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一道课本习题的探究与应用:

时间:2019-01-17 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  原题:如图1,直线l1∥l2,△ABC与△DBC的面积相等吗?你还可以画出一些与△ABC面积相等的三角形吗?(人教版八年级下册第十九章《四边形》   习题19.1第8题)
  认真研究本题可以得到以下两个命题:
  命题:如图1,若直线l1∥l2,则S△ABC
  =S△DBC.
  逆命题:如图2,若S△ABC=S△DBC,则有直线l1∥l2
  图1图2
  
  证明:
  如图2,过点A、D作AE⊥BC,DF⊥BC,S△ABC
  =12BC?AE,S△DBC
  =12BC?DF.因为l1∥l2,所以AE
  
  =DF.所以S△ABC=S△DBC,命题1成立.
  如图2,因为S△ABC
  =S△DBC=12BC?AE
  
  =12BC?DF,所以AE=DF.
  又因为AE⊥BC,DF⊥BC,所以四边形AEFD是平行四边形,所以
  l1∥l2.命题2成立.
  应用:
  1.确定点的个数
  例1已知:在正方形网格中,每个小格都是边长为1的正方形,A、B两点在小方格的顶点上,如图3所示,点C也在小方格的顶点上,且以A、B、C为顶点的三角形面积为1,则点C的个数为()
  (A) 3个(B) 4个
  (C) 5个(D) 6个
  分析:
  因为S△ABC=1,AB=2,所以高为
  2.
  利用同底等高三角形面积相等,如图可以找到6个.故选(D).
  图3图4
  
  
  2.求图形面积
  例2已知:如图4,直角梯形ABCD中,DC∥AB,AB=8,BC⊥AB,BC=4,DC=5.求图中阴影部分面积.
  解:连AC,因为DC∥AB,所以S△ADC=
  S△DCE.
  所以S阴影=S△ABC
  =12
  ×8×4=16.
  3.证明定理
  利用同底等高面积相等可以证明一些重要定理,例如三角形中位线定理,梯形中位线定理,平行线分线段成比例定理等.下面以平行线分线段成比例定理为例给出证明.
  
  例4有一块形状如图6所示的耕地,兄弟4人要把它平均分成四等份,请你设计一种方法,把它分成所需要的份数.
  作法:连AD、DB,过E作EM∥DA交BA延长线于点M,连DM交AE于点P.过点C作CN∥
  
  BD交AB延长线于点N,连DN交BC于点Q,取MN的四等分点M1、M2、M3,连DM1、DM2、DM3,即分为四等份.
  证明:因为
  ME∥AQ,CN∥BD
  所以S△EPD=S△MPA,S△DCQ
  =S△BQN
  所以S△MDN=S原图形
  所以DM1、DM2、DM3四等分耕地面积.
  5.证面积相等
  图7
  
  
  例5如图7,点E是平行四边形ABCD的边AB延长线上一点,DE交BC于点F.求证:
  S△ABF
  =S△EFC.
  证明:连BD
  因为四边形ABCD是平行四边形
  所以AD∥BC,AB∥CD,S△ABF=S△BDF
  
  ,S△BCD=S△ECD
  所以S△BCD-S△EDC=
  S△ECD-S△FCD
  所以S△BDF=S△EFC,
  所以S△ABF=S△
  EFC.
  6.判断点的存在性
  图8
  
  
  例6如图8,抛物线y=ax2+bx+c的顶点为D(1,4),交x轴于点A(3,0),交y轴于点C.试探究在抛物线y=ax2+bx+c上是否存在除点D以外的点E,使得△ACE与△ACD的面积相等?若存在
  ,请求出此时点E 的坐标,若不存在,请说明理由.
  分析:
  △ACE与△ACD同底,可利用两平行线间同底等高面积相等,如果过点D与直线AC平行的直线与抛物线有另一交点,则点E存在,否则不存在.
  解:过点D作直线AC的平行线DM,由D(1,4)、A(3,0)可知抛物线解析式为:y=-x2+2x+3,则C(0,3),直线AC解析式为y=-x+3,直线DM解析式为y=-x+5,解方程-x+5=-x2+2x+3,得x=1或x=2.所以存在点E的坐标为(2,3)
  
  7.证明两直线平行
  例7如图9,点M、N在反比例函数y=
  
  
  
  kx(k>0)的图象上,过点M作ME⊥y轴,过点N作NF⊥x轴,垂足分别为E、F.试证明MN∥EF.若改变点M、N的位置,如图9(2)所示,试判断MN与EF是否平行.
  图9
  
  证明:连结MF、NE.设点M的坐标为(x1,y1),点N的坐标为
  (x2,y2),
  因为点M、N在反比例函数y=
  
  kx(k>0)的图象上,
  所以x1y1=k,x2y2=k.
  因为ME⊥y轴,NF⊥x轴,
  所以OE=y1,OF=x2,
  所以S△EFM
  =12x1?y1=
  12k,
  S△EFN
  =12x2?y2=
  12
  k.
  S△EFM
  =S△EFN.
  所以MN∥EF.
  同理可证MN∥EF.(略)

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