问题背景

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(1)

如上图,讲这样的图形称为“燕尾三角形”。“燕尾三角形”往往与比例线段结合起来进行考察。要证明线段间的比例关系,往往可以联想“三角形的一边平行线”,即通过作平行线的方式,构造“A”或“X”型基本图形(往往是2组基本图形),从而借助中间比或相等的线段达到转化的的目的。

图中共有6个点,过这6个点作对边的平行线,共有12种可能,但不是每一种方法都可以进行证明,在证明的过程中存在着“试错”的可能性,下面就对这道题进行系统地的分析。

01

解法分析

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(2)

通过对已知、求证以及图形进行分析,我们可以发现题目中已知的等量关系是AD=CD,对于求证的比例线段:AE:BE和CF:BF,在添加平行线后尽量不要割裂原有的线段,因此综合以上的考量,一共有5种辅助线的添加方式:①过点A作BC的平行线;②过点B作EF的平行线;③过点B作AC的平行线;④过点C作AB的平行线;⑤过点C作EF的平行线。

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(3)

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(4)

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(5)

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(6)

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(7)

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(8)

02

问题变式

已知两组等量关系,求第三组线段比

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(9)

解法分析:本题已知的的是BD=2CD,M为AD的中点,需要寻找AE:AC的值,为了充分题目中已知的比例关系,尽量保证AE:AC线段的“完整性”,可以采取以下的方法进行平行线的添加,从而构造2组基本图形:

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(10)

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(11)

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(12)

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(13)

解法分析:本题已知的是AM:BM和CN:BN间的数量关系,要求BO:DO的值,仅仅构造一组平行是无法达成的,因此可以过点A和点C分别作MN的平行线,通过3次利用基本图形,进行问题解决。

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(14)

03

综合应用

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(15)

解法分析:本题的第一问是建立函数关系,由于已知了AP、BP、CE的长度,因此可以通过过点A作BC的平行线构造2个X型基本图形,从而建立函数关系。

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(16)

解法分析:本题的第二问是求证线段间的比例关系,首先根据题意画出图形:

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(17)

根据分析可以发现根据现有的图形只能得到PD:DE=PF:FB,却无法搭建与PM和ME间的数量关系,因此联想延长PM和EB交于N,重新构造一个A型图,此时问题就转化为由MD//EN,得PM:MN=PD:DE,如何证明MN=ME。借助图中的“线束模型”,即可得到B为NE中点。

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(18)

线束模型

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(19)

最后对于证明BM⊥MN可以采取以下两种方法:

三角形中分线的特征(燕尾三角形中平行线的构造解析)(20)

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