合分比定理

前言

注意引入非零比例因子的技巧的运用;

比例性质

  • 合比定理

如果(cfrac{a}{b}=cfrac{c}{d}),那么(cfrac{a+b}{b}=cfrac{c+d}{d}),其中(b,d eq 0)

证法1:由题目可知,(cfrac{a}{b}+1=cfrac{c}{d}+1),整理得到(cfrac{a+b}{b}=cfrac{c+d}{d})

证法2:令(cfrac{a}{b}=cfrac{c}{d}=k),则(a=bk)(c=dk),代入得到

(cfrac{a+b}{b}=cfrac{bk+b}{b}=k+1)(cfrac{c+d}{d}=cfrac{dk+d}{d}=k+1)

(cfrac{a+b}{b}=cfrac{c+d}{d})

  • 分比定理

如果(cfrac{a}{b}=cfrac{c}{d}),那么(cfrac{a-b}{b}=cfrac{c-d}{d}),其中(b,d eq 0)

证法1:由题目可知,(cfrac{a}{b}-1=cfrac{c}{d}-1),整理得到(cfrac{a-b}{b}=cfrac{c-d}{d})

证法2:同上;

  • 合分比定理

如果(cfrac{a}{b}=cfrac{c}{d}),那么(cfrac{a+b}{a-b}=cfrac{c+d}{c-d}),其中(b,d,a-b,c-d eq 0)

证明:令(cfrac{a}{b}=cfrac{c}{d}=k),则(a=bk)(c=dk)

(cfrac{a+b}{a-b}=cfrac{bk+b}{bk-b}=cfrac{k+1}{k-1})(cfrac{c+d}{c-d}=cfrac{dk+d}{dk-d}=cfrac{k+1}{k-1})

(cfrac{a+b}{a-b}=cfrac{c+d}{c-d})

  • 更比定理

如果(cfrac{a}{b}=cfrac{c}{d}),那么(cfrac{a}{c}=cfrac{b}{d}),其中(a,b,c,d eq 0)

证明:令(cfrac{a}{b}=cfrac{c}{d}=k),则(a=bk)(c=dk),代入得到

(cfrac{a}{c}=cfrac{bk}{dk}=cfrac{b}{d});即(cfrac{a}{c}=cfrac{b}{d})

应用举例

例1( riangle ABC)中,(cfrac{a}{sinA}=cfrac{a+b-c}{sinA+sinB-sinC})

证明:引入非零比例因子,如(cfrac{a}{sinA}=cfrac{b}{sinB}=cfrac{c}{sinC}=2R)

(a=2RsinA)(b=2RsinB)(c=2RsinC),代入上式右端,得到

(cfrac{a+b-c}{sinA+sinB-sinC}=cfrac{2R(sinA+sinB-sinC)}{sinA+sinB-sinC}=2R=cfrac{a}{sinA})

故在( riangle ABC)中,(cfrac{a}{sinA}=cfrac{a+b-c}{sinA+sinB-sinC})成立;

同理,(cfrac{a}{sinA}=cfrac{a+b+c}{sinA+sinB+sinC})

例2【2016全国卷Ⅲ】已知(Delta ABC)的内角为(A、B、C)(2sinA=sqrt{3}sinB=3sinC),则(cosB)的值为多少?

分析:设(2sinA=sqrt{3}sinB=3sinC=k)

(sinA=cfrac{k}{2})(sinB=cfrac{k}{sqrt{3}})(sinC=cfrac{k}{3})

则有(a:b:c=sinA:sinB:sinC),即(a:b:c=cfrac{k}{2}:cfrac{k}{sqrt{3}}:cfrac{k}{3}=3:2sqrt{3}:2)

由此再设得到(a=3m)(b=2sqrt{3}m)(a=2m(m>0))(引入非零比例因子的好处),

由余弦定理可知,(cosB=cfrac{a^2+c^2-b^2}{2ac}=cfrac{9m^2+4m^2-12m^2}{2cdot 3mcdot 2m}=cfrac{1}{12})

反思:1、灵活运用比例的性质,会大大简化运算;2、非零比例因子的引入,也要注意学习运用。

原文地址:https://www.cnblogs.com/wanghai0666/p/12058000.html