第6讲 相似三角形的性质
知识归纳
【例1】求证:相似三角形对应高的比等于相似比.
【解析】已知:如图,,且相似比为,、分别是、的高.
求证:.
证明:,,;
又、分别是、的高,
,,.
【总结】本题考查相似三角形的判定和性质.
【例2】求证:相似三角形对应中线的比等于相似比.
【解析】已知:如图,,且相似比为,、分别是边、的
中线.
求证:.
证明:,
,;
又、分别是边、的中线,,,
,,,.
【总结】本题考查相似三角形的判定和性质的运用.
【例3】求证:相似三角形对应角平分线的比等于相似比.
【解析】已知:如图,,且相似比为,、分别是、 的角平分线.
求证:.
证明:,
,,;
又、分别是、的角平分线,
,,
,.
【总结】本题考查相似三角形的判定和性质.
典型例题
【题型一:相似三角形性质定理1】
相似三角形性质定理1:相似三角形对应高的比、对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比.
【例4】如图,D是的边BC上的点,,BE是的角平分线,交
AD于点F,,,求BF:BE.
【解析】
解:是的角平分线,,又,
,,又,
,,,,,
.
【总结】本题考查相似三角形的判定和性质的综合运用
【例5】如图,矩形DEFG的边EF在的边BC上,顶点D、G分别在边AB、AC上,
AH为BC边上的高,AH交DG于点P,已知,,设DG的长为x,矩形DEFG的面积为y,求y关于x的函数解析式及其定义域.
【解析】解:矩形,,
,又是高,,
,,
,,
,又,,,
,.
【总结】本题考查三角形一边的平行线定理,矩形的面积等知识.
【例6】一块直角三角形木板的一条直角边AB长为1.5m,面积为1.5m2,现需把它加
工成一个面积最大的正方形桌面,请甲、乙两位同学设计加工方案,甲设计方案如图(1),乙设计方案如图(2).你认为哪位同学设计的方案较好?请说明理由(加工损耗忽略不计,计算结果中可保留分数).
【解析】解:,又,
在中,.
①按甲的设计:设,正方形,,
,,,,
,;
②按乙的设计:过点作交于点,得,,
设,则,正方形,,
,,
,,,
,;
综上,甲设计方案好.
【总结】本题考查了三角形一边的平行线,正方形的面积等知识,本题考查了最优化问题.
【题型二:相似三角形性质2】
相似三角形性质定理2:相似三角形周长的比等于相似比.
【例7】如图,在中,,,,点P在AC上(与点A、C
不重合),点Q在BC上,PQ//AB.当的周长与四边形PABQ的周长相等时,求CP的长.
【解析】解:,
,
,
,,,
,,
,,,
,.
【总结】本题考查了三角形一边的平行线性质,主要考查了学生的推理能力.
【例8】如图,等边三角形ABC边长是7厘米,点D、E分别在AB和AC上,且,
将沿DE翻折,使点A落在BC上的点F上.
(1)求证:∽;
(2)求BF的长.
【解析】(1)证明:翻折成.
,,
是等边三角形,,
,
,,
,
.
(2)由(1)知,,又,
,,,
,.
【总结】本题考查相似三角形的性质及判定,轴对称的性质,应用相似三角形周长比等
于相似比是解决本题的关键.
【题型三:相似三角形性质定理3】
相似三角形性质定理3:相似三角形的面积的比等于相似比的平方.
【例9】如图,在正三角形ABC中,D、E、F分别是BC、AC、AB上的点,,
,,则的面积与的面积之比等于( )
(A)1:3 (B)2:3 (C) (D)
【解析】解:是等边三角形,,
又,,,
,
,
,,
是等边三角形,
,
,
,
,
设,则,,,
,
.
【总结】本题考查相似三角形的性质及判定,直角三角形的性质,等边三角形的性质等知识.
【例10】如图,在中,,,D、E分别为垂足.若,
,求四边形DEAB的面积.
【解析】解:,.
,,.
,,,
,,又,
,,,,
,.
