专题11 相似三角形的性质及应用(一) 讲义(原卷版+解析版)

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名称 专题11 相似三角形的性质及应用(一) 讲义(原卷版+解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2022-01-28 11:16:17

文档简介

学科教师辅导教案
学员编号: 年 级: 课 时 数: 学员姓名: 辅导科目: 学科教师:
授课类型 T C T
授课日期及时段
教学内容
相似三角形的性质及应用 【要点梳理】 要点一、相似三角形的性质 1.相似三角形的对应角相等,对应边的比相等. 2. 相似三角形中的重要线段的比等于相似比. 相似三角形对应高,对应中线,对应角平分线的比都等于相似比. 要点诠释:要特别注意“对应”两个字,在应用时,要注意找准对应线段. 3. 相似三角形周长的比等于相似比 ∽,则 由比例性质可得: 4. 相似三角形面积的比等于相似比的平方 ∽,则分别作出与的高和,则 要点诠释:相似三角形的性质是通过比例线段的性质推证出来的. 要点二、相似三角形的应用 1.测量高度 测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决. 要点诠释:测量旗杆的高度的几种方法: 平面镜测量法 影子测量法 手臂测量法 标杆测量法 2.测量距离 测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
 1.如甲图所示,通常可先测量图中的线段DC、BD、CE的距离(长度),根据相似三角形的性质,求出AB的长. 2.如乙图所示,可先测AC、DC及DE的长,再根据相似三角形的性质计算AB的长.
   要点诠释:  1.比例尺:表示图上距离比实地距离缩小的程度,比例尺= 图上距离/ 实际距离;
  2.太阳离我们非常遥远,因此可以把太阳光近似看成平行光线.在同一时刻,两物体影子之比等于其对应高的比;
  3.视点:观察事物的着眼点(一般指观察者眼睛的位置); 4. 仰(俯)角:观察者向上(下)看时,视线与水平方向的夹角.
【典型例题】 类型一、相似三角形的性质 1.已知,如图,平行四边形ABCD的对角线相交于点O,点E在边BC的延长线上,且OE=OB,连接DE. (1)求证:DE⊥BE; (2)如果OE⊥CD,求证:BD CE=CD DE. 【答案与解析】 证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形, ∴BO=BD, ∵OE=OB, ∴OE=BD, ∴∠BED=90°, ∴DE⊥BE; (2)∵OE⊥CD ∴∠CEO+∠DCE=∠CDE+∠DCE=90°, ∴∠CEO=∠CDE, ∵OB=OE, ∴∠DBE=∠CDE, ∵∠BED=∠BED, ∴△BDE∽△DCE, ∴, ∴BD CE=CD DE. 【总结升华】本题综合性较强,考查了相似三角形 、直角三角形以及平行四边形相关知识,而熟记定理是解题的关键. 举一反三 【变式】如图,在平行四边形ABCD中,点E在边DC上,DE:EC=3:1,连接AE交BD于点F,则△DEF的面积与△BAF的面积之比为(  )   A.3:4 B. 9:16 C. 9:1 D. 3:1 【答案】B. 提示:∵四边形ABCD为平行四边形, ∴DC∥AB, ∴△DFE∽△BFA, ∵DE:EC=3:1, ∴DE:DC=1=3:4, ∴DE:AB=3:4, ∴S△DFE:S△BFA=9:16. 故选:B. 2.如图所示,已知△ABC中,AD是高,矩形EFGH内接于△ABC中,且长边FG在BC上,矩形相邻两边的比为1:2,若BC=30cm,AD=10cm.求矩形EFGH的面积.
         【思路点拨】相似三角形对应的高,中线,角分线对应成比例. 【答案与解析】∵ 四边形EFGH是矩形,∴ EH∥BC,
∴ △AEH∽△ABC.
∵ AD⊥BC, ∴ AD⊥EH,MD=EF.
∵ 矩形两邻边之比为1:2, 设EF=xcm,则EH=2xcm.
由相似三角形对应高的比等于相似比,得,
∴ , ∴ , ∴.
∴ EF=6cm,EH=12cm.
∴ 【总结升华】解决有关三角形的内接矩形、内接正方形的计算问题,经常利用相似三角形“对应高的比等于相似比”和“面积比等于相似比的平方”的性质,若图中没有高可以先作出高. 举一反三: 【变式】有同一三角形地块的甲、乙两地图,比例尺分别为1∶200和1∶500,求:甲地图与乙地图的相似比和面积比.
【答案】设原地块为△ABC,地块在甲图上为△A1B1C1,在乙图上为△A2B2C2.
    ∴ △ABC∽△A1B1C1∽△A2B2C2
    且,,
    ∴,
    ∴. 类型二、相似三角形的应用 3. 如图,我们想要测量河两岸相对应两点A、B之间的距离(即河宽) ,你有什么方法?
               
