文/于 濤 胡尊巖
數(shù)學(xué)思想是對數(shù)學(xué)內(nèi)容進一步提煉和概括,是對數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)認(rèn)識.下面把相似中常用的數(shù)學(xué)思想歸納如下.
例 1 如圖1,在△ABC中,EF∥BC,AB=3AE,若S四邊形BCFE=16,則S△ABC=( ).
A.16 B.18 C.20 D.24
解析:∵EF∥BC,∴△AEF∽△ABC,
∵AB=3AE,∴ AE∶AB=1∶3,
∴S△AEF∶S△ABC=1∶9,
設(shè)S△AEF=x,
∵S四邊形BCFE=16,∴,
圖1
解得x=2,∴S△ABC=18. 選B.
例2如圖2,△ABC中,∠ACB=90°,,AC=12,將△ABC繞點C順時針旋轉(zhuǎn)90°得到△A′B′C,P為線段A′B′上的動點,以點P為圓心,PA′長為半徑作⊙P,當(dāng)⊙P與△ABC的邊相切時,⊙P的半徑為_____.
解析:如圖2,當(dāng)⊙P與直線AC相切于點Q時,連接PQ.
圖2
設(shè)BC=5x,則AB=13x,
∴AB2-BC2=AC2,
(13x)2-(5x)2=122,
∴x=1,
∴AB=13,BC=5.
設(shè)PQ=PA′=r,
∵PQ∥CA′,
如圖3,當(dāng)⊙P與AB相切于點T時,易證A′,B′,T共線,
∵△A′BT∽△ABC,
圖3
例3為了測量豎直旗桿AB的高度,某綜合實踐小組在地面D處豎直放置標(biāo)桿CD,并在地面上水平放置平面鏡E,使得B,E,D在同一水平線上,如圖4所示.該小組在標(biāo)桿的F處通過平面鏡E恰好觀測到旗桿頂A(此時∠AEB=∠FED),測得旗桿頂A的仰角為39.3°,平面鏡E的俯角為45°,F(xiàn)D=1.8米,問旗桿AB的高度約為多少米?(結(jié)果保留整數(shù))(參考數(shù)據(jù):tan39.3°≈0.82,tan84.3°≈10.02)
解析:如圖4,∵FM//BD,
∴∠FED=∠MFE=45°,
∵∠DEF=∠BEA,∴∠AEB=45°,∴∠FEA=90°,
∵∠FDE=∠ABE=90°,∴△FDE∽△ABE,
圖4
在Rt△FEA中,∠AFE=∠MFE+∠MFA=45°+39.3°=84.3°,tan84.3°=,,∴AB=1.8×10.02≈18.
例4如圖5,平行于BC的直線DE把△ABC分成面積相等的兩部分,則的值為( ).
圖5
解析:∵DE∥BC,
選C.
例 5如圖6,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=8,AC=6.若動點D從點B出發(fā),沿線段BA運動到點A為止,運動速度為每秒2個單位長度.過點D作DE∥BC交AC于點E,設(shè)動點D運動的時間為x秒,AE的長為y.
(1)求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出自變量x的取值范圍;
(2)求△BDE的面積S與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(3)當(dāng)x為何值時,△BDE的面積S有最大值,最大值為多少?
解析:(1)∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,
∴當(dāng)x=2時,S有最大值,且最大值為6.
圖6