直角三角形的射影定理
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三角形射影定理几何证明射影就是正投影,从一点到过顶点垂线垂线的垂足,叫做这点在这条直线上的正投影。
一条线段的两个端点在一条直线上的正投影之间的线段,叫做这条线段在这直线上的正投影,即射影定理。
直角三角形射影定理直角三角形射影定理):直角三角形中,斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项。
每一条直角边是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项。
公式如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD是斜边BC上的高,则有射影定理如下:(1)(AD)2=BD·DC,(2)(AB)2=BD·BC ,(3)(AC)2=CD·BC 。
证明:在△BAD与△ACD中,∠B+∠C =90°,∠DAC+∠C=90°,∴∠B=∠DAC,又∵∠BDA=∠ADC=90°,∴△BAD∽△ACD相似,∴AD/BD=CD/AD,即(AD)^2=B D·DC。
其余类似可证。
注:由上述射影定理还可以证明勾股定理。
由公式(2)+(3)得:(AB)2+(AC)2=BD·BC+CD·BC =(B D+CD)·BC=(BC)2即(AB)2+(AC)2=(BC)2。
任意三角形射影定理任意三角形射影定理又称“第一余弦定理”:设⊿ABC的三边是a、b、c,它们所对的角分别是A、B、C,则有a=b·cosC+c·cosB,b=c·cosA+a·cosC,c=a·cosB+b·cosA。
注:以“a=b·cosC+c·cosB”为例,b、c 在a上的射影分别为b·cosC、c·cosB,故名射影定理。
证明1:设点A在直线BC上的射影为点D,则AB、AC在直线BC上的射影分别为B D、CD,且BD=c·cosB,CD=b·cosC,∴a=BD+CD=b·cosC+c·cosB. 同理可证其余。
射影定理前⾔在初中和⾼中阶段,我们接触和使⽤的射影定理有以下两种形式。
射影定理1直⾓三⾓形射影定理,⼜叫欧⼏⾥德(Euclid)定理,其内容:直⾓三⾓形中,斜边上的⾼是两直⾓边在斜边上射影的⽐例中项。
每⼀条直⾓边是这条直⾓边在斜边上的射影和斜边的⽐例中项。
符号语⾔:如图,Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AD 是斜边BC上的⾼,则有射影定理如下:➊AD^2=BD\cdot DC➋AB^2=BD\cdot BC➌AC^2=CD\cdot BC证明:这主要是由相似三⾓形来推出的,例如,证明AD^2=BD\cdot DC ,在\triangle BAD 与\triangle ACD 中,∠B=∠DAC ,∠BDA=∠ADC=90°,故\triangle BAD\sim\triangle ACD ,所以 \cfrac{AD}{BD}=\cfrac{CD}{AD},所以得到,AD^2=BD\cdot DC . 其余仿此证明;注:由上述射影定理还可以证明勾股定理。
⽐如由公式➋+➌得到,AB^2+AC^2=BD\cdot BC+CD\cdot BC=(BD+CD)BC=BC^2,即AB^2+AC^2=BC^2,这就是勾股定理的结论。
射影定理2任意三⾓形,⼜称“第⼀余弦定理”,其内容为:三⾓形的任意⼀边的长等于其他两边在这条边上的射影之和。
符号语⾔:设\triangle ABC 的三边是a 、b 、c ,它们所对的⾓分别是A 、B 、C ,则有:➊a =b\cdot\cos C +c\cdot\cos B➋b =c\cdot\cos A +a\cdot\cos C➌c =a\cdot\cos B +b\cdot\cos A[证法1]:设点C 在直线AB 上的射影为点D ,则AC 、BC 在直线AB 上的射影分别为AD 、BD ,且AD=b\cdot\cos A ,BD=a\cdot\cos B ,故c=AD+BD=b\cdot\cos a +a\cdot\cos B . 同理可证其余。
三角形的射影定理
三角形的射影定理(也称为三角形的面积定理)是几何学中一个
基本的定理,描述了三角形的三个顶点位置以及对应边长之间的关系。