              【答案与解析】如上图,先从B点出发与AB成90°角方向走50m到O处立一标杆,然后方向不变,继续向前走10m到C处,在C处转90°,沿CD方向再走17m到达D处,使得A、O、D在同一条直线上.那么A、B之间的距离是多少?
   ∵AB⊥BC,CD⊥BC
    ∴∠ABO=∠DCO=90°
    又 ∵ ∠AOB=∠DOC
    ∴△AOB∽△DOC.
    ∴
    ∵BO=50m,CO=10m,CD=17m
    ∴AB=85m
   即河宽为85m. 【总结升华】这是一道测量河宽的实际问题,还可以借用相似三角形的对应边的比相等,比例式中四条线段,测出了三条线段的长,必能求出第四条. 4. 如图:小明欲测量一座古塔的高度,他站在该塔的影子上前后移动,直到他本身影子的顶端正好与塔的影子的顶端重叠,此时他距离该塔18 m,已知小明的身高是1.6 m,他的影长是2 m.
(1)图中△ABC与△ADE是否相似 为什么
(2)求古塔的高度.
  
【思路点拨】本题考查的是相似三角形的实际应用,要注意的是小明和古塔都与地面垂直,是平行的. 【答案与解析】(1)△ABC∽△ADE.
∵BC⊥AE,DE⊥AE,∴∠ACB=∠AED=90°
∵∠A=∠A,∴△ABC∽△ADE
(2)由(1)得△ABC∽△ADE

