平行线分线段成比例
讲解
把尺子横着放在三角形里,就出现了本章出场率最高的图形:DE ∥ BC。平行带来同位角相等,同位角相等带来相似,相似带来三组比值同时等于同一个 k——拖动截线,三个比一起动。
注意两套读法:AD/DB = AE/EC 是「上段比下段」,AD/AB = AE/AC 是「上段比全长」。两套都对,但一套题里不能混用——求 DB 时用第一套(AD/DB),求 AB 时用第二套(AD/AB),拿错分母是最常见的丢分点。
- DE ∥ BC ⇒ AD/DB = AE/EC 且 AD/AB = AE/AC = DE/BC
- A 型:△ADE ∽ △ABC,相似比 = AD/AB
- X 型:直线 AD、AE 交于 A,B、C 与 D、E 分居 A 两侧,△ADE ∽ △ABC(对应关系要重排)
- 由 DE ∥ EF ∥ BC 还能推出中间平行线也成比例(三平行模型)
X 型的识别口诀:看到「两条线交出 X,上下各横着一条平行线」,立刻想到两个三角形共享顶点、反向相似。对顶角相等给了第一对等角,平行给第二对,AA 判定自然成立——它是下一节判定定理的最小应用场景。
现实里能做什么
手机支架与伸缩晾衣杆的几何原理
伸缩晾衣杆、剪刀式升降台、手机折叠支架里都藏着 X 型:几根杆用铰链连成交叉状,撑开角度变化时,所有交叉点的位置按同一比例移动——因为交叉结构里到处是「交于一点 + 平行杆」的 X 型相似。设计师算好一组比例,整个机构的每一级升降高度就都确定了。
知识要点
- 平行 → 成比例:DE ∥ BC ⇒ AD/DB = AE/EC(上比下)也 = AD/AB = AE/AC(上比全)
- A 型:D、E 在 AB、AC 内部,△ADE ∽ △ABC(同向)
- X 型(8 字型):两条直线交于一点,平行线在交点两侧,△ADE 与 △ABC 反向相似
- 反过来也成立:截得的线段对应成比例 ⇒ 两直线平行(这是证平行的比例版工具)
典型例题(点击展开题解)
例 1△ABC 中,D、E 分别在 AB、AC 上,DE ∥ BC。AD = 4,…
△ABC 中,D、E 分别在 AB、AC 上,DE ∥ BC。AD = 4,DB = 6,AE = 3,求 EC 和 DE : BC。
- DE ∥ BC,用 A 型基本比例(上段比下段):AD/DB = AE/EC
- 代入求 EC:4/6 = 3/EC ⇒ EC = 4.5
- 求 DE : BC 用「上段比全长」(同一套里别混):DE/BC = AD/AB = 4/(4+6) = 2/5
EC = 4.5,DE : BC = 2 : 5。注意两套比例的用途:求「另一段」用上比下,求「平行线段」用上比全。
例 2线段 AB、CD 相交于点 O,AC ∥ BD。已知 OA = 2,OD =…
线段 AB、CD 相交于点 O,AC ∥ BD。已知 OA = 2,OD = 6,OC = 3,AC = 4.5。求证 △AOC ∽ △DOB,并求 OB 与 BD 的长。
- 对顶角相等 + 平行线的同位角相等,两角对应相等:∠AOC = ∠DOB(对顶角),∠OAC = ∠ODB(AC∥BD 的内错角)
- AA 判定成立(X 型基本图形):△AOC ∽ △DOB
- 排对应:O 对 O,A 对 D,C 对 B,所以 OA 对 OD、OC 对 OB、AC 对 DB:OA/OD = OC/OB = AC/DB
- 先求 OB:2/6 = 3/OB ⇒ OB = 9
- 再求 BD:2/6 = 4.5/BD ⇒ BD = 13.5
- 核对第三组比:OA/OD 与 AC/DB 一致(2/6 = 4.5/13.5 = 1/3 ✓),比例自洽。
△AOC ∽ △DOB(AA),OB = 9,BD = 13.5。X 型的对应关系是「交叉」的:交点两侧的线段互相对应(OA↔OD、OC↔OB),写对应前先画交叉箭头。