23.利用全等三角形面积相等可以解决与图形面积相关的问题.
【初步感知】
如图①所示,在$\triangle ABC$中,AP为中线,过点B作$BM\perp AP$于点M,过点C作$CN\perp AP$交AP的延长线于点N.在PA的延长线上取一点Q,连接BQ,使$\angle Q= \angle CAN$.
(1)填空:$S_{\triangle BMP}$
(2)求证$\triangle QBM\cong \triangle ACN$.
(3)试说明:$S_{\triangle QBM}= S_{\triangle BPM}+S_{\triangle ACP}$.
【拓展应用】
(4)如图②所示,在$\triangle ABC$中,$\angle BAC$是钝角,点D在边BC上,$AB= AD$.点E在边AC上,点F在边CA的延长线上,$\angle BAF>\angle DAE$,$\angle BFA= \angle AED= \angle BAD$.若$BD= 2DC$,$\triangle ABD$的面积是12,求$\triangle ABF与\triangle CDE$面积的和.

【初步感知】
如图①所示,在$\triangle ABC$中,AP为中线,过点B作$BM\perp AP$于点M,过点C作$CN\perp AP$交AP的延长线于点N.在PA的延长线上取一点Q,连接BQ,使$\angle Q= \angle CAN$.
(1)填空:$S_{\triangle BMP}$
=
$S_{\triangle CNP}$.(填“>”“<”或“=”)(2)求证$\triangle QBM\cong \triangle ACN$.
证明:∵BM⊥AP,CN⊥AP,
∴∠QMB=∠ANC=90°,
∵∠Q=∠CAN,
∵AP为△ABC中线,
∴BP=CP,
在△BMP和△CNP中,
∠BMP=∠CNP=90°,
∠BPM=∠CPN,
BP=CP,
∴△BMP≌△CNP(AAS),
∴BM=CN,
在△QBM和△ACN中,
∠Q=∠CAN,
∠QMB=∠ANC,
BM=CN,
∴△QBM≌△ACN(AAS)
∴∠QMB=∠ANC=90°,
∵∠Q=∠CAN,
∵AP为△ABC中线,
∴BP=CP,
在△BMP和△CNP中,
∠BMP=∠CNP=90°,
∠BPM=∠CPN,
BP=CP,
∴△BMP≌△CNP(AAS),
∴BM=CN,
在△QBM和△ACN中,
∠Q=∠CAN,
∠QMB=∠ANC,
BM=CN,
∴△QBM≌△ACN(AAS)
(3)试说明:$S_{\triangle QBM}= S_{\triangle BPM}+S_{\triangle ACP}$.
∵△BMP≌△CNP,
∴S△BMP=S△CNP,
∵△QBM≌△ACN,
∴S△QBM=S△ACN,
∵S△ACN=S△ACP+S△CNP,
∴S△QBM=S△ACP+S△BMP
∴S△BMP=S△CNP,
∵△QBM≌△ACN,
∴S△QBM=S△ACN,
∵S△ACN=S△ACP+S△CNP,
∴S△QBM=S△ACP+S△BMP
【拓展应用】
(4)如图②所示,在$\triangle ABC$中,$\angle BAC$是钝角,点D在边BC上,$AB= AD$.点E在边AC上,点F在边CA的延长线上,$\angle BAF>\angle DAE$,$\angle BFA= \angle AED= \angle BAD$.若$BD= 2DC$,$\triangle ABD$的面积是12,求$\triangle ABF与\triangle CDE$面积的和.
12
答案
(1) =
(2) 证明:∵BM⊥AP,CN⊥AP,
∴∠QMB=∠ANC=90°,
∵∠Q=∠CAN,
∵AP为△ABC中线,
∴BP=CP,
在△BMP和△CNP中,
∠BMP=∠CNP=90°,
∠BPM=∠CPN,
BP=CP,
∴△BMP≌△CNP(AAS),
∴BM=CN,
在△QBM和△ACN中,
∠Q=∠CAN,
∠QMB=∠ANC,
BM=CN,
∴△QBM≌△ACN(AAS)
(3) ∵△BMP≌△CNP,
∴S△BMP=S△CNP,
∵△QBM≌△ACN,
∴S△QBM=S△ACN,
∵S△ACN=S△ACP+S△CNP,
∴S△QBM=S△ACP+S△BMP
(4) 12
(2) 证明:∵BM⊥AP,CN⊥AP,
∴∠QMB=∠ANC=90°,
∵∠Q=∠CAN,
∵AP为△ABC中线,
∴BP=CP,
在△BMP和△CNP中,
∠BMP=∠CNP=90°,
∠BPM=∠CPN,
BP=CP,
∴△BMP≌△CNP(AAS),
∴BM=CN,
在△QBM和△ACN中,
∠Q=∠CAN,
∠QMB=∠ANC,
BM=CN,
∴△QBM≌△ACN(AAS)
(3) ∵△BMP≌△CNP,
∴S△BMP=S△CNP,
∵△QBM≌△ACN,
∴S△QBM=S△ACN,
∵S△ACN=S△ACP+S△CNP,
∴S△QBM=S△ACP+S△BMP
(4) 12
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