我們在研究“等腰三角形底邊上的任意一點到兩腰的距離和為定值”時,在△ABC中,AB=AC,點P為底邊BC上的任意一點,PD⊥AB于點D,PE⊥AC于點E,求證:PD PF是定值,在這個問題中,我們是如何找到這一定值的呢?
我們可以先将底邊BC上的任意一點P移動到特殊的位置,将點P移動到底邊的端點B處,這樣,點P、D都與點B重合,此時,PD=0,PE=BE,這樣PD PE=BE。
這也是特殊值法中的一種特殊位置法,也可以說是極限法。在特殊位置時,我們可以得到結論,該點到兩腰的距離之和等于腰上的高。那麼,對于底邊上的任意一點适用嗎?我們可以過點B作AC邊上的高BF,然後借助“等積法”來解決這一問題。即△ABC的面積為△ABP與△ACP的面積之和,可以得到AB×PD÷2 AC×PE÷2=AC×BF÷2,由于AB=AC,那麼可以得到:PD PE=BF(定值)。因此,可以得到結論:等腰三角形底邊上的任意一點到兩腰的距離和為定值,等于腰上的高。
利用該結論,我們可以解決哪些問題呢?
例題1:如圖,△ABC中,AB=AC=8,點P是BC邊上任意一點,PD⊥AB于點D,PE⊥AC于點E,且△ABC的面積是14,求PD PE的值.
分析:利用等面積法解決,可連接AP,由圖可得:S△ABC=S△ABP S△ACP,代入數值求解即可,如果記得結論的話,可以直接求出等腰三角形一腰上的高。
要注意的是,該三角形為等腰三角形,該點為底邊上的任意一點。當然,有些題目的背景圖可能不是直接的等腰三角形。
例題2:如圖,點P是矩形ABCD的邊AD上的一個動點,矩形的兩條邊AB、BC的長分别為6和8,過點P分别作AC和BD的垂線,垂足分别為E,F,則PE PF的值是多少?
分析:利用勾股定理列式求出AC,過點D作DH⊥AC于H,連接OP,根據△AOD的面積列方程得到PE PF=DH,再根據△ACD的面積列方程求出DH。
那麼,當該點不在底邊上,而在底邊上的延長線上呢?因此,我們在解題時,要注意題目中所給的條件,“線段”、“射線”、“直線”所得到的情況可能都不一樣。在底邊的延長線上,可能是在線段BC的延長線上,也可能在線段CB的延長線上,還需要分兩種情況進行讨論。
若點D是底邊CB延長線上的任意一點,DE⊥AB交AB的延長線于點E,DF⊥AC于點F,DE DF還為定值嗎?
若點D是底邊BC延長線上的任意一點,DE⊥AB于點E,DF⊥AC交AC的延長線于點F,DE DF還為定值嗎?
若點D是底邊BC延長線上的任意一點,DE⊥AB于點E,DF⊥AC交AC的延長線于點F,DE DF還為定值嗎?證明的方法與前面一樣,不再重複證明,得到的結論也一樣。
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