该定理可以用于计算三角形的面积、周长、角度等。
射影定理的表述如下:如果一个三角形的三个顶点分别为A、B、C,且AB、AC、BC为边长,则有以下关系:
在直角三角形ABD中,点D的射影是线段AD。
在直角三角形ABC中,点C的射影是线段BC。
在直角三角形ACD中,点D的射影是线段CD。
这个定理可以拓展到n个顶点的三角形,即对于n个顶点的三角形,每个顶点的射影都可以表示为线段n。
射影定理的实际应用非常广泛,例如可以用来计算三角形的面积,求解三角形中的角度问题,以及推导其他几何定理等。
拓展:
除了直角三角形之外,其他形状的三角形也可以使用射影定理进
行计算。
例如,如果一个等边三角形的三个顶点分别为A、B、C,则点C的射影是线段AB。
如果一个等腰三角形的三个顶点分别为A、B、C,则点C的射影是线段AC。
如果一个等边/等角三角形的三个顶点分别为A、B、C,则点C的射影是线段BC。
直角三角形射影定理证明全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:直角三角形射影定理,也称为锐角三角形的射影定理,是解决三角形中高度、中线、中位线等特殊线段长度之间关系的一个重要定理。
这个定理的证明过程相对比较简单,但需要通过严谨的推理和几何知识的运用来完成。
下面我们将详细说明关于直角三角形射影定理的证明过程。
我们先来说明三角形的射影定理的定义:在一个直角三角形ABC 中,假设AD是BC边的高,BD是BC的中线,CD是BC的中位线,那么有以下关系成立:AD²=BD×CD。
证明如下:首先我们利用勾股定理得到直角三角形ABC中的三条边长度关系。
假设AB=c,BC=a,AC=b。
在三角形ABC中,根据勾股定理可得:AC² = AB² + BC²b² = c² + a²下面我们来分别研究BD和CD的长度。
我们来研究BD的长度。
根据三角形中线的性质可得:BD = 1/2 * BCBD = 1/2 * aBD = a/2接着,我们来研究CD的长度。
根据三角形中位线的性质可得:CD² = 1/2 * AC² + 1/2 * AB² - 1/4 * BC²CD² = 1/2 * b² + 1/2 * c² - 1/4 * a²CD² = 1/2 * (c² + a²) - 1/4 * a²CD² = 1/2 * (b²) - 1/4 * a²CD² = 1/2 * b² - 1/4 * a²通过严谨的推理和几何知识的运用,我们成功证明了直角三角形射影定理成立:在一个直角三角形ABC中,假设AD是BC边的高,BD是BC的中线,CD是BC的中位线,那么有AD²=BD×CD的关系成立。
直角三角形的射影定理
学习目标:
了解射影的概念,掌握射影定理,会用射影定理解决简单问题。
学习过程:
一、学习准备——什么叫“射影”
1.如图,太阳光垂直于l 照在A 点,留在直线l 上的影子应是点'A ,线段AB 留在MN 上的影子是线段''B A .
定义:过线段AB 的两个端点分别作直线l 的垂线,垂足'A ,'B 之间的线段''B A 叫做线段AB 在直线l 上的正射影,简称射影.
随堂练习一:
1.如图:CD 是直角三角形ABC 的斜边AB 上的高, 顶点C 在斜边AB 上的射影是:______, 直角边AC 在斜边AB 上的射影是:______, 直角边BC 在斜边AB 上的射影是:______.
2.画出图中各线段在直线MN 上的射影.
二、学习新知——“射影定理”
1.已知:如图,︒=∠90ACB ,AB CD ⊥于D .
(1) 图中有几对相似三角形?可写出几组比例式?
(2) 观察第(1)题的结果,有几个带有比例中项的比例式?
(3) 由上可得到哪些等积式? 能否用一句话概括叙述这几个比例中项的表达式?
2.直角三角形的射影定理:
直角三角形斜边上的高是 的比例中项; 两直角边分别是 的比例中项. 请同学们自己写出已知条件并证明. 已知: 求证: 证明:
M
N
A
D
C
几何语言:
∵︒=∠90ACB ,AB CD ⊥
∴
三、巩固新知——“射影定理”的使用
例1 已知:ABC Rt ∆中,︒=∠90C ,AB CD ⊥于D . ⑴若6=AD ,24=BD ,求CD ,AC ,BC ;
⑵若4=AC ,3=BC , 求BD ,DA ,CD ;
⑶若23=
AD ,2
5
=AC ,求AB ,BC ,CD .
