初三数学等腰三角形中的一个重要命题江苏张玉娟1
命题的提出命题:等腰三角形底边上任意一点与两腰的距离和等于一腰上的高
如图,已知中,,P是底边BC上任意一点,,E、F为垂足,BH为AC腰的高
求证:图1图2图3由于中,可能为直角、锐角、钝角,因此可画出三种图形,如上图1,2,3
命题的证明下面就锐角三角形情形给出证明
证明:方法1如图4,过点P作四边形PEHK为矩形,而从而推得图4方法2:如图5,用面积法证,连AP图5又即可见用面积法来证更简洁,当为钝角三角形或直角三角形时也可以用类似方法证得结论成立
这个性质不仅在单独的等腰三角形中可以应用,也可以贯穿于其他图形中,下面举例来说明
命题的应用例1
在矩形ABCD中,,P是BC上任意一点,且,E、F分别为垂足,则PE+PF的值为()A
解析:如图6,过点B作,垂足H,由矩形性质可知,所以P为等腰底边上一点,有
即(选A)图6例2
如图7,正方形ABCD,边长为1,P为BC上一点,于点E,于点F
图7解析:由正方形性质可知,,因P为等腰底边上一点,根据命题结论,有
可见,只要找出图中隐藏的等腰三角形,就可把问题转化为前面命题所揭示的性质,就可解决问题
命题的拓展这性质在等腰三角形中提出,在等边三角形中具有怎样的情况
拓展1若点P为等边三角形一边上一点,设点P到三边AB,AC,BC的距离分别为的高为h,如图8,此时,,根据命题结论有,即
图8若点P为等边三角形内一点,如图9,
也可得结论图9若点P为等边三角形外一点,如图10,,得到结论,
由此可知,在等边三角形中,设O为其中心,O到一边的距离为,显然,就有结论
图10在正方形中呢
若点P为正边形ABCD内任一点,点O为正方形的中心,O到一边的距离为,P点到AB、BC、CD、DA各边的距离为,如图11,有结论
图11若点P为正五边形ABCDE内任