【总结】本题考查相似三角形的性质及判定,直角三角形的性质等知识.
【例11】如图,BE、CD是的边AC、AB上的中线,且相交于点F,联结DE.
求的值.
【解析】分别过点A、F作、,
交BC分别于点H、G,得,.
联结AF并延长交BC于点K.
、是的中线,,,
是重心,,.
,
,.
【总结】本题考查三角形一边的平行线,重心的意义,三角形中位线及三角形的面积等.
【例12】如图,中,点D是BC延长线上一点,直线EF//BD交AB于点E, 交AC于点G,交AD于点F,若,求的值.
【解析】解:,,,
,,
,,,,
是中线,,.
【总结】本题考查相似三角形的性质,直角三角形的性质,三角形一边的平行线等知识.
【例13】如图,在中,于点D,于点E,EC和BD相交于点 O,联结DE.若,,求的值.
【解析】解:,
,,
,,
,.,,
,,,
,,.
【总结】本题考查相似三角形的性质及判定知识.
【例14】如图,,于点F,,,且CE = 5, 求:(1)BC的长;(2).
【解析】解:(1),,
,,,
,,,
又,,,.
,,;
,,,,
又,.
【总结】本题考查相似三角形的性质及判定,直角三角形的性质等知识.
课上习题
如图,DE是的中位线,N是DE的中点,CN的延长线交AB于点M, 若= 24,求.
【解析】解:联结.
是的中位线,
,,,
,是的中点,
,
,,,
,
,.
【总结】本题考查相似三角形面积比等于相似比的平方,还考查了等高三角形面积比等于底边的比.
如图,正方形DEFG的边EF在的边BC上,顶点D、G分别在边AB、 AC上,AH是的高,BC = 60厘米,AH = 40厘米,求正方形DEFG的边长.
【解析】设正方形的边长为,
,.
,,
正方形的边长为24.
【总结】本题考查三角形内接正方形的相关知识,主要还是通过比例相等来列式建立关系.
如图,在中,点D在边BC上,DE//AB,DE交AC于点E,点F在边 AB上,且.
(1)求证:DF//AC;
(2)如果BD:DC = 1:2,的面积为18cm2,求四边形AEDF的面积.
【解析】(1)证明:,,
,,;
(2)解:,,
,.
,,
,,,,
,,.
【总结】本题考查三角形内接平行四边形的相关知识,还考查了相似三角形的性质等.
梯形ABCD的面积为S,AB//CD,AB = b,CD = a(a < b),对角线AC、BD 相交于点O,的面积为,求a:b的值.
【解析】解:如图,设的面积为,
的面积为,,
,,
,,
得......①
,......②
联立①②,,
解得:,,
,,
,
, ,
.
【总结】本题考查了梯形的对角线分割成的四个三角形的面积关系.
在锐角中,矩形DEFG的顶点D在AB边上,顶点E、F在BC边上, 顶点G在AC边上,如果矩形DEFG的长为6,宽为4,设底边BC上的高为, 的面积为,求与的函数关系式.
【解析】解:如图,矩形,
,
.又AH是高,
.,
,,
,,
,又,
.
【总结】本题考查三角形一边的平行线定理,矩形的面积等知识.
如图,在中,,BC = 10,的面积为25,点D为AB边 上任意一点(点D不与点A、B重合),过点D作DE//BC,交AC于点E.设DE = x, 以DE为折线将翻折(使落在四边形DBCE所在的平面内),所得的 与梯形DBCE重叠部分的面积记为y.
(1)用x表示的面积;
(2)求出时,y与x的函数关系式.
【解析】解:(1),,
.,,,
.
(2),, .
若点在边上,则的高为,
,,,.
①当时,;
②当时,,如图2,,.
,.,.
∵, ,
,
即;综上,.
【总结】本题考查了相似三角形的性质和判定,以及建立函数关系式,审题很关键,而且要分清楚运动过程中重叠部分面积到底怎么求.
课后作业
【作业1】如图,在梯形ABCD中,AD//BC,= 4平方米,= 9平方米,则 平方米.
