第四单元 图形的初步知识与三角形
第6讲 相似三角形
考 点 知 识 清 单
考点一 成比例线段
1.比例的性质
(1)四条线段a,b,c,d中,如果a与b的比等于c与d的比,即,那么这四条线段a,b,c,d叫做成比例线段,简称比例线段。
(2)(a,b,c,d,都不为0).
2.平行线分线段成比例
(1)基本事实:两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段①______________。
(2)推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段②___________。3.黄金分割
一般地,点C把线段AB分成两条线段AC和BC(AC>BC),如果,那么称线段AB被点C黄金分割,点C叫做线段AB的黄金分割点,AC与AB的比叫做黄金比,.【温馨提示】(1)如果选用同一个长度单位量得两条线段AB,CD的长度分别是m,n,那么这两条线段的比就是它们的长度的比,即AB:CD=m:n,或写成。
(2)如果方,那么,。
(3)如果=…=(b+d+…+n≠0),那么。
考点二 相似多边形
1.定义:两个边数相同的多边形,如果它们的角③_________,边成比例,那么这两个多边形叫做相
似多边形.
2.性质:相似多边形的对应角④________;对应边成比例、周长的比等于相似比;面积的比等于相似比的⑤____________。
考点三相似三角形的判定
(1)平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形⑥________________。
(2)两角分别⑦_____________的两个三角形相似.
(3)两边成比例且⑧_____________相等的两个三角形相似.
(4)三边⑨______________的两个三角形相似.
【温馨提示】(1)斜边与直角边对应成比例的两个直角三角形相似;(2)射影定理:如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的高.则有如下的结论:①CD2=AD·DB,②BC2=BD·BA,③AC2=AD·AB;④AC·BC=AB·CD(可用面积来证明).(3)常见的相似图形.
考点四 相似三角形的性质
1.相似三角形的对应角⑩_____________,对应边成比例.
2.相似三角形对应高的比、对应中线的比、对应角平分线的比和周长的比都等于?_____________.
3.相似三角形面积的比等于相似比的?________________.
考点五 位似图形
1.定义: 两个图形不仅相似,而且对应点的连线?__________,这样的两个图形叫做位似图形,这个
点叫做位似中心.
2.位似图形与坐标: 一般地,在平面直角坐标系中,如果以原点为位似中心,画出一个与原图形位似的图形,使它与原图形的相似比为k,那么与原图形上的点(x,y)对应的位似图形上的点的坐标为?_________或?__________.
题 型 归 类 探 究
类型一 平行线分线段成比例(重点)
【典例1】(2018·舟山)如图.直线l1∥l2∥l3.直线AC交l1,l2,l3于点A,B,C;直线DF交l1,l2,l3于点D,E,F,已知 ,____________。
【思路导引】根据平行线分线段成比例定理可得 ,再根据线段的比求的值即可。
【自主解答】
【方法技巧】应用平行线分线段成比例解决问题的方法:(1)若已知条件中有平行,求两条线段的比,常考虑应用平行线分线段成比例性质求解;(2)应用时,看清平行线组,找准平行线组截得的对应线段和对应边.
【变式训练】1.(2018·哈尔滨)如图,在△ABC中,点D在BC边上,连接AD,点G在线段AD上,GE//BD,且交AB于点E,GF∥AC,且交CD于点F,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
类型二 相似三角形的判定(重难点)
【典例2】(2018·杭州)如图,在△ABC中,AB=AC,AD为BC边上的中线,DE⊥AB于点E.(1)求证:△BDE∽△CAD,
(2)若AB=13,BC=10,求线段DE的长.
【思路导引】(1)根据等腰三角形的性质,易知∠B=∠C,∠BED=∠CDA=90°,从而可得两三角形相似;(2)先利用勾股定理求出AD的长,再利用(1)中结论,得 ,代数求值即可.
【自主解答】
【方法技巧】判断两个三角形相似,若已知一角对应相等,可先考虑另一角对应相等,注意公共角或对顶角或同角(等角)的余角(或补角)相等,若找不到第二对角相等,就考虑夹这个角的两对应边的比相等;若无法得到角相等,就考虑三组对应边的比相等.
【变式训练】2.(2018·白银)如图,已知EC∥AB,∠EDA=∠ABF.
(1)求证:四边形ABCD为平行四边形;
(2)求证:OA2=OE·OF.
