什么是直线垂直,垂直投影定理

风采铃2023-05-04  94

首先,直线垂直是针对直线本身的。无论是相交垂直,还是异面垂直,都是指两条直线本身相互垂直,这两条直线所形成的角度是90°。

而投影并不是直线本身,所以投影垂直不能说直线垂直,除非证明投影垂直的情况下,直线本身必然垂直。但是事实上可以画图证明,投影垂直的两条直线,本身并不一定垂直。

所以投影垂直不属于直线垂直是范畴。如下图中。

正方体ABCD-EFGH,AH在平面EFGH上的投影是EH,CH在平面EFGH上的投影是GH,而这两个投影EH⊥GH(底面正方形的相邻边)

但是很明显AH和CH是不垂直的,因为这是正方体,所有的面都是边长相同的正方形,△ACH中,AH,CH,AC都是正方形的对角线,所以AH=CH=AC,△ACH是等边三角形,∠AHC=60°,AH和CH不垂直

所以投影垂直和直线垂直没啥关系,不属于直线垂直的范畴。

在直角三角形ABC中,角C是直角,作CD垂直于AB,则CD的平方等于AD乘BD

AC的平方等于AB乘AD

BC的平方等于AB乘DB

对于直角三角形,如果用A,B,C表示三角形的顶点,其中A为直角顶点,由A点作斜边BC的垂线交于垂足为D,则有AD^2=BDCD(AD为BD CD的比例中项)

此即为射影定理,证明就略了不过要注意对于一般三角形是没有射影定理的!所以,这是直角三角形的一个性质之一

直角三角形射影定理,又称“欧几里德定理”,定理的内容是直角三角形中,斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项,每一条直角边是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项。 公式表达为:如右图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,cd是斜边ab上的高,则有射影定理如下:①CD²;=AD·DB,②BC²=BD·BA , ③AC²=AD·AB ; ④AC·BC=AB·CD(等积式,可用面积来证明)

ACBC=2 S ABC

CDAB=2 S ABC

ACBC=ABCD

概述

直角三角形射影定理(又叫欧几里德(Euclid)定理):直角三角形中,斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项。每一条直角边是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项。公式Rt△ABC中,∠ACB=90°,cd是斜边ab上的高,则有射影定理如下:(1)(CD)^2;=AD·DB, (2)(BC)^2;=BD·BA , (3)(AC)^2;=AD·AB 。等积式 (4)ACXBC=ABXCD(可用面积来证明)

折叠直角三角形射影定理

所谓射影,就是灯光投影。直角三角形射影定理(又叫欧几里德(Euclid)定理):直角三角形中,斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项。每一条直角边是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项。

公式: 如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD是斜边AC上的高,则有射影定理如下:

射影定理

折叠证明

解:

在△BAD与△ACD中,

∵∠ABD+∠BAD=90°,且∠CAD+∠C=90°,                                                            

射影定理简图

∴∠ABD=∠C,

又∵∠BDA=∠BDC=90°

∴△BAD∽△CBD

∴ AD/BD=BD/CD

即 BD²=AD·DC

其余同理可得可证

射影定理

折叠内容

AB²=AD·AC,BC²=CD·CA

两式相加得:

AB²+BC²=AD·AC+CD·AC =(AD+CD)·AC=AC² (即勾股定理)。 

注: AB²的意思是AB的2次方。

证明

已知:三角形中角A=90度,AD是高

证明1:设点A在直线BC上的射影为点D,则AB、AC在直线BC上的射影分别为BD、CD,且

BD=c·cosB,CD=b·cosC,∴a=BD+CD=b·cosC+c·cosB   同理可证其余。

证明2:由正弦定理,可得:b=asinB/sinA,c=asinC/sinA=asin(A+B)/sinA=a(sinAcosB+cosAsinB)/sinA

=acosB+(asinB/sinA)cosA=a·cosB+b·cosA   同理可证其余。

折叠任意三角形

任意三角形射影定理又称“第一余弦定理”:

△ABC的三边是a、b、c,它们所对的角分别是A、B、C,则有

a=b·cosC+c·cosB,

b=c·cosA+a·cosC,

c=a·cosB+b·cosA。

注:以“a=b·cosC+c·cosB”为例,b、c在a上的射影分别为b·cosC、c·cosB,故名射影定理。

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