随堂练习二:
1.如图,︒=∠90ACB ,AB CD ⊥于D ,已知6=AD ,4=BD ,则图中其他线段的长 CD =_______,AB =________,AC =_______,BC =_________.
2.如图,已知︒=∠90BAC ,BC AD ⊥于D , 4=AB ,6=AC . 求BD 、DC 的长.
注意:①要用射影定理需有直角三角形,有斜边上的高线.
②射影定理的每一个乘积式中,含有三条线段,需已知其中两条,通过方程就可以求出第三条.
③在解题过程中,要注意和勾股定理联系起来,要注意选择适当的简便方法.
D
C B A
例2 如图,在ABC ∆中,BC AD ⊥于D ,AB DE ⊥于E ,AC DF ⊥于F .
求证:AC AF AB AE •=•.
拓展 如图,CD 是ABC ∆的高,CB DF CA DE ⊥⊥,.
求证:CEF ∆∽CBA ∆.
随堂练习三:
1.如图,在ABC Rt ∆中,︒=∠90ACB ,AB CD ⊥,BC DE ⊥. 求证:BC CE BD AD •=•.
2.如图,ABC ∆中,顶点C 在AB 边上的射影为D ,且BD AD CD •=2
. 求证:ABC ∆是直角三角形.
B
A
四、课堂练习
1.在ABC Rt ∆中,︒=∠90BAC ,AD BC ⊥于点D ,若34AC AB =,则BD
CD
=( ) A.34 B.43 C.169 D.916
2.ABC ∆中,︒=∠90A ,BC AD ⊥于点D ,6=AD ,12=BD , 则CD= ,AC= ,22
:AB AC = .
3.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=,CD AB ⊥,6=AC ,6.3=AD , 则BC = .
4.已知,ABC ∆中,90ACB ∠=,CD AB ⊥于D .(1)若8=AD ,2=BD ,求AC 的长.(2)若12=AC ,16=BC ,求CD 、AD 的长.
5.如图所示,在ABC ∆中,90ACB ∠=,AM 是BC 边的中线,AM CN ⊥于N 点,连接BN ,求证:AM MN BM •=2
.
C
B
五、课后作业
班级 姓名
1.如图,︒=∠90ACB ,AB CD ⊥于D ,3=AD ,2=BD ,
则BC AC :的值是 ( ) A .3:2 B .9:4 C .3:2 D .2:3
2.在ABC ∆中,︒=∠90ACB ,AB CD ⊥交AB 于点D ,若9=AD cm ,4=BD cm 则AC 的值为 ( ) A .13cm B .13cm C .132cm D .133cm
3.CD 是ABC Rt ∆斜边上的高,
⑴已知9=AD ,6=CD ,求BD ,BC ;
⑵已知25=AB ,15=BC , 求BD ,CD .
4.设AD 是ABC Rt ∆斜边BC 上的高,且60=AC ,45=AB , 求 AD ,BD ,CD .
5.在ABC ∆中,90BAC ∠=,AD 是斜边上的高,DE 是ABD ∆的高,
且5=AC ,2=CD ,求 DE .
6.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=,CD AB ⊥于点D ,CE 平分BCD ∠
求证:AB AD AE •=2 .
7.如图,︒=∠=∠90C B ,BAD ∠,ADC ∠的平分线AE 、DE 交于BC 上一点
E ,AD E
F ⊥于F ,求证:2EF AB DC =•.
8.已知:在ABC Rt ∆中,90ACB ∠=,CD AB ⊥于点D ,E 是AC 上一点,BE CF ⊥于F ,求证:BFD ∆∽BAE ∆.
9如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=,CD AB ⊥于点D ,延长CA 到E ,使CA EA =,连接BE ,DE ,求证:BE AE AB DE •=•.
E
A
B
B
E。