第5讲
北京市初二数学竞赛专项训练
与平行线相关的几何结论:
一、线束定理:过一点的三条直线截两条平行线,截得的线段对应成比例.
如图所示,直线l1∥l2,过点O的三条直线分别交l1、l2于A、A?,B、B?,C、C?,求证ABBCAC. ??A?B?B?C?A?C?ABOBOA. ??A?B?OB?OA?BCOBACOA同理可证,. ??B?C?OB?A?C?OA?证明:因为AB∥A?B?,故
ABBCAC. ??A?B?B?C?A?C?特别地,当AB?BC时,有A?B??B?C?,反之亦然.
点评:平行线的这种性质易于理解和掌握,它的证明利用了平行线截线段成比例定理,但它不同于后者,定理只考虑两条平行线上被截得的线段之间的关系,且由一条平行线上被截得的两线段相等,立即可得另一条平行线上被截得的两线段也相等,这一结论是证明两线段相等或线段被平分的重要依据.平行线的这一性质还可推广到两条平行线被过一点的n条直线所截的情形,即“过一点的n(n?3,n?N)条直线截两条平行线,截得的线段对应成比例.”因为过一点的若干条直线叫作线束,故该定理叫作线束定理.
故
二、线段等式:
111??. xyz111??. xyzDBF如图所示,AB∥CD∥EF.若AB?x,CD?y,EF?z,则证明:由题意可得zz??1, xy111即??. xyzzAEzCE,?, ?yACxCA则
三、线段等式:EF?
AEC1?AB?CD. 1??1??
在梯形ABCD中,EF平行于两条底边,交BC和DA于EF,其中立EF?BEAF???,则有如下等式成ECFD1?AB?CD. 1??1??证明:由面积关系有:
S?ABF?S?BEC?S?FCD?S?ABE?S?BEC?S?ECD?S梯形ABCD?S?ABC?S?ACD?S?ABC?S?BCD
则由S?ABF?S?BEC?S?FCD?S?ABC?S?BCD
11111得到sin??AB?BF?sin??EF?BC?sin??CD?FC?sin??AB?BC?sin??CD?BC
22222(?为底边和腰BC的夹角)
所以AB?BF?EF?BC?CD?FC?AB?BC?CD?BC 即EF?BC?AB??BC?BF??CD??BC?CF?
CFBF1?AB?CD,即EF?AB?CD. BCBC1??1??这条关系式也可以通过平移梯形的腰,将梯形转化为三角形后用平行线截线段成比例定理证明.
可化简为EF?
板块一:线束定理
【例 1】 如图所示,已知D、E是?ABC的边AC、AB上的点,BD、CE交于O,AO的延长线交BC 于M.若DE∥BC,求证AM是?ABC的中线.
AENODBMC
【例 2】 如图所示,M、N分别是矩形的边AD、BC的中点,在CD 的延长线上取点P,PM交对角
线AC于Q,求证NM平分?PNQ.
PDCMQANB
【例 3】 如图所示,在?ABC中,D、E、F分别是AB、BC、AC的中点,DM、DN分别是?CDB和
求证PQ?CD. ?CDA的角平分线,MN交CD于O,EO、FO的延长线分别交AC、BC于Q、P,
AQNFOBPMECD
【例 4】 如图所示,H是?ABC的高AD上的任意一点,BH、CH分别交AC、AB于E、F,求证
?EDH??FDH.
AFHEBDC
【例 5】 如图所示,AD是?ABC的外接圆⊙O的直径,过D的切线交CB的延长线于P,PO 分别交AB、
AC于M、N,求证OM?ON.