【解析】解:,,
,.
,
,.
【总结】本题考查相似三角形的面积比等于相似比的平方,同高三角形的面积比等于底边的比.
【作业2】如图,在中,点D、E分别在AB、AC上,DE//BC,.
(1)写出图中所有与相似的三角形(不必证明);
(2)如果CD = 20cm,BC = 30cm,的面积为18cm2,求的面积.
【解析】(1),,
,;
(2)由(1)知:,
∴ , ,
,,,,.
∵,∴. ,,
,∴, ∴
【总结】本题考查相似三角形的判定和性质知识.
【作业3】如图,梯形ABCD中,AD//BC,E是腰AB上的一点,过点E作BC的平行线 交CD于点F,已知AD = 2,BC = 6.
(1)如果,试求EF的长;
(2)如果,试求EF的长.
【解析】解:(1)过点A作交BC于点N,交EF于点M.
,
四边形ANCD是平行四边形,
四边形AMFD是平行四边形,
,,.
,,,,
,,.
(2)分别延长BA、CD交于点G.
,,
设,,则,
,
,,
,,.
【总结】本题考查梯形的相关知识,包括梯形的辅助线的添法,还有相似三角形的性质及判定等知识.
【作业4】中,AB = 5,BC = 6,AC = 7,点D、E分别在边AB、AC上,且DE//BC.
(1)如果的面积与梯形BCED的面积相同,求DE的长;
(2)如果的周长与梯形BCED的周长相同,求DE的长.
【解析】解:(1),.,,
,,,;
(2),,
,.
,,,
,.
【总结】本题考查了相似三角形的判定及性质.
【作业5】如图,在中,,.若,,求的 度数.
【解析】解:,,
,,,
,,又,
,
,,.
【总结】本题考查相似三角形的性质及判定以及直角三角形的性质等知识.
【作业6】如图,在等边中,点D、E分别在BC、AC上,BD = CE,AD与BE交 于点F.如果AB = 12,BD = 4,求.
【解析】解:过点A作交BC于点G.
是等边三角形,
,
∵BD = 4, .
,
,.
,.
,
,,,
.
在中,,,
在中,,,
.
【作业7】如图,梯形ABCD中,AD//BC,BC = 3AD,E是腰AB上的一点,连接CE.
(1)如果,AB = CD,BE = 3AE,求的度数;
(2)设和四边形AECD的面积分别为S1和S2,且2S1 = 3S2,试求的值.
【解析】解:(1)分别延长BA、CD交于点M,如图所示.
,,
,即.
设,则,.
,.
,又,,
又,
为等边三角形,
.
(2),,.
设,则,.
又,,,,
,
设,则,
,,
.
【总结】本题考查梯形的相关知识,包括梯形的辅助线的添法,还有同高三角形的面积比可以转化为底边的比等知识.第6讲 相似三角形的性质
知识归纳
【例1】求证:相似三角形对应高的比等于相似比.
【例2】求证:相似三角形对应中线的比等于相似比.
【例3】求证:相似三角形对应角平分线的比等于相似比.
典型例题
【题型一:相似三角形性质定理1】
相似三角形性质定理1:相似三角形对应高的比、对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比.
【例4】如图,D是的边BC上的点,,BE是的角平分线,交
AD于点F,,,求BF:BE.
【例5】如图,矩形DEFG的边EF在的边BC上,顶点D、G分别在边AB、AC上,
AH为BC边上的高,AH交DG于点P,已知,,设DG的长为x,矩形DEFG的面积为y,求y关于x的函数解析式及其定义域.
【例6】一块直角三角形木板的一条直角边AB长为1.5m,面积为1.5m2,现需把它加工成一个面积最大的正方形桌面,请甲、乙两位同学设计加工方案,甲设计方案如图(1),乙设计方案如图(2).你认为哪位同学设计的方案较好?请说明理由(加工损耗忽略不计,计算结果中可保留分数).
【题型二:相似三角形性质2】
相似三角形性质定理2:相似三角形周长的比等于相似比.