∵AC=2m,AE=2+18=20m,BC=1.6m,

∴DE=16m
即古塔的高度为16m。 【总结升华】解决相似三角形的实际应用题的关键是题中相似三角形的确定. 举一反三
【变式】小明把一个排球打在离他2米远的地上,排球反弹后碰到墙上,如果他跳起来击排球时的高度是1.8米,排球落地点离墙的距离是7米,假设排球一直沿直线运动,那么排球能碰到墙上离地多高的地方? 【答案】  
如图,∵AB=1.8米,AP=2米,PC=7米,作PQ⊥AC, 根据物理学原理知∠BPQ=∠QPD,则∠APB=∠CPD, ∠BAP=∠DCP=90°, ∴ △ABP∽△CDP, ∴, 即, ∴DC=6.3米. 即球能碰到墙上离地6.3米高的地方. 【巩固练习】 一、选择题 1.如图,D、E分别是△ABC的边AB、BC上的点,DE∥AC,若S△BDE:S△CDE=1:3,则S△DOE:S△AOC的值为(  )   A. B. C. D. 2. 如图, 在△ABC中, D、E两点分别在AB、AC边上, DE∥BC. 若AD:DB = 2:1, 则S△ADE : S△ABC为 ( )  A. 9:4    B. 4:9    C. 1:4    D. 3:2 3.某校有两块相似的多边形草坪,其面积比为9∶4,其中一块草坪的周长是36米,则另一块草坪的周长是( ). A.24米  B.54米   C.24米或54米  D.36米或54米 4. 图为△ABC与△DEC重叠的情形,其中E在BC上,AC交DE于F点,且AB// DE.若△ABC与△DEC的面积相等,且EF=9,AB=12,则DF=( ) A.3    B.7    C.12    D.15
        5.如图是小明设计用手电来测量某古城墙高度的示意图,点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2米,BP=1.8米,PD=12米, 那么该古城墙的高度是( )   A.6米    B.8米     C.18米    D.24米 6. 要把一个三角形的面积扩大到原来面积的8倍,而它的形状不变,那么它的边长要增大到原来的(  )倍.  A.2   B.4    C.2   D.64 二、填空题 7. 如图所示,为了测量一棵树AB的高度,测量者在D点立一高CD=2m的标杆,现测量者从E处可以看到杆顶C与树顶A在同一条直线上,如果测得BD=20m,FD=4m,EF=1.8m,则树AB的高度为______m.
8. 已知两个相似三角形的相似比为,面积之差为25,则较大三角形的面积为______.
9. 如图,利用标杆BE测量建筑物的高度,标杆BE高1.5m,测得AB=2m,BC=14cm,则楼高CD为   m. 10. 梯形ABCD中,AD∥BC,AC,BD交于点,若=4, =9,=________. 11.如图,在平行四边形ABCD中,点E为CD上一点,DE:CE=2:3,连接AE,BE,BD,且AE,BD交于点F,则________________. 12.把一个三角形改做成和它相似的三角形,如果面积缩小到原来的倍,那么边长应缩小到原来的________倍. 三、解答题 13. 一位同学想利用树影测量树高,他在某一时刻测得长为1m的竹竿影长0.9m,但当他马上测量树影时,因树靠近一幢建筑物,影子不全落在地面上,有一部分影子在墙上,如图,他先测得留在墙上的影高1.2m,又测得地面部分的影长2.7m,他求得树高是多少? 小红用下面的方法来测量学校教学大楼AB的高度:如图,在水平地面点E处放一面平面镜,镜子与教学大楼的距离AE=20米.当她与镜子的距离CE=2.5米时,她刚好能从镜子中看到教学大楼的顶端B.已知她的眼睛距地面高度DC=1.6米,请你帮助小红测量出大楼AB的高度(注:入射角=反射角). 15. 在正方形中,是上一动点,(与不重合),使为直角,交正方形一边所在直线于点.
(1)找出与相似的三角形.
(2)当位于的中点时,与相似的三角形周长为,则的周长为多少?
【答案与解析】 一.选择题 1.【答案】D. 【解析】∵S△BDE:S△CDE=1:3,∴BE:EC=1:3;∴BE:BC=1:4; ∵DE∥AC,∴△DOE∽△AOC, ∴=,∴S△DOE:S△AOC==, 故选D. 2.【答案】B. 【解析】提示:面积比等于相似比的平方. 3.【答案】C. 4.【答案】B. 5.【答案】B. 【解析】提示:入射角等于反射角,所以△ABP∽△CDP. 6.【答案】C. 【解析】提示:面积比等于相似比的平方. 二.填空题 7.【答案】3. 8.【答案】45cm2. 9.【答案】12. 10.【答案】25. 【解析】∵ AD∥BC,∴ △AOD∽△COB,∴ ,∴ AO:CO=2:3, 又∵,∴ ,又 , ∴ . 11.【答案】4:10:25 【解析】∵ 平行四边形ABCD,∴△DEF∽△BAF,∴∵DE:EC=2:3,∴DE:DC=2:5,即DE:AB=2:5,∴∵△DEF与△BEF是同高的三角形,∴ 12.【答案】. 三.综合题 13.【解析】作CE∥DA交AB于E,设树高是xm, ∵ 长为1m的竹竿影长0.9m ∴ 即 x=4.2m 14.【解析】解:如图, ∵根据反射定律知:∠FEB=∠FED, ∴∠BEA=∠DEC ∵∠BAE=∠DCE=90° ∴△BAE∽△DCE ∴; ∵CE=2.5米,DC=1.6米, ∴; ∴AB=12.8 答:大楼AB的高为12.8米. 15.【解析】(1)与△BPC相似的图形可以是图(1),(2)两种情况: △PDE∽△BCP,△PCE∽△BCP,△BPE∽△BCP. (2)①如图(1),当点P位于CD的中点时,若另一直角边与AD交于点E, 则 ∵ △PDE∽△BCP ∴ △PDE与△BCP的周长比是1:2 ∴ △BCP的周长是2a. ②如图(2),当点P位于CD的中点时,若另一直角边与BC延长线交于点E时, 则, ∵ △PCE∽△BCP ∴ △PCE与△BCP的周长比是1:2 ∴ △BCP的周长是2a. ③如图(2),当点P位于CD的中点时,若另一直角边与BC延长线交于点E时, ∴ ∵ △BPE∽△BCP ∴ △BPE与△BCP的周长比是:2, ∴ △BCP的周长是.
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相似三角形的性质及应用 【要点梳理】 要点一、相似三角形的性质 1.相似三角形的对应角相等,对应边的比相等. 2. 相似三角形中的重要线段的比等于相似比. 相似三角形对应高,对应中线,对应角平分线的比都等于相似比. 要点诠释:要特别注意“对应”两个字,在应用时,要注意找准对应线段. 3. 相似三角形周长的比等于相似比 ∽,则 由比例性质可得: 4. 相似三角形面积的比等于相似比的平方 ∽,则分别作出与的高和,则 要点诠释:相似三角形的性质是通过比例线段的性质推证出来的. 要点二、相似三角形的应用 1.测量高度 测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决. 要点诠释:测量旗杆的高度的几种方法: 平面镜测量法 影子测量法 手臂测量法 标杆测量法 2.测量距离 测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
 1.如甲图所示,通常可先测量图中的线段DC、BD、CE的距离(长度),根据相似三角形的性质,求出AB的长. 2.如乙图所示,可先测AC、DC及DE的长,再根据相似三角形的性质计算AB的长.
   要点诠释:  1.比例尺:表示图上距离比实地距离缩小的程度,比例尺= 图上距离/ 实际距离;
  2.太阳离我们非常遥远,因此可以把太阳光近似看成平行光线.在同一时刻,两物体影子之比等于其对应高的比;
  3.视点:观察事物的着眼点(一般指观察者眼睛的位置); 4. 仰(俯)角:观察者向上(下)看时,视线与水平方向的夹角.
【典型例题】 类型一、相似三角形的性质 1.已知,如图,平行四边形ABCD的对角线相交于点O,点E在边BC的延长线上,且OE=OB,连接DE. (1)求证:DE⊥BE; (2)如果OE⊥CD,求证:BD CE=CD DE. 举一反三 【变式】如图,在平行四边形ABCD中,点E在边DC上,DE:EC=3:1,连接AE交BD于点F,则△DEF的面积与△BAF的面积之比为(  )   A.3:4 B. 9:16 C. 9:1 D. 3:1 2.如图所示,已知△ABC中,AD是高,矩形EFGH内接于△ABC中,且长边FG在BC上,矩形相邻两边的比为1:2,若BC=30cm,AD=10cm.求矩形EFGH的面积.
         举一反三: 【变式】有同一三角形地块的甲、乙两地图,比例尺分别为1∶200和1∶500,求:甲地图与乙地图的相似比和面积比. 类型二、相似三角形的应用 3. 如图,我们想要测量河两岸相对应两点A、B之间的距离(即河宽) ,你有什么方法?
               
