燕尾定理(平面三角形的定理)

在三角形ABC中,AD,BE,CF相交于同一点O,有S△AOB∶S△AOC=BD∶CDS△AOB∶S△COB=AE∶CES△BOC∶S△AOC=BF∶AF因此图类似燕尾而得名。是五大模型之一,是一个关于平面三角形的定理,俗称燕尾定理。

燕尾定理(平面三角形的定理)

证明

证法1

下面的是第一种方法:利用分比性质(若a÷b=c÷d,则(a-b)÷b=(c-d)÷d,b≠0,d≠0,)。

注:∵(a-b)÷b=a÷b-b÷b=a÷b-1,(c-d)÷d=c÷d-d÷d=c÷d-1,a/b=c/d。

∴(a-b)÷b=(c-d)÷d。

∵△ABD与△ACD同高。

∴S△ABD:S△ACD=BD:CD。

同理,S△OBD:S△OCD=BD:CD。

利用分比性质,得。

S△ABD-S△OBD:S△ACD-S△OCD=BD:CD。

即S△AOB:S△AOC=BD:CD。

命题得证。(由此可得:若X:Y=a:b,X1:Y1=a:b;则(X±X1):(Y±Y1)=a:b.其中Y、Y1≠0,Y≠Y1且Y-≠Y1)。

证法2

下面的是第二种方法:相似三角形法。

已知:△ABC的两条中线AD、CF相交于点O,连接并延长BO,交AC于点E。

求证:AE=CE证明:

过点O作MN∥BC,,交AB于点M,AC于点N;

过点O作PQ∥AB,交BC于点P,交AC于点Q。

∵MN∥BC。

∴△AMO∽△ABD,△ANO∽△ACD。

∴MO:BD=AO:AD,NO:CD=AO:AD。

∴MO:BD=NO:CD。

∵AD是△ABC的一条中线。

∴BD=CD。

∴MO=NO。

∵PQ∥AB。

∴△CPO∽△CBF,△CQO∽△CAF。

∴PO:BF=CO:CF,QO:AF=CO:CF。

∴PO:BF=QO:AF。

∵CF是△ABC的一条中线。

∴AF=BF。

∴PO=QO。

∵MO=NO,∠MOP=∠NOQ,PO=QO。

∴△MOP≌△NOQ(SAS)。

∴∠MPO=∠NQO。

∴MP∥AC(内错角相等,两条直线平行)。

∴△BMR∽△BAE(R为MP与BO的交点),△BPR∽△BCE。

∴MR:AE=BR:BE,PR:CE=BR:BE。

∴MR:AE=PR:CE。

∵MN∥BC,PQ∥AB。

∴四边形BMOP是平行四边形。

∴MR=PR(平行四边形的对角线互相平分)。

∴AE=CE。

命题得证。

推广

四边形ABCD(不一定是凸四边形),设AC,BD相交于E则有BE:DE=S△ABC:S△ADC。

证明:∵S△ABC=S△ABE+S△BEC。

S△ADC=S△AED+S△CED。

又∵S△ABE:S△AED=S△BEC:S△CED=BE:ED(∵高相等)。

∴S△ABE+S△BEC:S△AED+S△CED=S△ABC:S△ADC=BE:ED。

此定理是面积法最重要的定理之一。

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