
基本图
如图所示,已知两堵墙的高度分别是4米和6米,求上图男人的身高。
很多人看到题目就傻眼了,两堵墙的距离是未知数,条件不足,男人的身高没法求啊?
其实不是条件不足,而是刚刚好。如果告诉你两堵墙的距离,则条件冗余。
题目有不合理的地方,最后算出来的身高超过姚明了。让我们忽略这个bug,看看应该如何解题。请看解答图:

解答图
审题:ABCD是直角梯形,上底AB=4米,下底CD=6米。梯形的两条对角线相交于点E,EF⊥BC,垂足是F。求EF的线段长度。
梯形的两条对角线把梯形分为四个三角形,根据蝴蝶模型的结论,有
S₁=S₃,且S₁·S₃=S₂·S₄和S₄:S₂=2²:3²
字母S表示三角形面积。
两堵墙的距离BC是变量,EF却是常量。对于这一点,很多人觉得奇怪。
其实很容易理解。不管BC如何变化,我说梯形的中位线永远等于5米,没有人反对吧。
这是显而易见的。梯形的中位线平行于上下底,长度为上下底之和的一半。
如果延长EF交AD于点G,根据蝴蝶模型的结论,则有GE=EF。
从梯形的中位线是常量这个结论,可以推广到更普遍的一般情况。GF和中位线平行,它的一半等于男人的身高,我们可以给它取个名字,称为定比中位线。
请看解答图,因为三角形ABE和三角形CDE相似,且相似比为2:3,故点F是线段BC的定比分点,有BF:CF=2:3。所以,我们把GF称为定比中位线。
出题老师告诉我们,梯形不仅中位线是常量,而且定比中位线也是常量。
我们来验证一下。不妨设BC=10,设EF=a,因为三角形ABC和三角形EFC相似,故
4:10=a:6,所以a=2.4
再设BC=5,则有
4:5=a:3,所以a=2.4
得到一个结论:因为BF:CF=2:3,所以定比中位线GF=2EF=4.8
中位线是特殊的定比中位线,把梯形的两腰分为1:1。不管定比是1:1还是2:3,只要定比确定,那么定比中位线的长度就是常量。
举个例子。设梯形的定比中位线JK分BC为两段,K在BC上,且BK:CK=1:2,求JK的长度。
解:设JK=a,设变量BC=h,则梯形ABCD的面积为5h。
看到这里,读者已经知道我们要用仁者无敌面积法求解JK的线段长。
面积法就是利用面积关系解题,列出面积方程,求解未知量。
解题过程请看下图:

定比中位线JK平行于AB,把直角梯形ABCD分为两个直角梯形,即ABJK和JKCD。这两个梯形面积之和为5h平方米。
因为JK是常量,所以最后得到答案:
JK=a=3分之14.
科学尚未普及,媒体还需努力。感谢阅读,再见。
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