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平行线分线段成比例定理的再证明

2015-09-06吴博韬赵倩锐

中学数学杂志(初中版) 2015年1期
关键词:平行线过点比值

吴博韬 赵倩锐

平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线所得的线段对应成比例.

图1已知:如图1,l1∥l2∥l3,l4、l5分别交l1、l2、l3于A、B、C与D、E、F点.

求证:ABBC=DEEF.

在讲授这个定理时,老师采用的是从特殊到一般的方法进行证明,即把ABBC的比值分为正整数、分数、无理数三种情况,结合平行线等分线段定理给予证明.特别是当ABBC的比值为无理数时,采用近似值,利用逼近法进行描述性说明该定理成立.但是这种方法并非严格意义上的证明,老师说可以采用面积法巧妙证明.

课后经过认真思考与探究,发现了该定理的又一种证明方法.现利用两点间的距离公式证明如下,以供同学们参考.

图2证明 设l4,l5与l2不垂直,过点B作l6,使l6⊥l2,平移直线l5,使l5过点B,交l1于点M,交l3于点N.如图2,以点B为原点,l2为横轴,l6为纵轴建立直角坐标系.

由平移的性质,可知:MB=DE,BN=EF.

设直线的解析式为

l1:y=m(m>0),

l3:y=n(n<0),

l4:y=ax(a>0),

l5:y=bx(b<0)(a,b,m,n为常数),

所以M(mb,m),A(ma,m)C(na,n),N(nb,n),所以MBBN=(0-mb)2+(m-0)2(nb-0)2+(0-n)2=m2b2+m2n2b2+n2=1b2+1·|m|1b2+1·|n|=-mn,

ABBC=(ma-0)2+(m-0)2(0-na)2+(0-n)2=m2a2+m2n2a2+n2=

-mn.

所以MBBN=ABBC,所以ABBC=DEEF.

(若l4,l5与l2垂直,上述方法依然适用.)

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