类型三 相似三角形的性质(高频点)
【典例3】
(2018·贵港)如图,在△ABC中,EF∥BC,AB=3AE,若S四边形BCFE=16,则S△ABC=( )
A.16 B.18 C.20 D.24
【思路导引】由EF∥BC,得△AEF∽△ABC,设△AEF的面积为S,则△ABC的面积为(16+S),根据相似三角形的面积比等于相似比的平方构建方程求解。
【自主解答】
【方法技巧】应用相似三角形性质解决问题的方法:(1)已知相似三角形中一个三角形的面积,求另一个三角形的面积时,往往根据相似三角形的面积比等于相似比的平方进行解答;(2)运用相似求线段的长时,首先要根据相似三角形的判定条件找出相似三角形,再根据相似三角形对应边成比例的性质建立比例式,通过比例式沟通已知线段与要求线段之间的关系。
【变式训练】3.(2018·上海)如图,已知正方形DEFG的顶点D,E在△ABC的边BC上,顶点G,F分别在边AB,AC上.如果BC=4,△ABC的面积是6,那么这个正方形的边长是__________。
类型四 位似(重点)
【典例4】(2018·抚顺)如图,△AOB三个顶点的坐标分别为A(8,0),
O(0,0),B(8,-6),点M为OB的中点,以点O为位似中心,把△AOB缩小为原来的,得到△A′OB′,点M′为OB′的中点,则MM′的长为____________。
【思路导引】先判断△AOB为直角三角形,再根据勾股定理计算OB的长,最后利用位似性质分两种情形求解MM′的长。
【自主解答】
【方法技巧】利用位似比确定对应点的坐标的方法:在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或-k,此种类型的题目要注意有多种可能。
【变式训练】4.(2018·锦州)如图,在平面直角坐标系中,每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,已知△AOB与△A1OB1位似,位似中心为原点O,且相似比为3:2,点A,B都在格点上,则点B1的坐标为___________。
中 考 真 题 回 放
考点一 平行线分线段成比例
1.(2018·酒泉)已知(a≠0,b≠0),下列变形错误的是( )
A.= B.2a=3b C.= D.3a=2b
2.(2018·乐山)如图,DE∥FG∥BC,若DB=4FB,则EG与GC的关系是( )
A.EG=4GC B. EG=3GC C.EG=GC D.EG = 2GC
3.(2016·济宁)如图,AB∥CD∥EF,AF与BE相交于点G,且AG=2,GD=1,DF=5,那么
的值等于____________。
4.(2017·临沂)已知AB∥CD,AD与BC相交于点O.若,AD=10,则AO=__________。考点二 相似三角形的判定
5.(2017·枣庄)如图,在△ABC中,∠A=78°,AB=4,AC=6.将△ABC沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与原来三角形不相似的是( )
6.(2017·潍坊)如图,在△ABC中,AB≠AC,D,E分别为边AB,AC上的点,AC=3AD,AB=3AE,点F为BC边上一点,添加一个条件:______________,可以使得△FDB与△ADE相似.(只需写出一个)
7.(2017·江西)如图,正方形 ABCD中,点E,F,G分别在边AB,BC,CD上,且∠EFG=90°,求证:△EBF∽△FCG.
考点三 相似三角形的判定与性质
8.(2018·临沂)如图,利用标杆测量建筑物的高度.已知标杆BE高1.2m,测得AB=1.6m,BC=12.4m.则建筑物CD的高是( )
A.9.3m B.10.5m C.12.4m D.14m
9.(2017·永州)如图,在△ABC中,点D是AB边上的一点,若∠ACD=∠B,AD=1,AC=2,△ADC的面积为1,则△BCD的面积为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(2018·绥化)两个相似三角形的最短边分别为5cm和3cm,它们的周长之差为12cm,那么大三角形的周长为( )
A.14 cm B. 16 cm C.18 cm D. 30 cm
11.(2018·枣庄)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,AF平分∠CAB,交CD于点E,交CB于点F.若AC=3,AB=5,则CE的长为( )
A. B. C. D.
12.(2018·泰安)《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,在“勾股”章中有这样一个问题:“今有邑方二百步,各中开门,出东门十五步有木,问:出南门几步而见木?”用今天的话说,大意是:如图,DEFG是一座边长为200步(“步”是古代的长度单位)的正方形小城,东门H位于GD的中点,南门K位于ED的中点,出东门15步的A处有一树木,求出南门多少步恰好看到位于A处的树木(即点D在直线AC上)?请你计算KC的长为___________步。
13.(2018·莱芜)如图,若△ABC内一点P满足∠PAC=∠PCB=∠PBA,则称点P为△ABC的布罗卡尔点.三角形的布罗卡尔点是法国数学家和数学教育家克雷尔首次发现,后来被数学爱好者法国军官布罗卡尔重新发现,并用他的名字命名,布罗卡尔点的再次发现,引发了研究“三角形几何”的热潮.已知△ABC中,CA=CB,∠ACB=120°,P为△ABC的布罗卡尔点,若PA=,则PB +PC=___________。
14.(2018·江西)如图,在△ABC中,AB=8,BC=4,CA=6,CD∥AB,BD是∠ABC的平分线,BD交AC于点E.求AE的长。
15.(2018·泰安)如图,在菱形ABCD中,AC与BD交于点O,E是BD上一点,EF∥AB,∠EAB=∠EBA,过点B作DA的垂线,交DA的延长线于点G.
(1)∠DEF和∠AEF是否相等?若相等,请证明;若不相等,请说明理由;
(2)找出图中与△AGB相似的三角形,并证明;
(3)BF的延长线交CD的延长线于点H,交AC于点M.求证:BM2=MF· MH.
