模型

A 字型相似:平行线截出的相似三角形

在三角形中作一条与底边平行的线段,截出的小三角形与原三角形相似,三组对应边成比例,面积比等于相似比的平方。

问题引入

在三角形里画一条与底边平行的线段,就截出一个"小三角形"。它与原来的大三角形形状完全一样,只是大小不同——这就是最基础的相似图形,叫 A 字型。

它的价值在于:只要看到平行,就能立刻写出三组比例式。

动态观察

拖动底边上的滑点 D,DE 会自动保持与 BC 平行(E 是它与 AC 的交点)。

A 字型相似
  1. 拖动 D 在 AB 上移动,观察 DE 是否始终与 BC 平行。
  2. 盯住侧栏的 AD ÷ AB、AE ÷ AC、DE ÷ BC 三行读数,看它们是否始终相等。
  3. 再对照 面积比 与 DE ÷ BC,找出两者之间的关系。

规律发现

因为 DE ∥ BC,所以 △ADE ∽ △ABC,对应边成比例:

AD : AB = AE : AC = DE : BC

设这个比值为 k(相似比),则面积比是它的平方:

S△ADE : S△ABC = k²

在 △ABC 中,DE ∥ BC,且 AD : DB = 2 : 1。△ADE 与 △ABC 的相似比是多少?

  • A2 : 3
  • B4 : 9
  • C2 : 5
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AD : DB = 2 : 1,所以 AD : AB = 2 : 3。由 DE ∥ BC 得 △ADE ∽ △ABC,相似比 k = AD : AB = 2 : 3。注意不要直接用 2 : 1 当相似比。

原理解释

相似来自两角对应相等:

  • ∠A 是公共角;
  • 因为 DE ∥ BC,同位角相等,所以 ∠ADE = ∠ABC。

两个角分别相等,所以 △ADE ∽ △ABC,于是对应边成比例。面积比则是:

  • △ADE 与 △ABC 的对应边之比为 k;
  • 面积比等于对应边之比的平方,即 k²(可以用"底 × 高"理解:底和高都按 k 缩小,面积就按 k² 缩小)。

在 △ABC 中,DE ∥ BC,AD : AB = 1 : 2。若 S△ADE = 1,则 S△ABC 等于多少?(只填数字)

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相似比 k = 1 : 2,面积比 = k² = 1 : 4。已知 S△ADE = 1,所以 S△ABC = 4。

例题应用

A 字型最常见的用法是已知一组比值,推出其他比值或长度。

  1. 先确认图形中有平行线(或能推出平行),得到 A 字型。
  2. 写出对应关系:小三角形的顶点依次对应大三角形的顶点。
  3. 列出比例式,把已知量代进去。
  4. 若题目问面积,记得平方;若问面积比反求边比,记得开方。

在 △ABC 中,DE ∥ BC,AD : AB = 1 : 3。△ADE 与 △ABC 的面积比是多少?

  • A1 : 3
  • B1 : 9
  • C1 : 6
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相似比 k = 1 : 3,面积比 = k² = 1 : 9。若题干给的是面积比,则相似比要开方得到 1 : 3。

互动练习

由 DE ∥ BC 推出 △ADE ∽ △ABC,用到的等角是哪一组?

  • A∠ADE = ∠ABC
  • B∠ADE = ∠ACB
  • C∠AED = ∠ABC
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DE ∥ BC,AB 是截线,∠ADE 与 ∠ABC 是同位角,所以相等;再配合公共角 ∠A,两个角分别相等即得相似。注意 ∠ADE 对应的是 ∠ABC(不是 ∠ACB),对应关系不能错位。

在本单元的画板上,把 D 拖到 AB 的中点,观察此时 E 在哪里、DE 与 BC 有什么关系。这与你之前学过的哪个定理一致?

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参考结论:D 在中点时 AD : AB = 1 : 2,由 AE : AC = 1 : 2 知 E 也是 AC 的中点,此时 DE 就是中位线,它平行于 BC 且等于 BC 的一半——正是「三角形中位线定理」。这说明中位线定理其实是 A 字型相似在 k = ½ 时的特例。

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