【例7】如图,在中,,,,点P在AC上(与点A、C
不重合),点Q在BC上,PQ//AB.当的周长与四边形PABQ的周长相等时,求CP的长.
【例8】如图,等边三角形ABC边长是7厘米,点D、E分别在AB和AC上,且,
将沿DE翻折,使点A落在BC上的点F上.
(1)求证:∽;
(2)求BF的长.
【题型三:相似三角形性质定理3】
相似三角形性质定理3:相似三角形的面积的比等于相似比的平方.
【例9】如图,在正三角形ABC中,D、E、F分别是BC、AC、AB上的点,,
,,则的面积与的面积之比等于( )
(A)1:3 (B)2:3 (C) (D)
【例10】如图,在中,,,D、E分别为垂足.若,,求四边形DEAB的面积.
【例11】如图,BE、CD是的边AC、AB上的中线,且相交于点F,联结DE.
求的值.
【例12】如图,中,点D是BC延长线上一点,直线EF//BD交AB于点E, 交AC于点G,交AD于点F,若,求的值.
【例13】如图,在中,于点D,于点E,EC和BD相交于点 O,联结DE.若,,求的值.
【例14】如图,,于点F,,,且CE = 5, 求:(1)BC的长;(2).
课上习题
【习题1】如图,DE是的中位线,N是DE的中点,CN的延长线交AB于点M, 若= 24,求.
【习题2】如图,正方形DEFG的边EF在的边BC上,顶点D、G分别在边AB、 AC上,AH是的高,BC = 60厘米,AH = 40厘米,求正方形DEFG的边长.
【习题3】如图,在中,点D在边BC上,DE//AB,DE交AC于点E,点F在边 AB上,且.
(1)求证:DF//AC;
(2)如果BD:DC = 1:2,的面积为18cm2,求四边形AEDF的面积.
【习题4】梯形ABCD的面积为S,AB//CD,AB = b,CD = a(a < b),对角线AC、BD 相交于点O,的面积为,求a:b的值.
【习题5】在锐角中,矩形DEFG的顶点D在AB边上,顶点E、F在BC边上, 顶点G在AC边上,如果矩形DEFG的长为6,宽为4,设底边BC上的高为, 的面积为,求与的函数关系式.
【解析
【习题6】如图,在中,,BC = 10,的面积为25,点D为AB边 上任意一点(点D不与点A、B重合),过点D作DE//BC,交AC于点E.设DE = x, 以DE为折线将翻折(使落在四边形DBCE所在的平面内),所得的 与梯形DBCE重叠部分的面积记为y.
(1)用x表示的面积;
(2)求出时,y与x的函数关系式.
课后作业
【作业1】如图,在梯形ABCD中,AD//BC,= 4平方米,= 9平方米,则 平方米.
【作业2】如图,在中,点D、E分别在AB、AC上,DE//BC,.
(1)写出图中所有与相似的三角形(不必证明);
(2)如果CD = 20cm,BC = 30cm,的面积为18cm2,求的面积.
【作业3】如图,梯形ABCD中,AD//BC,E是腰AB上的一点,过点E作BC的平行线 交CD于点F,已知AD = 2,BC = 6.
(1)如果,试求EF的长;
(2)如果,试求EF的长.
【作业4】中,AB = 5,BC = 6,AC = 7,点D、E分别在边AB、AC上,且DE//BC.
(1)如果的面积与梯形BCED的面积相同,求DE的长;
(2)如果的周长与梯形BCED的周长相同,求DE的长.
【作业5】如图,在中,,.若,,求的 度数.
【作业6】如图,在等边中,点D、E分别在BC、AC上,BD = CE,AD与BE交 于点F.如果AB = 12,BD = 4,求.
【作业7】如图,梯形ABCD中,AD//BC,BC = 3AD,E是腰AB上的一点,连接CE.
(1)如果,AB = CD,BE = 3AE,求的度数;
(2)设和四边形AECD的面积分别为S1和S2,且2S1 = 3S2,试求的值.