD
⊥
BC
,
EF
⊥
BC
,指出点
A
、
B
、
C
、
D
、
E
、
F
、
G
和线段
AB
、
AC
、
AF
、
FG
在直线
BC
上的射影.
解析:
由
AD
⊥
BC
,
EF
⊥
BC
可知:
A
在
BC
上的射影是点
D
;
B
在
BC
上的射影是点
B
,点
C
在
BC
上的射影是点
C
,点
D
在
BC
上的射影是点
D
,点
E
、
F
、
G
在
BC
上的射影都是点
E
;
AB
在
BC
上的射影是
DB
,
AC
在
BC
上的射影是
DC
,
AF
在
BC
上的射影是
DE
,
FG
在
BC
上的射影是点
E
.
如图所示,已知在
Rt△
ABC
中,∠
ACB
=
90°,
CD
⊥
AB
于点
D
,
DE
⊥
AC
于点
E
,
DF
⊥
BC
于点
F
.
求证:
AE
·
BF
·
AB
=
CD
3
.
分析:
分别在
Rt△
ABC
、
Rt△
ADC
、
Rt△
BDC
中运用射影定理,再将线段进行代换,就可以实现等积式的证明.
证明
:
∵在
Rt△
ABC
中,∠
ACB
=
90°
,
CD
⊥
AB
,
∴
CD
2
=
AD
·
BD
,∴
CD
4
=
AD
2
·
BD
2
.
又∵在
Rt△
ADC
中,
DE
⊥
AC
,在
Rt△
BDC
中,
DF
⊥
BC
,
∴
AD
2
=
AE
·
AC
,
BD
2
=
BF
·
BC
.
∴
CD
4
=
AE
·
BF
·
AC
·
BC
.
又∵
AC
·
BC
=
AB
·
CD
,
∴
CD
4
=
AE
·
BF
·
AB
·
CD
.
∴
AE
·
BF
·
AB
=
CD
3
.
如图所示,在
Rt△
ABC
中,∠
ACB
=
90°
,
BC
=
7.85
,斜边上的高
CD
=
5.67
,解这个直角三角形
(
边长保留
3
个有效数字,角度精确到
1′)
.
1
.下列命题正确的是
(
)
A
.所有的直角三角形都相似
B
.所有的等腰三角形都相似
C
.所有的等腰直角三角形都相似
D
.所有的有一个角为
30°
的等腰三角形都相似
C
2.
如图,在矩形
ABCD
中,
DE⊥AC,∠ADE= ∠CDE,
则∠
EDB=
(
C
)
A .22.5 ° B .30 °
C .45 ° D .60 °
B
C
C
B
7
.如图所示,四边形
ABCD
是矩形,∠
BEF
=
90°
,①②③④这四个三角形能相似的是
__________
.
8
.在△
ABC
中,
AC
⊥
BC
,
CD
⊥
AB
于点
D
,
AD
=
27
,
BD
=
3
,则
AC
=
______
,
BC
=
______
,
CD
=
______.
①③
9
.如图所示,在矩形
ABCD
中,
AB
=
a
,
BC
=
b
,
M
是
BC
的中点,
DE
⊥
AM
,
E
是垂足.求证:
DE
=
10
.如图所示,在
Rt△
ABC
中,∠
C
=
90°
,
CD
是
AB
上的高,已知
BD
=
4
,
AB
=
29
,试求出图中其他未知线段的长.
解析:
因为
BD
=
4
,
AB
=
29
,由直角三角形的射影定理有
BC
2
=
BD
·
AB
=
4
×
29
,即
BC
=
2 .
AD
=
AB
-
BD
=
29
-
4
=
25.
AC
2
=
AD
·
AB
=
25
×
29
,
AC
=
5 .
CD
2
=
BD
·
AD
=
4
×
25
,
CD
=
10.
答案:
AD
=
25
,
BC
=
2
,
AC
=
5
,
CD
=
10.
11.
如图,在
Rt△ABC
中,
CD
是斜边
AB
上的高,
DE
是在
Rt△BCD
斜边
BC
上的高,若
BE=6
,
CE=2,
求
AD
的长
.
解析:∵
CD⊥AB
,
∴△
BCD
为
Rt△
,
即∠
CDB=90°
,
∵
DE⊥BC.
由射影定理可知:
在
Rt△ABC
中,∠
ACB=90°
,
CD⊥AB
,
由射影定理可得:
=AD·BD
,
12
.一块直角三角形木板的一条直角边
AB
长为
1.5 m
,面积为
1.5 m
2
,要把它加工成一个面积最大的正方形桌面,甲、乙两位同学设计的加工方法分别如图
1
、
2
所示.那么哪位同学设计的加工方法符合要求?说说你的理由.
(
加工损耗忽略不计,计算结果中的分数可保留
)
解析:
由
AB
=
1.5 m
,
S
△
ABC
=
1.5 m
2
,得
BC
=
2 m.
如图
1
所示,若设甲设计的桌面边长为
x
m
,由
DE∥AB
,推出
Rt△
CDE
∽Rt△
CBA
,
13
.如图所示,已知
BD
、
CE
是△
ABC
的两条高,过点
D
的直线交
BC
和
BA
的延长线于点
G
、
H
,交
CE
于点
F
,且∠
H
=∠
BCF
.
求证:
GD
2
=
GF
·
GH
.
证明:
∵∠
H
=∠
BCE
,
CE
⊥
BH
,
∴△
BCE
∽△
BHG
.
∴∠
BEC
=∠
BGH
=
90°
,∴
HG
⊥
BC
.
∵
BD
⊥
AC
,在
Rt△
BCD
中,由射影定理得,
GD
2
=
BG
·
CG
. ①
∵∠
H
=∠
BCF
,∠
GFC
=∠
EFH
,
∴△
FCG
∽△
FHE
,∴∠
FGC
=∠
FEH
,
∴∠
FGC
=∠
BGH
=
90°
,
∴△
FCG
∽△
BHG
,∴ = ,
∴
BG
·
CG
=
GH
·
FG
. ②
由①②,得
GD
2
=
GH
·
FG
.
△
ACD
∽△
CBD
,有
AD
∶
CD
=
CD
∶
BD
,转化为等积式,即
CD
2
=
AD
·
BD
;
△
ACD
∽△
ABC
,有
AC
∶
AB
=
AD
∶
AC
,转化为等积式,即
AC
2
=
AB
·
AD
;
△
BCD
∽△
BAC
,有
BC
∶
BA
=
BD
∶
BC
,转化为等积式,即
BC
2
=
BA
·
BD
.
直角三角形的射影定理常作为工具用于证明和求值.如图三个直角三角形具有相似关系,于是
Rt△
ABC
的各条线段之间存在着比例关系.
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