16.(2018·潍坊)在平面直角坐标系中,点P(m,n)是线段AB上一点,以原点O为位似中心把△AOB放大到原来的两倍,则点P的对应点的坐标为( )
A.(2m,2n) B.(2m,2n)或(-2m,-2n) C. D.或
17.(2018·滨州)在平面直角坐标系中,线段AB两个端点的坐标分别为A(6,8),B(10,2).若以原点O为位似中心,在第一象限内将线段AB缩短为原来的后得到线段CD,则点A的对应点C的坐标为( )
A.(5,1) B.(4,3) C.(3,4) D.(1,5)
18.(2018·菏泽)如图,△OAB与△OCD是以点O为位似A中心的位似图形,相似比为3:4,∠OCD=90°,∠AOB=60°,若点B的坐标是(6,0),则点C的坐标是___________。
19.(2017·枣庄)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC三个顶点的坐标分别是A(2,2),B(4,0),C(4,-4).
(1)请画出△ABC向左平移6个单位长度后得到的△A1B1C1;
(2)以点O为位似中心,将△ABC缩小为原来的,得到△A2B2C2,请在y轴的右侧画出△A2B2C2,并求出∠A2C2B2的正弦值。
参考答案及解析
【题型归类探究】
【典例1】
【自主解答】2 解析:∵,∴.∵l1∥l2∥l3, ∴.
【变式训练】1.D
【典例2】
【自主解答】解:(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C,又∵AD为BC边上的中线,∴AD⊥BC。
∵DE⊥AB,∴∠BED=∠ADC=90°, ∴△BDE∽△CAD.
(2)∵BC=10,AD为BC边上的中线∴BD=CD=5,
又AC=13,根据勾股定理,得AD==12。
由△BDE∽△CAD,得,即,故DE=。
【变式训练】2.证明:(1)∵EC∥AB,∴∠C=∠ABF,又∵∠EDA=∠ABF,
∴∠C=∠EDA.∴AD∥BC.∴四边形ABCD是平行四边形。
(2)∵EC∥AB,∴,又∵AD∥BC,∴.
∴ ,∴OA2=OE·OF。
【典例3】
【自主解答】B 解析:设△AEF的面积为S,则△ABC的面积为(16+s),
由于在△ABC中,EF∥BC,AB=3AE,所以,
解得S=2,所以S△ABC=16+2=18.
【变式训练】3. 解析:作AH⊥BC于点H,交GF于点I.设正方形的边长是x。因为△ABC的面积是6,所以×BC×AH=6.又因为BC=4,所以AH=3,AI=3-x.因为正方形DEFG,所以GF∥BC,所以 ,,解得x=,所以正方形的边长是。
【典例4】
【自主解答】或 解析:由A,B两点横坐标相同,得AB∥y轴,故BA⊥x轴如图,
在Rt△AOB中,OB==10.
①当△A'OB'在第四象限时,MM'=。
②当△A''OB''在第二象限时,MM''=。
【变式训练】4.(-2,-)
【中考真题回放】
1.B 2.B 3. 4.4 5.C
6.∠A=∠BDF(∠A=∠BFD,∠ADE=∠BFD,∠ADE=∠BDF,DF∥AC,,)
7.证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=∠C=90°,∵∠EFG=90°,
∴∠BFE+∠CFG=90° ∵∠CGF+∠CFG=90°,
∴∠BFE=∠CGF,∴△EBF∽△FCG。
8.B 9.C 10.D 11.A
12.
13.1+
14.解:∵BD为∠ABC的平分线,∴∠ABD=∠CBD,又∵AB∥CD,
∴∠D=∠ABD,∴∠D=∠CBD,∴BC=CD,
∵BC=4,∴CD=4,∵AB∥CD,∴△ABE△CDE,
∴,∴,∴AE=2CE,
∵AC=AE+CE=6,∴AE=4.
15.(1)解:∠DEF=∠AEF,理由如下:
∵EF∥AB,∴∠DEF=∠EBA,∠AEF=∠EAB.
又∵∠EAB∠EBA,∴∠DEF=∠AEF。
(2)解:△EOA∽△AGB,证明如下:
∵四边形ABCD是菱形,AB=AD,AC⊥BD,
∴∠GAB=∠ABE+∠ADB=2∠ABE.
又∵∠AEO=∠ABE+∠BAE=2∠ABE,
∴∠GAB=∠AEO又∠AGB=∠AOE=90°,
∴△EOAC△AGB。
(3)证明:连接DM.∵四边形ABCD是菱形,由对称性可知BM=DM,∠ADM=∠ABM.
∵AB∥CH,∴∠ABM=∠H,∴∠ADM=∠H.又∵∠DMH=∠FMD,
∴△MFD∽△MDH,∴ ,∴BM2=MF·MH.
16.B 17.C 18.(2,2)
19.解:(1)△A1B1C1如图所示:
(2)△A2B2C2如图所示:
∵A(2,2),C(4,-4),B(4,0),
∴直线AC解析式为y=-3x+8,与轴交于点D(,0),
∵∠CBD=90°,∴CD==,
∴sin∠DCB=。
∵∠A2C2B2=∠ACB,∴sin∠A2C2B2=sin∠DCB=。