              4. 如图:小明欲测量一座古塔的高度,他站在该塔的影子上前后移动,直到他本身影子的顶端正好与塔的影子的顶端重叠,此时他距离该塔18 m,已知小明的身高是1.6 m,他的影长是2 m.
(1)图中△ABC与△ADE是否相似 为什么
(2)求古塔的高度.
  
举一反三
【变式】小明把一个排球打在离他2米远的地上,排球反弹后碰到墙上,如果他跳起来击排球时的高度是1.8米,排球落地点离墙的距离是7米,假设排球一直沿直线运动,那么排球能碰到墙上离地多高的地方? 【巩固练习】 一、选择题 1.如图,D、E分别是△ABC的边AB、BC上的点,DE∥AC,若S△BDE:S△CDE=1:3,则S△DOE:S△AOC的值为(  )   A. B. C. D. 2. 如图, 在△ABC中, D、E两点分别在AB、AC边上, DE∥BC. 若AD:DB = 2:1, 则S△ADE : S△ABC为 ( )  A. 9:4    B. 4:9    C. 1:4    D. 3:2 3.某校有两块相似的多边形草坪,其面积比为9∶4,其中一块草坪的周长是36米,则另一块草坪的周长是( ). A.24米  B.54米   C.24米或54米  D.36米或54米 4. 图为△ABC与△DEC重叠的情形,其中E在BC上,AC交DE于F点,且AB// DE.若△ABC与△DEC的面积相等,且EF=9,AB=12,则DF=( ) A.3    B.7    C.12    D.15
        5.如图是小明设计用手电来测量某古城墙高度的示意图,点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2米,BP=1.8米,PD=12米, 那么该古城墙的高度是( )   A.6米    B.8米     C.18米    D.24米 6. 要把一个三角形的面积扩大到原来面积的8倍,而它的形状不变,那么它的边长要增大到原来的(  )倍.  A.2   B.4    C.2   D.64 二、填空题 7. 如图所示,为了测量一棵树AB的高度,测量者在D点立一高CD=2m的标杆,现测量者从E处可以看到杆顶C与树顶A在同一条直线上,如果测得BD=20m,FD=4m,EF=1.8m,则树AB的高度为______m.
8. 已知两个相似三角形的相似比为,面积之差为25,则较大三角形的面积为______.
9. 如图,利用标杆BE测量建筑物的高度,标杆BE高1.5m,测得AB=2m,BC=14cm,则楼高CD为   m. 10. 梯形ABCD中,AD∥BC,AC,BD交于点,若=4, =9,=________. 11.如图,在平行四边形ABCD中,点E为CD上一点,DE:CE=2:3,连接AE,BE,BD,且AE,BD交于点F,则________________. 12.把一个三角形改做成和它相似的三角形,如果面积缩小到原来的倍,那么边长应缩小到原来的________倍. 三、解答题 13. 一位同学想利用树影测量树高,他在某一时刻测得长为1m的竹竿影长0.9m,但当他马上测量树影时,因树靠近一幢建筑物,影子不全落在地面上,有一部分影子在墙上,如图,他先测得留在墙上的影高1.2m,又测得地面部分的影长2.7m,他求得树高是多少? 小红用下面的方法来测量学校教学大楼AB的高度:如图,在水平地面点E处放一面平面镜,镜子与教学大楼的距离AE=20米.当她与镜子的距离CE=2.5米时,她刚好能从镜子中看到教学大楼的顶端B.已知她的眼睛距地面高度DC=1.6米,请你帮助小红测量出大楼AB的高度(注:入射角=反射角). 在正方形中,是上一动点,(与不重合),使为直角,交正方形一边所在直线于点.
(1)找出与相似的三角形.
(2)当位于的中点时,与相似的三角形周长为,则的周长为多少?
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