问题引入
两条平行线段的两端交叉连线,交点会把图形切成两个三角形,形状像一个"8"字。
它和之前学的「八字模型」长得像,但结论完全不同:八字模型讲的是角度的和,这里讲的是边的比——因为这两个三角形是相似的。
动态观察
拖动上下两条平行线上的四个端点,观察交点 O 与两个三角形。
- 拖动 A、B(上边)与 C、D(下边),改变两条平行线段的长度与位置。
- 盯住侧栏的 AO ÷ CO、BO ÷ DO、AB ÷ CD 三行读数,看它们是否始终相等。
- 留意交点 O 的位置:它把两条交叉线各自分成两段,两段的比与上下底之比一致。
规律发现
因为 AB ∥ CD,所以 △AOB ∽ △COD:
AB ∥ CD,AC 与 BD 交于 O。若 AO = 2、CO = 4、AB = 3,则 CD 等于多少?
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由 △AOB ∽ △COD 得 AB : CD = AO : CO = 2 : 4 = 1 : 2。所以 CD = 2 × AB = 6。
原理解释
两组角分别相等:
- ∠AOB = ∠COD:它们是对顶角;
- ∠OAB = ∠OCD:因为 AB ∥ CD,AC 是截线,这两个角是内错角。
于是 △AOB ∽ △COD,对应关系是 A ↔ C、O ↔ O、B ↔ D,比例式为 AO : CO = BO : DO = AB : CD。
AB ∥ CD,AC 与 BD 交于 O。若 AO = 3、CO = 6、BO = 2,则 DO 等于多少?(只填数字)
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由 AO : CO = BO : DO 得 3 : 6 = 2 : DO,即 DO = 6 × 2 ÷ 3 = 4。
例题应用
八字型相似常与梯形一起出现:梯形的两条对角线把梯形分成四个三角形,其中上下两个(贴着两底的)就是八字型相似。
- 确认两条线平行(或由矩形、梯形、平行四边形给出平行)。
- 找到交叉的两条线与交点 O。
- 按 A ↔ C、B ↔ D 的对应关系写比例式。
- 代入已知量求未知线段;若题目给的是面积,记得用相似比的平方。
八字型相似(AB ∥ CD,AC 与 BD 交于 O)中,正确的比例式是哪个?
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对应关系是 A ↔ C、B ↔ D,所以 AO 对应 CO、BO 对应 DO,比例式为 AO : CO = BO : DO = AB : CD。写成 AO : DO 就把对应关系配错了。
互动练习
判定 △AOB ∽ △COD 时,用到的两组等角分别来自?
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∠AOB 与 ∠COD 是对顶角;∠OAB 与 ∠OCD 是 AB ∥ CD 被直线 AC 截得的内错角。两组角分别相等即得相似。注意这里用的是内错角,而非同位角(同位角更多出现在 A 字型里)。
在本单元的画板上,把上边线段拖得比下边短很多,观察交点 O 更靠近哪一边,并解释原因。
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参考结论:O 更靠近短的那条线段。因为 AO : CO = AB : CD,若 AB < CD,则 AO < CO,即 O 到 A 的距离小于到 C 的距离,所以 O 偏向短边一侧。当两条线段一样长(AB = CD)时,AO = CO、BO = DO,O 恰好在两条连线的中点处——这也是平行四边形对角线互相平分的图形。