等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)

我们在研究“等腰三角形底边上的任意一点到两腰的距离和为定值”时,在△ABC中,AB=AC,点P为底边BC上的任意一点,PD⊥AB于点D,PE⊥AC于点E,求证:PD PF是定值,在这个问题中,我们是如何找到这一定值的呢?

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(1)

我们可以先将底边BC上的任意一点P移动到特殊的位置,将点P移动到底边的端点B处,这样,点P、D都与点B重合,此时,PD=0,PE=BE,这样PD PE=BE。

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(2)

这也是特殊值法中的一种特殊位置法,也可以说是极限法。在特殊位置时,我们可以得到结论,该点到两腰的距离之和等于腰上的高。那么,对于底边上的任意一点适用吗?我们可以过点B作AC边上的高BF,然后借助“等积法”来解决这一问题。即△ABC的面积为△ABP与△ACP的面积之和,可以得到AB×PD÷2 AC×PE÷2=AC×BF÷2,由于AB=AC,那么可以得到:PD PE=BF(定值)。因此,可以得到结论:等腰三角形底边上的任意一点到两腰的距离和为定值,等于腰上的高。

利用该结论,我们可以解决哪些问题呢?

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(3)

例题1:如图,△ABC中,AB=AC=8,点P是BC边上任意一点,PD⊥AB于点D,PE⊥AC于点E,且△ABC的面积是14,求PD PE的值.

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(4)

分析:利用等面积法解决,可连接AP,由图可得:S△ABC=S△ABP S△ACP,代入数值求解即可,如果记得结论的话,可以直接求出等腰三角形一腰上的高。

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(5)

要注意的是,该三角形为等腰三角形,该点为底边上的任意一点。当然,有些题目的背景图可能不是直接的等腰三角形。

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(6)

例题2:如图,点P是矩形ABCD的边AD上的一个动点,矩形的两条边AB、BC的长分别为6和8,过点P分别作AC和BD的垂线,垂足分别为E,F,则PE PF的值是多少?

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(7)

分析:利用勾股定理列式求出AC,过点D作DH⊥AC于H,连接OP,根据△AOD的面积列方程得到PE PF=DH,再根据△ACD的面积列方程求出DH。

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(8)

那么,当该点不在底边上,而在底边上的延长线上呢?因此,我们在解题时,要注意题目中所给的条件,“线段”、“射线”、“直线”所得到的情况可能都不一样。在底边的延长线上,可能是在线段BC的延长线上,也可能在线段CB的延长线上,还需要分两种情况进行讨论。

若点D是底边CB延长线上的任意一点,DE⊥AB交AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,DE DF还为定值吗?

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(9)

若点D是底边BC延长线上的任意一点,DE⊥AB于点E,DF⊥AC交AC的延长线于点F,DE DF还为定值吗?

等腰三角形底边上任意一点到两腰(等腰三角形底边上任意一点)(10)

若点D是底边BC延长线上的任意一点,DE⊥AB于点E,DF⊥AC交AC的延长线于点F,DE DF还为定值吗?证明的方法与前面一样,不再重复证明,得到的结论也一样。

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