A字模型:平行线截出的相似三角形

A字模型指三角形中一条边的平行线截出的小三角形与原三角形相似,对应边成比例,形如字母 A。它是相似三角形应用中最基础的图形,也是中位线定理的母体。

结构:△ABC\triangle ABC 中,DD 在 ABAB 上、EE 在 ACAC 上,DE∥BCDE \parallel BC,小三角形 △ADE\triangle ADE 套在原三角形内,形如字母 A。

标准形:DE∥BCDE \parallel BC(D∈ABD \in AB,E∈ACE \in AC),则 △ADE∼△ABC\triangle ADE \sim \triangle ABC,ADAB=AEAC=DEBC\frac{AD}{AB}=\frac{AE}{AC}=\frac{DE}{BC}。

适用前提与边界条件

  1. 截线必须平行于第三边,否则相似不成立
  2. 对应顶点必须对齐:AA 对 AA、DD 对 BB、EE 对 CC,错位比例全错

求解策略

  1. 认平行:找到或证明 DE∥BCDE \parallel BC
  2. 对顶点:A→AA \to A,D→BD \to B,E→CE \to C,按序写比例
  3. 定比例:用 ADAB\frac{AD}{AB}(不是 ADDB\frac{AD}{DB})作相似比统一换算
  4. 升面积:面积比等于相似比的平方

模型结构

中, 在 上、 在 上,且 。小三角形 与原三角形共顶点 、方向相同,一大一小套成字母「A」。图中 、 恰为中点,即为中位线特例。

ABCDE
DE∥BC,△ADE∽△ABC,形如字母 A

核心结论与推导

结论:,。

证明:由 ,同位角 ,,又 公共,故 AA 相似成立,对应边成比例。

这也等价于平行线分线段成比例定理:,与相似比 可互推,注意分母不同。

典例精析

例:如图,,,,,求 。

解:相似比 ,故 。

点评:易错点是把 直接当相似比算出 ——相似比的分母必须是整边 。

常见变式

  1. 中位线特例:、 为中点时 ,是三角形中位线定理的内容。
  2. 梯形化 A 字:延长梯形两腰至相交,两底与交点构成 A 字。
  3. 多重 A 字:多条平行线层层截割,各小三角形两两相似,比例逐级传递。

对比与联系

模型图形特征相似比来源
A 字模型平行线同侧套叠
8 字模型平行线对顶两侧
一线三等角模型等角顶点共线由等角触发的 AA

正例与反例

✅ 正例

  • DE∥BCDE \parallel BC,AD:AB=1:2AD:AB=1:2,则 DE:BC=1:2DE:BC=1:2,S△ADE:S△ABC=1:4S_{\triangle ADE}:S_{\triangle ABC}=1:4

❌ 反例

  • AD:DB=1:1AD:DB=1:1 时误判 DE:BC=1:1DE:BC=1:1:正确的是 AD:AB=1:2AD:AB=1:2,DE=12BCDE=\frac{1}{2}BC

高频误解与考试易错

  • 把 ADDB\frac{AD}{DB} 当相似比:相似比是 ADAB\frac{AD}{AB},分母是整条边而非截下的一段
  • 平行条件用而不证:题目只说「DEDE 是截线」时必须先证或已知 DE∥BCDE \parallel BC
  • 面积比忘平方:S△ADE:S△ABCS_{\triangle ADE} : S_{\triangle ABC} 等于相似比的平方,不是相似比本身

常见问题

A 字模型的相似怎么证?
由 DE∥BCDE \parallel BC 得同位角 ∠ADE=∠B\angle ADE=\angle B、∠AED=∠C\angle AED=\angle C,加上公共角 ∠A\angle A,AA 即得 △ADE∼△ABC\triangle ADE \sim \triangle ABC。
和中位线定理什么关系?
中位线是 A 字模型的特例:当 DD、EE 各为两边中点时,相似比为 12\frac{1}{2},于是 DE=12BCDE=\frac{1}{2}BC 且 DE∥BCDE \parallel BC。
梯形里有 A 字吗?
有。延长梯形两腰交于一点,上下底即构成 A 字模型,常用于求梯形对角线分比或面积比。
A 字与 8 字如何区分?
看平行线相对顶点的位置:同侧套叠是 A 字,异侧对顶是 8 字。同一道题作不同的平行辅助线,可能分别引出两种模型。

依据与出处

  • 人教版(2024 审定)九年级下册 第三十一章《相似》(2027 春起使用)